Отопление своими руками: водяное в частном загородном доме, схемы котельных, котел в РФ и как провести систему

Виды тепло- и энергоносителей для систем отопления в частном доме

Отпление в частном доме по типу используемого энергоносителя может быть:

Электрическим.
Газовым.

По типу теплоносителя:

Водяным.
Воздушным.

Каждую из систем отопления подробно разберем в следующих разделах.

Классификация и особенности водяного отопления с газовыми или электрическими котлами

Изложенная ниже классификация соответствует одновременно всем видам котлов, в качестве теплоносителя для которых применяется жидкость. Это могут быть газовые, электрические, твердотопливные и пр. генераторы теплоты. Система отопления частного дома может обладать двумя видами циркуляции:

Естественной (природной). Она возникает вследствие разницы температур и плотности теплоносителя в подающем трубопроводе и обратном. Горячие массы воды стремятся вверх, в то время как холодные – вниз. Нужно сказать, что такой метод циркуляции в наше время не имеет должной популярности. Объясняется это его недостатками, такими как медленный разогрев теплоносителя, а также требовательность к уклонам трубопроводов. Если на каком-либо участке будет малейший контруклон, то циркуляция рабочей среды будет невозможна. В таком случае подключение новых приборов отопления (например, при достройке помещений) практически исключена, так как будет нарушаться гидравлический баланс. Особых проблем доставляет пользователям естественных систем циркуляции воздух, который скапливается в трубопроводах и нарушает циркуляцию.
Принудительной. Предполагает использование насосного оборудования. Этот вид считается современным, так как использование циркуляционного насоса решает все возможные проблемы, которые присущи предыдущему виду. Монтаж отопления в частном доме возможен даже своими руками, потому что не нужно соблюдать уклоны трубопроводов.

Система отопления может быть открытой и закрытой. В первом случае используется открытый расширительный бак, во втором – закрытый. Открытый тип является пережитком прошлого и применялся при использовании естественной циркуляции. Открытые расширительные баки плохи тем, что они позволяют теплоносителю контактировать с окружающей средой.

Не все материалы это приветствуют, потому что это приводит к коррозионным процессам.

Что касается схемы расположения трубопроводов, то здесь все довольно просто. Вы можете выбрать для своего частного дома схему:

Однотрубную. В таком случае отопительные приборы подключены последовательно один за другим. Такая схема великолепно подойдет для одноэтажного дома.
Двухтрубную. Характеризуется наличием двух магистралей – подающей и обратной. Подключение каждого радиатора в ней индивидуально. Есть варианты, при которых оба трубопровода располагаются наверху, внизу, либо подающий наверху, а обратный – внизу. Двухтрубная схема отопления частного дома – идеальный вариант для построек с двумя и более этажами.

Если уже вспомнили про приборы отопления, то у вас есть широкий выбор. Ориентироваться необходимо на располагаемый бюджет, а также характеристики системы. Вы можете приобрести радиаторы следующих типов:

Чугунные. Это старая добрая классика, которая нам известна еще со времен советского союза. Яркими ее представителями являются чугунные секционные радиаторы МС140. Они характеризуются низкой стоимостью, неприхотливостью к качеству теплоносителя, а также долговечностью. Но к недостаткам относится их низкая инерционность, которая не позволяет качественно выполнять регулировку температуры в помещении.
Алюминиевые. Обладают высокой ценой и великолепной тепловой отдачей. Не рекомендуется их использование с металлическими трубопроводами, потому что это может привести к окислительным реакциям и уменьшению срока их эксплуатации.
Стальные. На втором месте в ценовой категории после чугунных. Их существует большое множество: панельные (штампованные), трубчатые и секционные. Категорически не допускается их использование в открытых системах отопления, так как они быстро поддаются коррозии.
Биметаллические. Являются золотой серединой по соотношению цены и качества. Исходя из названия, можно догадаться, что они выпускаются из двух видов металлов, для этого используется сталь и алюминий. Из стали создается внутренний сердечник, который находится в алюминиевом кожухе. Такой симбиоз позволяет их использовать в системах с большим давлением и добиваться высокой теплоотдачи. Также биметаллические радиаторы не боятся гидравлических ударов.

Подключение электрического котла

Одноконтурная система с байпасами

Перед батареями между прямой и обратной подводкой устанавливаются вертикальные трубы – байпасы, создающие альтернативный путь для жидкости. Тепловой поток, дошедший до теплоприбора, разделяется. Часть поступает в радиатор, а основная масса устремляется к следующим отопителям. Батареи и трубы быстро нагреваются.

Байпасы бывают двух видов:

Нерегулируемые – простые перемычки между трубами. Они неудобны – не позволяют менять температуру в радиаторном корпусе и перекрывать линию при аварии.
Регулируемые – на байпас ставится запорно–регулировочный кран для перекрытия линии и изменения интенсивности отопления.

В состав такой системы входят:

Котлоагрегат для нагрева воды.
Магистрали для подачи теплоносителя.
Радиаторы из алюминия, биметалла, стали или чугуна.
Гидробак открытой или закрытой конструкции.
Принудительные схемы дополнительно оснащаются циркуляционным насосом, реле и устройствами для сброса излишнего давления.
Запорные и регулирующие краны – ставят на основные магистрали и на каждый радиатор.
Воздухоотводчики Маевского – устанавливаются на каждый отопитель и препятствуют образованию воздушных пробок.

Покупка материалов

Покупка материалов заняла у меня примерно день. За день до поездки в город, я обзвонил металлобазы, как оказалось бывает так что трубы нет в наличии, но на одной была. Даже по самой оптимальной цене. Да трубу для отопления надо брать только новую, никаких б/у, намучаетесь при сварке.

Радиаторы искал на Авито, брал же б/у. Новые конечно хорошо, но цена в 500 рублей за секцию отпугнула… взял по 180 снятые с какого-то административного здания, все до одного целые, и довольно чистые. Грязный был только один, который разбирал.

Привезли все на грузовичке, попутно накидал в него всякого другого стройматериала.

Двухтрубная система

Горизонтальная двухтрубная попутная система отопления

В двухтрубных схемах отопления частного дома разводка труб осуществляется в двух плоскостях. Такая система отопления является самой широко применяемой. Суть схемы лежит в параллельном подключении радиаторов. Параллельная разводка труб отопления делает систему сбалансированной, и нет необходимости совершать сложные расчеты. Если речь идет о небольшом доме, до 150 м2, то температура первого и последнего распределителя практически не будет отличаться. Разница в пару градусов настолько несущественная, что на температуре в помещении это никак не отразится.

Разводка труб отопления в частном доме осуществляется от котла и может быть выполнена в двух вариантах:

вертикальная.

Вертикальная разводка контура применяется только в домах с двумя и более этажами. Такой метод подразумевает подсоединение радиаторов отопления к вертикальному стояку.

Вертикальная система с верхней и нижней разводкой

При этом есть разные схемы, в которых расположение распределяющей магистрали отличается:

o вверху;

o внизу.

Верхняя подводка в системе с вертикальной разводкой труб отопления в частном доме — это когда теплоноситель поднимается по центральному стояку в пиковую точку, где прокладывается верхняя магистраль. В открытых системах там же находится экспанзомат, он же является воздухоотводчиком. При такой разводке труб отопления в двухэтажном доме подающая магистраль находится на чердаке, при этом ее обязательно нужно утеплить. От нее вниз опускаются стояки, а к ним подключаются распределители. После первого радиатора в вертикальном контуре добавляется второй стояк обратного потока.

К верхней подводке можно отнести и отопление в новостройке, где разводка труб по квартире начинается от вертикального стояка. В нем теплоноситель двигается сверху вниз. В случае с нижней подводкой, при правильной разводке труб отопления, распределительная магистраль находится в подвале или цокольном этаже, обратка находится еще ниже. Так что движение воды осуществляется снизу вверх;

горизонтальная.

Горизонтальная схема разводки отопления применяется в одноэтажных домах. В этом случае магистрали находятся параллельно полу – это две трубы отопления: прямая и обратка. При этом трубы могут быть спрятаны под полом, а к радиаторам будут подниматься два патрубка. Горизонтальная разводка труб отопления в деревянном доме выполняется по трем схемам:

o проточная «б»(попутка);

o тупиковая «а»;

o коллекторная.

Тупиковая и проточная двухконтурная система отопления

Исходя из этой классификации, выделяют последовательное и лучевое подсоединение радиаторов.

Проточная двухтрубная горизонтальная разводка труб отопления характеризуется одинаковым направлением движения теплоносителя на прямой и обратном потоке. Горячая вода, попадая в первый радиатор, отдает свое тепло. Затем выходит из него и двигается дальше, только уже по другой трубе. По ходу в обратный поток врезаются все остальные батареи, а затем уже остывшая вода направляется к котельной. Также как при разводке труб отопления в квартире, когда теплоноситель попутно двигается от одного стояка к другому.

При тупиковой разводке труб системы отопления теплоноситель на подаче и обратке двигается в противоположном направлении. Вода доходит до первого радиатора, а с него попадает в трубу обратного потока и сразу устремляется к нагревателю. То же самое происходит и во всех последующих батареях. В каждой из этих схем применено последовательное подключение распределителей, в зависимости от их отдаленности от нагревателя.

Коллектор отопления

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

с одной трубой;
двумя;
коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

тупиковая;
попутная;
коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Более равномерный прогрев всего домовладения;
Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Особенности водяной отопительной системы

определиться с её видом

естественный вариант отопления самый дешёвый;
такое оборудование не требует подключения к сети переменного тока;
в такой системе может использоваться любой отопительный котёл.

Если рассматривать её недостатки, то хочется выделить следующие проблемы:

низкий уровень КПД;
теплоноситель по батареям распределяется неравномерно;
в такой системе обязательно устанавливается расширительный бачок;
обязательное использование металлического трубопровода.

У многих может возникнуть вопрос, а почему именно трубы из металла? Всё очень просто, теплоноситель в такой отопительной системе циркулирует с очень высокой температурой, в особенности возле котла. Поэтому не все пластиковые трубы смогут выдержать такие тепловые нагрузки.

При наличии циркуляционного насоса всё происходит немного по-другому. Такой способ более эффективно распределяет теплоноситель по радиаторам. Также к положительным качествам принудительной циркуляции воды можно отнести использование трубопровода с небольшим диаметром. Так, если сравнить такие системы отопления, то диаметр труб при естественной циркуляции теплоносителя почти вполовину больше чем при использовании циркуляционного насоса.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.

Преимуществ у данного решения несколько:

Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

Подача и обратка проходят по разным трубам.
Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

Равномерное распределение тепла.
Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
Проще выполнить регулировку системы.
Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Схема подачи горячей воды, отопления

Совмещение двух систем становится более целесообразно, потому второй контур присутствует во многих современных нагревателях:

ГВС позволяет использовать практически все виды котлов. Мощность рассчитывается исходя из площади дома. Если он имеет от 60 до 300 квадратных метров. то вполне достаточно использовать 25-35 Квт, а от 300 до 1200 – 35-100 кВт. Замкнутый цикл позволяет использовать как воду, так и антифриз. Хорошо подходит для проточных нагревателей, которые монтируют на стене и полу.
Накопительный бойлер косвенного обмена достаточно популярен, так как установленный в нижней части электронагреватель может включаться по мере необходимости. В современных моделях в бойлер устанавливают проточный нагреватель вместо теплообменника. Вода нагревается очень быстро, так как насос подает ее в верхнюю часть. Двухконтурный котел послойного нагрева обойдется дешевле, он компактнее и потребует меньше времени для монтажа.
Для горячего водоснабжения можно установить накопительный газовый нагреватель. Особенно это целесообразно в домах, где был установлен котел, работающий на твердом или жидком топливе, так как его лучше использовать для отопления.
Чтобы обеспечить постоянную циркуляцию воды по дому от накопительного водонагревателя используют циркуляционный насос небольшой мощности. Горячая вода будет поступать одновременно на кухню и в ванную, при этом температура и напор будут примерно одинаковые.
Для отопления лучше использовать двухтрубную систему. Постоянная циркуляция воды обеспечит тепло. Каждый радиатор должен быть оснащен краном, чтобы была возможность его отключить.
Коллекторная система более сложная, так как предполагает подключение каждого радиатора и потребуется установить большое количество труб и коллекторный шкаф. Преимущество состоит в том, что удастся регулировать температуру в любой комнате и проще делать ремонт, поскольку не придется отключать отопление во всем доме.

При выборе проточного водонагревателя следует обратить внимание за какое время происходит нагрев и температуру. Если она будет только 25-35 градусов, то этот вариант вряд ли подойдет

Нельзя забывать и о таком параметре, как минимальная производительность, чтобы скорость потока воды была не меньше указанной величины, так как иначе прибор просто не включится

При выборе бойлера обращают внимание на объем, поскольку на каждого человека должно приходиться не менее 30 литров, а для обеспечения полного комфорта – 60 литров. Мощность нагревательного элемента должна составлять не менее 20 кВт