Система отопления в частном доме

Система водяного отопления

Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей
стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное
явление.

Принцип работы водяного отопления заключается в следующем:
нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по
трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в
местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные
сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления,
сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления
называется системой с искусственной циркуляцией воды.

Система водяного отопления может быть конструктивно
реализована по двум схемам:

Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды,
ориентированная только на отопление)

Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на
отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует
использования специального двухконтурного котла.

Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально
разные схемы разводки труб в комнатах.

Разводка труб отопления

Однотрубная система отопления дома

Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.

Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.

Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:

увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);

увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою
очередь, повышает расходы на отопление;

обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е.,
установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя
воду циркулировать быстрее.

Двухтрубная система отопления дома

Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото.
Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный
теплоноситель из радиатора в котел.

Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой – схемаСхема двухтрубной системы отопленияДвухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом,
появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.

Коллекторная (лучевая) разводка

Предполагает использование специального устройства –
коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям.
Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.

Схема коллекторной (лучевой) разводки

Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать
ее безопасность.

К числу недостатков относят:

относительно трудно обогреть значительную площадь без
значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);

эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно
скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда
удобно, или же оставить на виду;

большие по размеру радиаторы отопления;

вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема
возникает после спуска воды из системы.

Водяное отопление пола в доме

Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на
основание чернового пола.

Система водяного отопления пола

Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:

укладка утеплителя или устройство чернового пола;

правильная разводка труб, которая не допускает множественных
перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один
конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему.
При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб.
Во-первых, при укладке (изгиб).
Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;

заливка стяжки на систему труб.

Эта система может быть использована в качестве основной или
дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.

Варианты устройства двухтрубной системы

Основным отличием двухтрубной схемы обогрева частного дома является подключение каждой батареи к магистрали как прямого, так и обратного тока, что увеличивает в два раза расход труб. Зато у владельца дома появляется возможность регулирования уровнем теплоотдачи каждого отдельно взятого отопительного прибора. В итоге можно обеспечить разный температурный микроклимат в комнатах.

При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устраивают ее следующим образом:

• От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
• Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
• От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.

При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.

Вертикальная система с верхней разводкой

В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.

Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:

• Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
• Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
• Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.

Вот так это выглядит:

При выборе типовой схемы разводки необходимо учесть множество факторов, начиная от площади дома, и заканчивая, материалами, использованными при его строительстве. Лучше подобные вопросы решать со специалистами, чтобы исключить вероятность ошибки. Ведь речь идет об обогреве дома, главном условии комфортного проживания в частном жилье.

Монтаж системы отопления частного дома

Может проводиться одновременно со строительством дома или же
устанавливаться в уже эксплуатируемое здание.

В первом случае монтаж более простой, экономичный и
позволяет монтировать трубы в стены или укладывать на пол.

Однако, независимо от того, на какой стадии проводится индивидуальное
отопление в доме, нужно выдержать требования к его установке:

монтаж системы производится только в теплом помещении. Не
допускается запуск системы при температуре ниже 5оС. Это нужно чтобы
избежать переохлаждения теплоносителя;

трубы устанавливаются вдоль/внутрь стен или монтируются в
пол. Минимальная высота установки – 150 мм. В противном случае трубы можно
повредить при монтаже плинтусов;

исключаются перепады труб. Это позволит избежать появления
воздушных пробок в системе;

радиаторы устанавливаются возле окон на расстоянии не менее
150 мм. от пола и 50 мм. от подоконника. При этом радиаторы всех помещений
нужно располагать на одном уровне. Радиаторы разного типа устанавливаются в
соответствии с рекомендациями изготовителя;

обязательно наличие расширительного бачка и слива, чтобы
избежать сбоя в работе системы. Слив необходим, чтобы иметь возможность
полностью заменить теплоноситель в системе. Рекомендуется производить замену
воды в системе не реже чем раз в 7 лет. Для систем с антифризом не реже чем раз
в 3-4 года (по спецификации производителя) и с обязательной промывкой системы.

Порядок выполнения монтажа системы отопления:

• установка котла;
• разводка труб;
• установка радиаторов;
• состыковка радиаторов и труб с установкой терморегуляторов;
• установка расширительного бачка и насоса;
• подключение котла к системе.

Причины появления и последствия

Поводом для возникновения воздушных пробок служат следующие факторы:

1. Во время монтажа допущены ошибки, в том числе, неправильно сделаны места перегибов или неверно рассчитаны уклон и направление труб.
2. Слишком быстрое заполнение теплоносителем системы.
3. Неправильный монтаж воздухоотводящих клапанов или их отсутствие.
4. Недостаточное количество теплоносителя в сети.
5. Неплотные соединения труб с радиаторами и другими частями, из-за чего происходит попадание воздуха извне внутрь системы.
6. Первый запуск и избыточный нагрев теплоносителя, из которого под воздействием высокой температуры активнее выводится кислород.

Наибольший вред воздух может принести системам с принудительной циркуляцией. При нормальной работе подшипники циркуляционного насоса всё время находятся в воде. При прохождении через них воздуха, они лишаются смазки, что приводит к повреждению скользящих колец из-за трения и нагрева или вовсе выводит из строя вал.

Вода содержит в растворённом состоянии кислород, углекислый газ, магний и кальций, которые при повышении температуры начинают распадаться и оседать на стенках труб в виде известкового налёта. Места труб и радиаторов, заполненных воздухом, больше остальных подвержены воздействию коррозии.

Признаки, по которым можно определить, есть ли воздушные пробки в трубах и радиаторах

Из-за воздуха в системе отопления батареи нагреваются неравномерно. При проверке на ощупь их верхняя часть, по сравнению с нижней, имеет заметно меньшую температуру. Пустоты не дают прогреться им должным образом, поэтому и помещение хуже отапливается. Из-за наличия воздуха в системе отопления при сильном нагреве воды в трубах и радиаторах появляется шум, похожий на щелчки и перетекание воды.

Определить место, в котором находится воздух, можно обыкновенным постукиванием. Там где нет теплоносителя, звук будет более звонким.

Особенно внимательно проверяют сеть на герметичность. Когда отопление запущено выявить неплотные соединения крайне сложно, так как на горячей поверхности вода быстро испаряется.

Автономные системы обогрева: плюсы и минусы

Не каждое коммунальное хозяйство в настоящее время не только отвечает всем требованием безопасности, но и может обеспечить качественное отопление многоквартирных домов. Есть для этого как объективные, так и субъективные причины. Однако результат все равно часто довольно плачевный – обогрев своей собственной квартиры становиться делом ее владельца.

Многие решают данную проблему при помощи электрических конвекторов, масляных радиаторов, и других дополнительных систем обогрева. Но в последнее время жители многоэтажек также выбирают и автономное отопление, главное достоинство которого это, конечно, независимость. Но и преимущества и недостатки таких схем, на самом деле, являются прямыми следствиями этой самой автономии. Итак, перечислим все плюсы:

1. по желанию и возможностям хозяев квартиры устанавливаются режим подачи тепла. При этом жильцы уже не зависят от действия ТСЖ. Так, они могут самостоятельно продлить отопительный сезон либо, наоборот, сделать его короче. А если квартира надолго покидается, например, все жильцы уезжают в отпуск, то на это время можно установить и минимальный уровень обогрева – чтобы система не разморозилась, и была экономия;
2. появляется возможность для регулировки отопления, то есть, можно установить в помещениях любую температуру по желанию хозяев. Так, чаще всего устанавливаются специальные термостаты на все батареи;

Схема системы автономного отопления

1. несмотря на значительные первоначальные вложения на монтаж системы, расходы на отопление, по сравнению с затратами на централизованный обогрев, снижаются значительно (здесь речь идет именно о газовом оборудовании).
2. А если монтируется еще и двухконтурный газовый котел, то такая система обеспечит вас не только теплом, но и горячей водой круглый год – причем за нее также не придется платить.

А теперь поговорим о недостатках индивидуального обогрева, по сравнению с централизованным. Основные минусы связаны с необходимостью заботиться о системе самостоятельно, и затратами на установку. Итак, перечислим их:

1. все элементы приходится покупать и монтировать самостоятельно либо привлекать специалистов за отдельную плату. Причем первоначальные расходы в зависимости от выбранного оборудования могут быть весьма значительными;
2. монтаж индивидуального обогрева часто сопряжен и с частичным разрушением перегородок, а при обустройстве теплого пола и напольных перекрытий. Обычно после таких мероприятий в квартире приходится делать, как минимум, косметический ремонт;
3. обслуживание и ремонт оборудования проводят различные сервисные центры и далеко не всегда по гарантии;
4. для установки автономного обогрева в квартире всегда требуется разрешение соответствующих органов. И часто получение последнего – чуть ли не самая проблемная и утомительная процедура. Однако такие требования законодательства, как правило, не связаны с бюрократией; просто запрещено монтировать не сертифицированное или нелегальное оборудование. Ведь подобные действия несут угрозу жизни другим жильцам дома.

Устройство газового конвектора

Отопительная система с использованием газового конвектора

• так как отсутствует промежуточное звено в виде теплоносителя, прогрев помещения происходит гораздо быстрее;
• расходы на обогрев также заметно снижаются из-за отсутствия необходимости в воде или другом теплоносителе;
• не нужно прокладывать водный трубопровод, а также рассчитывать взаимовлияние обратных и подающих труб; а это означает, что и монтировать такое оборудование проще;
• коэффициент оборудования выше, чем у тех же газовых котлов.

Но есть у газовых конвекторов и свои минусы, среди которых чаще всего выделяют:

• поскольку эти приборы работают на газе, для их установки также требуется разрешение.
• калорифер обычно рассчитан на обогрев одного помещения, а потому их приходится устанавливать в каждой комнате и проводить газ к каждому прибору.
• для удаления продуктов сгорания вам потребуется также и дымоход, который обычно выходит в вентиляционное отверстие.
• монтаж калорифера могут проводить только квалифицированные специалисты.

Каким может быть монтаж водяного отопления

Рассматривая задачу, как смонтировать систему отопления, необходимо учесть, что она может быть выполнена различными способами. Это может быть как однотрубное, так и двухтрубное отопление.

Однотрубная и двухтрубная системы отопления

Однотрубная схема подключения системы отопления рассчитана на прохождение теплоносителя последовательно через все радиаторы и последующий его возврат в нагревательный котел. Из-за того, что для реализации такого подхода требуется меньшее количество труб, то соответственно система подключения отопления получается дешевле. Кроме того, по той же самой причине оказывается меньше и сама стоимость монтажа системы отопления.

Более подробно о различных видах отопления и о том, как правильно смонтировать систему отопления, можно узнать с помощью видео

Разновидности радиаторов

Для отопительных систем загородных домов могут использоваться чугунные, алюминиевые или биметаллические батареи. Последняя разновидность является самой популярной. Чугунные радиаторы довольно-таки надежны и производительны. Однако смотрятся они не особенно эстетично. К тому же имеют слишком большой вес, а следовательно, неудобны в монтаже. Алюминиевые батареи выглядят современно и просты в установке. Но у них есть один очень серьезный недостаток. При длительном контакте с растворенным в теплоносителе воздухе они начинают подвергаться коррозии, в результате чего довольно-таки быстро выходят из строя. Биметаллические радиаторы лишены всех этих недостатков. Их алюминиевый корпус изнутри защищен сталью. А поэтому его контакта с теплоносителем не происходит. Следовательно, такие радиаторы могут считаться гораздо более надежными, чем алюминиевые. Весят биметаллические батареи немного, а смотрятся очень современно и эстетично.

Рекомендации по выбору и подключения радиаторов

За обогрев внутренних помещений в системе автономного отопления «отвечают» радиаторы отопления. Существует несколько типов отопительных батарей.

Для монтажа отопительной системы необходимо подобрать водяные радиаторы из следующих материалов:

• Сталь. Главным преимуществом является демократичная доступная цена. Недостаток — подверженность коррозии.
• Алюминий. Материал характеризуется высокой устойчивостью к коррозии, но весьма чувствителен к перепадам давления. Хотя в индивидуальном отоплении рабочее давление всегда стабильно и легко регулируется.
•  Биметалл. Комбинированный материал сочетает лучшие технические показатели алюминия и стали.
• Чугун. Это материал относится к «вечной» классике, с большим сроком службы. Из-за своего тяжелого веса монтировать радиаторы приходится на специальных мощных кронштейнах.

Особенности водяной отопительной системы

В рейтинге популярных моделей отопления первое место лидера занимает индивидуальная система обогрева горячей водой. Циркуляция теплоносителя происходит по замкнутому трубопроводу, проложенному от источника генерации к радиаторам отопления. Горячая вода поступает в радиаторы, которые за счет большой площади нагрева, и излучают тепловую энергию.

Модель отопительного котла выбирают с учетом используемого топлива.

Виды отопительных систем

Классификация индивидуальных отопительных линий с горячим водяным теплоносителем производится по следующим видам:

• Место прокладки подающего трубопровода: верхняя и нижняя разводка. Такие схемы рекомендованы для двух- и трехэтажных домов.
• Количество стояков. Различают однотрубную и двухтрубную схему монтажа отопления.
• Расположение стояков. Подключение стояков может выполняться по вертикальной или горизонтальной схеме.
• Схема прокладки отопительной сети. Разводка выполняется с путными или тупиковыми магистральными линиями.

Вид отопительной сети выбирается с учетом выбранной индивидуальной системы, отопительного котла и конструктивных особенностей жилого дома.

Основные элементы водяного отопления

Автономная система отопления частного дома или квартиры состоит из следующих основных элементов:

1. Нагревательный котел. В этом устройстве происходит преобразование топлива в тепловую энергию, передаваемую теплоносителем по трубам.
2. Трубы отопления. В настоящее время практически все системы монтируют из полипропиленовых или металлопластиковых труб, металлические стальные трубопроводы практически не применяют.
3. Запорная арматура. Шаровые вентили устанавливают для перекрытия подачи воды, дроссели регулируют теплоотдачу нагревательных приборов, термостатические головки поддерживают заданную комфортную температуру в помещении, автоматические воздухоотводчики сбрасывают лишний воздух из системы отопления.
4. Приборы безопасности. Расширитель, предохранительный клапан, манометр защищают отопительную систему от аварийных ситуаций.
5. Радиаторы отопления. Чугунные, стальные, алюминиевые, биметаллические батареи являются неотъемлемой частью индивидуального отопления.

На заметку: Дополнительно устанавливаются автоматические приборы, поддерживающие заданную температуру в помещении – программаторы, которые самостоятельно регулируют режим включения отопительного котла.

Преимущества и недостатки системы водяного отопления

Основные достоинства водяной системы отопления:

• Возможность регулирования температуры обогрева. Дровяные печи быстро прогревают воздух в помещении, но, к сожалению, контролировать этот процесс невозможно.
• Высокая степень надежность и возможность работы в автоматическом режиме.
• Экономичность. Обогрев жилых домов электричеством из-за высокой стоимости энергоресурсов обходится владельцам жилья намного дороже.
• Комфортность пользования. В отличие от парового отопления с нерегулируемой температурой нагрева отопительных приборов, водяной контур обеспечивает более комфортный нагрев радиаторов.

Главные недостатки водяного отопления:

• Медленный нагрев отопительных приборов.
• Трудоемкость монтажа.
• Возможное замерзание воды в трубопроводах.
• Необходимость периодической чистки батарей отопления от твердых солевых наслоений.

Недостатки

• Сложности и значительные затраты при подключении к магистральным газопроводам;
• необходимость точного соответствия топочной или иного места размещения котла требуемым нормам, а также прохождение согласований;
• дороговизна отопления при использовании баллонов или газгольдера;
• опасность взрыва газовых баллонов;
• энергозависимость (для случаев отключения электроэнергии в доме нужен генератор);
• опасность при нарушении правил размещения и эксплуатации газового оборудования, или отсутствии автоматической системы слежения за утечками;
• возможность поломок оборудования (особенно импортного) из-за скачков напряжения в российских электросетях.

Внимание! Игнорирование требований к подключению и эксплуатации газового оборудования создаёт не только проблемы с контролирующими органами, но и опасность для проживающих

Выбор составляющих элементов отопительной системы

Собрать отопительную систему без специальных знаний
достаточно сложно. Но реально. Для этого нужно приобрести:

Котел отопления

Сердцевина всей системы, базис – это отопительный котел. Как
уже отмечалось, его тип зависит от типа топлива. Кроме того, нужно правильно
подобрать мощность котла. Эффективность – важный момент, т.к. нужно обогревать
дом без лишних затрат.

Конструкция котлов, работающих на разном топливе,
принципиально не отличается. Каждый из них состоит из двух камер – камеры
сгорания и теплообменника. Первая предназначена для сгорания энергоносителя
(газ, керосин, солярка, дрова, уголь, брикеты), вторая для нагрева
теплоносителя (воды, антифриза).

Совет. На этом этапе нужно решить будет ли котел работать
только на обогрев дома или же обеспечивать пользователей горячей водой. В этом
случае нужно будет установить двухконтурный котел. Или же подключить бойлер к
одноконтурному котлу.

Трубы для отопления частного дома

Назначение труб – перенос тепла от котла к радиаторам в
помещении. Исходя из разных подходов к разводке труб, выделяют три популярные
схемы отопления: однотрубная, двухтрубная и лучевая (коллекторная), принцип
устройства которых описан выше – «водяное отопление дома»

Для разводки используют трубы из разного материала

Металлические трубы (стальные, нержавеющие, оцинкованные, медные)

Стальные трубы почти вытеснили полимерные аналоги. Монтаж
железных труб связан со сваркой, плюс, они подвержены коррозии и менее
долговечны. Конечно, нержавеющие и трубы с оцинкованной поверхностью лишены
таких минусов при условии правильного монтажа (резьбовые соединения). Что
касается медных труб, то они имеют высокие показатели надежности, а также
хорошо переносят высокое давление и температуру. Но, стоимость делает их
малодоступными.

Пластиковые трубы (металлопластиковые, полипропиленовые, полиэтиленовые)

Оптимальный и распространенный вариант. Металлопластиковые трубы
доступны и не требуют особой квалификации для монтажных работ. Соединяются
методом горячего прессования. Главный минус – высокий показатель теплового
расширения.

Радиаторы отопления (батареи)

С учетом популярности и распространенности можно выделить три типа:

традиционные чугунные радиаторы. Отличаются сравнительной
дешевизной, большим внутренним объемом, соответственно, вмещают больше
теплоносителя и хорошо отдают тепло;

конвекторы. Нагревают помещение благодаря проходящему по ним
воздуху, который нагревает отдельные секции.

панельные радиаторы – комбинация двух предыдущих типов.

Расширительный бак

Устанавливается с целью компенсировать расширение теплоносителя.

Выделяют расширительный бак открытого и закрытого типа
(фото).

В первом случае расширительный бак устанавливается в верхней
точке системы. Во втором случае – место установки не имеет определяющего
значения.