Оптимальная разводка отопления в частном доме: сравнение всех типовых схем

Выбор схемы отопления для котла отопления в частном доме

Сам котёл – лишь элемент системы отопления. Без труб и радиаторов, по которым циркулирует теплоноситель, его работа бесполезна. Поэтому разводку отопления нужно предусмотреть заранее, перед покупкой агрегата, дающего тепло. Задача облегчается тем, что отопительный контур для всех типов котлов имеет больше сходств, чем различий.

Гравитационная схема

Чаще всего такую схему используют для связки с твердотопливным или жидкостным котлом. Если подойти к вопросу строго, с учётом сохранения КПД, то современные газовые котлы не предполагают самотёчную циркуляцию теплоносителя. Во многих настенных и напольных моделях с электронным управлением уже встроен циркуляционный насос, который в принудительном порядке прогоняет воду или антифриз по трубам и радиаторам. В условиях частого отключения электроэнергии такой котёл будет бездействовать.

Общий вид гравитационной схемы

Тем не менее, во многих домах продолжают работать гравитационные схемы в связке с газовым энергонезависимым котлом простого типа с механическим управлением. С применением отопительных труб большого диаметра в системе создаётся достаточное давление воды для запуска газовой горелки. В старых системах брались трубы сечением 100 – 150 мм, которыми опоясывались комнаты по периметру. Теплоотдача такой конструкции невелика, зато сама она надёжна и долговечна. При установке радиаторов диаметр подающих труб должен быть не менее 40 мм для снижения гидродинамического сопротивления.

В гравитационных системах обязательным элементом является расширительный бачок. Если вода в системе достигает больших температур, в бак поступают её излишки из-за увеличившегося объёма. Бачок страхует систему от протечек и разгерметизации в случае скачкообразного повышения давления. В системах открытого типа бачок всегда расположен в верхней точке.

Гравитационная схема однотрубная. Это значит, что теплоноситель последовательно проходит все радиаторы, а потом возвращается через “обратку”. Для монтажа батарей при такой системе используют байпасы – обходные трубы с запорной арматурой, благодаря которым можно производить демонтаж и замену батарей без остановки котла и слива теплоносителя. Также на каждом радиаторе ставят кран Маевского для стравливания воздуха скапливающегося внутри разводки.

Кран Маевского

Схема с принудительной циркуляцией

Единственный минус этого типа отопительной разводки – зависимость от наличия напряжения в бытовой электросети. Помимо котла, вторым важным узлом такой схемы является циркуляционный насос, который врезается в “обратку” перед возвращением её в котёл. Современные насосы бесшумны, производительны и потребляют электроэнергии так же, как лампочка накаливания. Зато благодаря такому устройству появляется возможность сделать выбор в пользу двухтрубной системы. В этом случае обвязочная труба проходит через все отапливаемые помещения дома. От неё к каждой батарее подаётся отдельный поток горячей воды, а из неё остывший теплоноситель сливается в “обратку”, которая и есть та самая вторая труба в схеме. Это позволяет равномерно распределить тепло по всем радиаторам и поддерживать даже в самых дальних от котла помещениях одинаковую температуру.

Расширительный бачок при наличии циркуляционного насоса делается в обязательном порядке закрытым, чтобы можно было создать опредёлённое давление в системе. На случай превышения нормальных показателей предусмотрен аварийный клапан сброса давления.

Наглядное представление двухтрубной схемы

В обеих схемах должен быть предусмотрен подпиточный узел, через который в систему заливается теплоноситель. Если используется вода, то для наполнения трубопроводов врезают патрубок от водопроводной сети, установив на входе систему фильтрации. При использовании антифриза устраивают входной клапан с запорной арматурой, а закачку производят с помощью погружного насоса “малютка” или другого насосного оборудования.

Монтаж системы своими руками

Водяное отопление своими руками должно быть тщательно спланировано, очень тщательно. И этим должны заниматься профессионалы. Зачастую эта процедура начинается с выбора места под котел, который, к слову, устанавливается еще до того, как будет произведена разводка. Конечно, специалисты отлично знают, как правильно совершить планирование, поэтому на предварительном этапе один из них должен быть рядом с вами.

Когда с местом для котла определились, необходимо сделать под него специальный постамент из бетона. Котел ставится на него и соединяется с дымоходом, а все стыки и соединения при этом замазываются глиной.

Далее вам необходимо вычертить, какова будет разводка труб в вашей системе. Тщательно продумать, где будут размещаться радиаторы, стояки и другие элементы – именно поэтому необходимо участие специалиста. Как мы знаем, радиаторы желательно размещать под окнами. Это необходимо для того, чтобы тепло от них обогревало внутреннюю поверхность окон.

Количество сечений и их создание должно определяться не только вашими финансовыми возможностями, но и протяженностью контура, чем больше будет таких сечений в системе, тем легче теплоносителю будет по ней передвигаться.

Важно! Еще до того, как приступить к установке магистрали, необходимо определить в системе самую высокую точку и оборудовать там расширительный бак. К слову, такой бак может быть двух типов:

1. Открытого;
2. Закрытого.

Как расчитать оптимальный объем бака и сделать монтаж правильно, читайте здесь

Следующим этапом установки отопительной системы является прокладка трубопровода и установка радиаторов. В данном случае все предельно просто: труба подводится к месту установки радиатора, он устанавливается, соединяются все необходимые входы и выходы, после чего труба подводится к следующему радиатору. Будет просто отлично, если на каждый из радиаторов вы установите специальный кран, с помощью которого можно будет удалять воздух из системы.

Весь контур должен замыкаться там же, где и начался – на котле. На входе котла устанавливается специальный фильтр и (если необходимо) насос для циркуляции. Самая нижняя точка системы должна быть оборудована узлом залива/слива, необходимая для того, чтоб сливать всю воду в случае ремонтных работ.

В качестве заключения

Как мы выяснили, сегодня не существует более дешевой и вместе с тем эффективной отопительной системы, нежели система водяная. Трубопроводы и радиаторы обновляются чуть ли не ежегодно, следовательно, эффективность такой системы повышается, а стоимость, наоборот, снижается. Поэтому сделать водяное отопление своими руками с каждым годом все легче.

Лучевая система

Коллекторная (лучевая) схема отопления – самая продвинутая и современная по теплоэффективности. В ней к каждому из радиаторов подходит пара труб от двух общих для этажа коллекторов, которые сами подключены к котельному оборудованию. Регулировка температуры при данной разводке более гибкая. Плюс к коллекторам допустимо подключить не только батареи, но и «теплый пол».

Трубопроводы в этом случае можно прокладывать как угодно. Часто их просто закладывают под заливной пол. Главный недостаток лучевой схемы – высокая стоимость системы в целом и большая протяженность труб. Плюс последние в уже отделанном коттедже прокладывать в огромном количестве будет сложно. Их устройство следует заранее планировать еще на стадии проектирования жилища.

Лучевая схема — идеальное распределение тепла

Это шифер при необходимости относительно легко можно заменить другим кровельным материалом. Схема прокладки отопительных труб более мудрена, изменить ее впоследствии не так-то просто. Даже жесткие размеры листа ондулина не так страшны, обрезков выходит много, но это всего лишь незначительное увеличение сметы кровли. С отопительными трубопроводами, тем более под лучевую разводку, все гораздо сложнее.

Расчет системы водяного отопления

Прежде чем выбрать тип отопления нужно предварительно сделать расчет необходимой мощности нагревательного прибора и количество радиаторов. Правильный расчет влияет на эффективность и качество работы всей системы.

Мощность котла

Мощность котла для частного дома в 200 м². рассчитывается по следующей формуле: W=(S (площадь помещения)*Wуд (удельная мощность на 10 куб метров))/10.

Wуд зависит от региона, где располагается дом. Для средней части России данное значение равно 1,5. Также на 100 м² помещения требуется 10 кВт. Если площадь равна 200 м², то мощность котла = 200*1,5/10 =30 кВт.

Количество радиаторов

Чтобы произвести полноценный расчет отопления важно знать количество необходимых радиаторов и секций. Зная теплоотдачу определенной секции, можно сделать расчет площади, которую она может обогреть

Если теплоотдача одной секции равна 180 Вт, то делим эту величину на 100 и получаем 1,8 м. Если площадь дома равна 200 м², то 200 делим на 1,8 и получаем 111. Расчет показал, что 111 секций необходимо для прогревания частного дома площадью 200 м².

Грамотно рассчитав нужную мощность для обогрева помещения, можно выбрать наиболее эффективный вид отопления.

Планирование и расчет

Осуществляя выбор наиболее оптимального типа отопительной системы для частного дома, дачи, обязательно необходимо брать в расчет площадь дома

Это важно, так как, к примеру, однотрубная схема с естественной циркуляцией превосходно себя показывает лишь в домах с площадью, не превышающей 100 м2. А в доме с существенно большей квадратурой она работать не сможет вследствие достаточно большой инертности. Отсюда следует, что первичное вычисление давления в отопительной системе и проектирование системы отопления нужны для того, чтобы выяснить и сконструировать систему, применение которой в доме будет в большей мере рациональным

На этапе предварительного составления плана надо попытаться учесть всю специфику архитектуры постройки. К примеру, если дом довольно большой и, соответственно, площадь комнат, которые подлежат обогреву, тоже большая, наиболее рациональным будет внедрение системы отопления с насосом, который будет выполнять циркуляцию теплового носителя

Отсюда следует, что первичное вычисление давления в отопительной системе и проектирование системы отопления нужны для того, чтобы выяснить и сконструировать систему, применение которой в доме будет в большей мере рациональным. На этапе предварительного составления плана надо попытаться учесть всю специфику архитектуры постройки. К примеру, если дом довольно большой и, соответственно, площадь комнат, которые подлежат обогреву, тоже большая, наиболее рациональным будет внедрение системы отопления с насосом, который будет выполнять циркуляцию теплового носителя.

При этом имеются определенные характеристики, которым обязан отвечать циркуляционный насос:

• длительный период службы;
• незначительный уровень потребления электроэнергии;
• большая мощность;
• устойчивость;
• легкость эксплуатации;
• отсутствие механических колебаний и бесшумность в процессе функционирования.

При планировании системы отопления, будь то частный либо многоэтажный дом, самой сложной и ответственной фазой является гидравлический расчет, при котором необходимо установить сопротивление отопительной системы.

Расчеты совершаются по заблаговременно созданной схеме отопления, на которой отмечены все имеющиеся в системе компоненты. Реализовывают гидравлический расчет двухтрубной отопительной системы с применением аксонометрических проекций и формул. За расчетный объект берут самое загруженное кольцо трубопровода, разделенное на сегменты. В результате устанавливают приемлемую площадь сечения трубопровода, необходимую площадь поверхности радиаторов, гидравлическое сопротивление в отопительном контуре.

Расчеты гидравлических характеристик осуществляют по различным методикам.

Самые общераспространенные:

1. вычисления методом удельных линейных потерь давления, предусматривающие эквивалентные изменения температуры теплоносителя во всех компонентах разводки;
2. вычисления по параметрам сопротивления и показателям проводимости, предусматривающие переменные колебания температуры.

Результат первого метода – ясная физическая картина с конкретным распределением всех наблюдающихся сопротивлений в контуре отопления. Второй метод вычисления дает возможность получить четкую информацию о потреблении воды, о величинах температуры в каждом элементе системы отопления.

Как сделать отопление дома из полипропиленовых труб

Новая технология − система отопления из полипропиленовых труб постепенно вытесняет классику – трубы из черной стали и радиаторы из чугуна. Имея специальные инструменты, проложить трубопровод и произвести монтаж радиаторов можно самостоятельно.

Инструмент	Назначение
Паяльник (полифузная сварка), набор насадок различного диаметра	Соединять отрезки труб
Роликовый труборез	Для резки
Ножницы
Резец	Делать фаску, удалять заусенцы
Шейвер (для труб с армированием алюминиевой фольгой)	Снимать фольгу

В жилых домах для монтажа системы отопления приобретают полипропиленовые трубы ППР PN25, армированные стекловолокном:

• толщина стенки — 4−13,4 мм;
• внутренний диаметр — 13,2−50 мм;
• наружный диаметр — 21,2−77,9 мм;
• номинальное давление — 2,5 МПа.

Нужный диаметр определяют расчетным путем, учитывая схему отопления и тепловую нагрузку.

Работы проводят только при плюсовой температуре (нижний предел — +5 ℃), трубы очищают от пыли, грязи и режут строго перпендикулярно:

• на рабочем торце трубы резцом делают фаску с углом 30−40°;
• определяют границу вхождения рукава в фитинг и отмечают маркером;
• чтобы исключить осевое смещение, на фитинге и торце трубы ставят осевые метки;
• свариваемые поверхности обрабатывают спиртсодержащим раствором.

Насадку нужного диаметра обезжиривают, устанавливают на горизонтально расположенный паяльник, нагревают до рабочей температуры 260 ℃ и приступают к сварке. Сначала надевают фитинг, потом вставляют подготовленный торец полипропиленовой трубы.

Детали подвергают нагреву определенное время (интервал узнают из таблицы), вынимают, плавно соединяют, совмещая осевые метки, оставляя внутренний зазор 1 мм, и не шевелят в течение 20 секунд. Из остывшего пластика получается прочный и герметичный стык, до использования его под нагрузкой должно пройти не менее 1 часа.

Виды автономных систем отопления

Ключевым моментом индивидуального отопительного контура является вид топлива, применяемого для генерации тепловой энергии. По этому признаку автономные системы обогрева классифицируются на виды:

• Газовые, работающие на природном или сжиженном газе.
• Электрические.
• Твердотопливные, в которых в качестве источника энергии используется каменный уголь, горючие сланцы, древесные пеллеты, дрова.
• Жидкотопливные.

С целью снижения энергопотребления домашней греющей линии допускается использование нескольких видов топлива, правда, для этого потребуется специальные комбинированные котлы.

Виды двухтрубной системы отопления

1. Во-первых, система классифицируется по типу расширительного бачка. Он бывает закрытого и открытого типа.

• Открытый тип используется всё реже. Такой бак монтируется только в самой высокой точке отопительной магистрали. Необходимо постоянно следить за тем, чтобы вода из него не выливалась. Давление в такой системе не высокое.
• Закрытый бак, является полностью герметичной ёмкостью. Благодаря специальной мембране, он либо подаёт воду в трубы, либо забирает её. Этот вариант предпочтительнее, так как даёт возможность системе работать под большим давлением. К тому же, расширительный бак закрытого типа не требует наблюдения.

2. Следующая квалификация – по расположению трубопроводов. Здесь есть тоже 2 варианта.

• Вертикальная система отопления. Её успешно используют в зданиях с несколькими этажами. Суть такого способа заключается в том, что радиаторы каждого этажа подключаются к вертикальному стояку. Преимущество такого подключения в том, что исключается возможность появления воздушных пробок.
• Горизонтальная отопительная система. В этом случае, радиаторы подсоединяются к горизонтальному трубопроводу. Чаще такой вариант используется в одноэтажных домах. Для борьбы с воздушными пробками используется кран Маевского.

3. Третий критерий, по которому делится двухтрубное отопление – это способ обустройства разводки.

• Нижняя разводка. Труба, которая подаёт горячую воду, прокладывается в нижней части дома. Её можно провести под полом, в подвале и так далее. Обратная труба, с остывшей жидкостью, устанавливается ещё ниже. Радиаторы обязательно должны находиться выше котла. Это усилит движение теплоносителя. Также при такой разводке делается верхняя воздушная линия, которая служит для отведения воздуха из магистрали.
• Верхняя разводка. Трубопровод с нагретой водой устанавливается по верху здания. В основном таким местом является утеплённый чердак. Расширительный бак устанавливается в самой высокой точке магистрали.

Система с однотрубной разводкой

Эта схема является более дешевым и простым решением проблемы, как правильно смонтировать систему отопления. Монтаж выполняется в виде замкнутого кольца, где все батареи последовательно соединены друг с другом, а теплоноситель перемещается по батареям и возвращается в котел.

Такая схема позволяет получить некоторую экономию за счет простого монтажа и проектирования. Однако один существенный недостаток очень часто заставляет делать выбор в пользу двухтрубной системы. Дело в том, что теплоноситель в процессе перемещения по трубам и радиаторам постепенно остывает. Это приводит к тому, что в последнем радиаторе вода имеет более низкую температуру. Увеличение мощности котла приводит к сильному нагреванию первых батарей. Добавление определенного количества секций на последней батарее также нельзя назвать эффективным. Это доставляет некоторые неудобства, поэтому очень часто домовладельцы отказываются от простой и дешевой однотрубной разводки.

Решить проблему такого плана помогает насос для принудительной циркуляции теплоносителя. Устройство подключается к котлу, и жидкость перемещается по системе, практически не меняя температуры.

Однако и в этом случае есть свои недостатки:

• Во-первых, приобретение насоса – это дополнительные расходы, что приводит к увеличению затрат на монтаж отопительной системы в частном доме.
• Насос необходимо подключать к сети электропитания, что становится причиной увеличения потребляемой электроэнергии.
• Зависимость от электричества делает малоэффективной работу насоса при отключении электроэнергии, следовательно, нет света – нет тепла в помещении.

Какую схему лучше выбрать

Подбор разводки выполняется с учетом многих факторов – площади и этажности частного дома, выделяемого бюджета, наличия дополнительных систем, надежности электроснабжения и так далее. Дадим ряд общих рекомендаций по выбору:

1. Если планируется собирать отопление самостоятельно, лучше остановиться на двухтрубной плечевой системе. Она прощает новичкам множество ошибок и будет работать, несмотря на допущенные огрехи.
2. При высоких требованиях к интерьеру комнат возьмите за основу коллекторный тип разводки. Гребенку спрячете в стеновом шкафу, магистрали разведете под стяжкой. В двух– или трехэтажном особняке желательно установить несколько гребенок – по одной на этаж.
3. Частые перебои с подачей электроэнергии не оставляют выбора – нужно собирать схему с естественной циркуляцией (самотек).
4. Система Тихельмана уместна в строениях большой площади и количеством обогревательных панелей. Монтировать петлю в малых зданиях нецелесообразно с финансовой точки зрения.
5. Для небольшого дачного домика или бани отлично подойдет тупиковый вариант разводки с открытой прокладкой трубопроводов.

Если коттедж планируется отапливать радиаторами, теплым полом и водяными калориферами, стоит взять на вооружение тупиковый либо коллекторный вариант разводки. Две указанные схемы легко комбинируются с другим отопительным оборудованием.

Как вам статья?