Газовое отопление в частном доме — схема монтажа подбор характеристик и расчет отопления квадратного метра 105 фото

Варианты обогрева жилого дома

Как и любое другое, водяное отопление компенсирует теплопотери здания. Преимущественно они возникают из-за утечек тепловой энергии через ограждающие конструкции и вентилирование. Это происходит под действием температурного градиента между окружающей средой и воздухом в помещении.

Энергопотери во многом зависят от теплопроводности используемых материалов, интенсивности воздухообмена, а также качества выполнения строительного монтажа:

• внешних стен;
• подвальных и потолочных перекрытий;
• кровли;
• полов на грунте;
• оконно-дверных заполнений.

Увеличению теплопотерь способствуют низкое качество теплоизоляции, дефекты ограждающих конструкций, а также ошибки монтажа дверных или оконных блоков. Устранение причин дополнительных потерь тепла снижает потребление энергоресурсов и сумму затрат на их приобретение.

Организация отопления в частном доме должна учитывать стоимость оборудования, затраты на эксплуатацию и сложность монтажа. К важным параметрам также относят эффективность нагрева и доступность топлива.

Популярность водяной системы, в сравнении с иными способами поддержания теплового комфорта, обусловлена следующими факторами:

1. Возможностью точной регулировки температуры в помещениях. Дровяная печь быстро нагревает воздух вокруг себя, но это процесс практически не поддается контролю. Поэтому печку целесообразней использовать для обогрева дачи или загородного дома, нечасто посещаемых зимой.
2. Надежностью и приемлемыми затратами на поддержание работоспособности. Воздушное отопление отличается высоким КПД, однако требует регулярной чистки воздуховодов, замены фильтров.
3. Экономичностью. Электрическое отопление с помощью конвекторов, инфракрасных обогревателей обеспечивает быстрый нагрев помещений, просто монтируется настраивается и регулируется. Тем не менее, со временем оно обходится дороже из-за высокой стоимости используемых энергоресурсов. Кроме того, функционирование электрической схемы отопления частного дома зависит от стабильности подачи электроэнергии.
4. Комфортностью пользования. Паровое отопление несколько эффективнее водяного, отличаясь малой инерционностью. Однако его элементы нагреваются до температур 100 °C и более – могут способствовать ожогам. Обогрев с помощью пара сложнее регулируется, сопровождается шумом, поэтому он чаще востребован в производственных цехах.

Общеизвестный и самый распространенный способ отопить собственный дом или квартиру – сделать водяную систему. Принцип действия: теплоноситель нагревается котлом либо другим источником, затем по трубам передается отопительным приборам – радиаторам, теплым полам (сокращенно – ТП) или плинтусным обогревателям.

Теперь перечислим альтернативные варианты обогрева:

1. Печной. Устанавливается металлическая буржуйка или строится полноценная кирпичная печь. При желании в топку либо дымовые каналы печки встраивается водяной контур (показан выше на фото).
2. Чисто электрической — конвекторы, инфракрасные и масляные обогреватели, спиральные тепловентиляторы. Более современный способ – устройство греющих полов с применением резистивных кабелей либо полимерной пленки. Последнюю называют инфракрасной, карбоновой.
3. Воздушный. Источник тепла прогревает очищенный фильтрами уличный воздух, который принудительно нагнетается в комнаты мощным вентилятором. Более простой и дешевый вариант – установка в жилых помещениях газовых конвекторов.
4. Комбинированный — печь на дровах электрообогреватели любого типа.

Чтобы двигаться дальше, нужно решить, какой вид отопления лучше – выгоднее, эффективнее, удобнее. Мы однозначно рекомендуем выбрать водяную систему. Причины:

• для нагрева воды можно использовать любой энергоноситель либо комбинировать несколько видов топлива, устанавливая 2—3 котла;
• при высоких требованиях к дизайну интерьера трубная разводка монтируется скрытым способом, вместо батарей применяются плинтусные нагреватели или контуры ТП;
• возможность организовать горячее водоснабжение (ГВС) — установить двухконтурный котел либо бойлер косвенного нагрева (в зависимости от количества потребляемой воды);
• к системе можно подключить альтернативные источники энергии – солнечные коллекторы, тепловой насос;
• при необходимости отопление в частном доме делается полностью автономным – трубы прокладываются по самотечной (гравитационной) схеме плюс ставится котельный агрегат, не требующий подключения к электросети;
• система хорошо поддается регулировке, автоматизации и дистанционному управлению через сотовую связь либо интернет.

Единственный недостаток водяных сетей – стоимость монтажа, оборудования и запорно-регулирующей арматуры. Закупка и подключение электрических нагревателей обойдется дешевле, но ограничение в плане выбора топлива приведет к увеличению эксплуатационных расходов.

Виды схемы отопления, подходящие для частных домов

Выбирая и монтируя оборудование, прокладывая коммуникации обогрева, преимущественно следуют  указаниям СП 60.13330.2016, СП 55.13330.2016, ГОСТ 11032-97. Также опираются на технологические инструкции производителей теплогенераторов, отопителей, труб, элементов регулирования и т.д.

Обязательно должна быть предусмотрена установка контрольно-измерительных приборов и групп безопасности. Параметры теплоносителя определяют с учетом характеристик отопительного оборудования и его коммуникационных обвязок. Особое внимание уделяют гидравлической и тепловой стойкости инженерной сети. Монтаж выполняют таким образом, чтобы обеспечить свободный доступ к элементам сети, нуждающимся в периодическом обслуживании.

Эксплуатационные свойства и технические возможности водяной отопительной системы зависят от комплектации и характеристик используемого оборудования и материалов.

Однотрубная схема

Наиболее простая – самотечная с последовательным соединением радиаторов. При использовании схемы без насоса циркуляция теплоносителя происходит за счет разницы плотности нагретой и остывшей жидкости. Поэтому, чтобы обеспечить циркуляцию, трубопроводы прокладывают, соблюдая незначительные уклоны.

Самотечная однотрубная система энергонезависима. Однако не предусматривает возможность регулировки температуры радиаторов, а также нуждается в наличии разгонного коллектора в виде вертикального отрезка трубы.

По способу подключения различают однотрубные системы отопления со следующей разводкой:

1. Вертикальной. Не склонна к появлению воздушных пробок. Благодаря наличию стояков может использоваться для обогрева домов высотой в два или три этажа.
2. Горизонтальной. Применяется в одноэтажных домах значительной площади или в поэтажных разводках. Требует минимального количества труб. Отличается неравномерностью прогрева теплоносителя по длине контура.
3. Нижней. Схемы с такой разводкой предусматривают прокладку труб через подвальное помещение, что позволяет уменьшить потери тепла и снизить трудоемкость обслуживания системы.
4. Верхней. В этом случае подающий трубопровод монтируется под потолком или через помещение чердака. Система с верхней разводкой отличается хорошими гидродинамическими показателями и низким уровнем тепловых потерь.

Увеличение эффективности схемы водяного отопления частного дома обеспечивает установка циркуляционного насоса. Агрегат врезается на обратном отрезке трубы или магистрали перед отопительным котлом и размещается так, чтобы обеспечить свободный доступ к нему для ремонта или обслуживания.

Типовой однотрубной горизонтальной системой с циркуляционным насосом является схема на основе «ленинградки» с диагональным подключением радиаторов. Она может применяться для обогрева домов большой площадью. Наличие в ней запорных клапанов, а также монтаж байпасов позволяют ремонтировать каждый радиатор автономно.

Теплотехнический расчет определяет рабочие параметры системы отопления — общую величину потерь тепла в здании, мощность оборудования, количество отопительных приборов и т.д.

Мощность теплогенератора рассчитывают по сумме теплопотерь дома, которая учитывает:

• площадь отапливаемых помещений;
• климатические условия местности;
• наличие и состояние, в котором находится термоизоляция помещений;
• материал и толщину наружных (несущих) стен, полов и перекрытий;
• конструкцию кровли, наличие технического этажа;
• герметичность и размер окон, уличных (балконных) дверей.

Теплопотери частного дома

Радиальный способ прокладки трубопровода и подключение независимых цепей в центральной части этажа. Одинаковая длина и диаметр лучей контура, обеспечивает гидравлический баланс, снижает сопротивление и улучшает теплообмен. Расчетного объема подачи в независимых звеньях цепи добиваются установкой регулирующей арматуры (балансировочный клапан) и циркуляционных насосов внутри контуров.

Увеличение расхода материалов и сложный монтаж окупает высокий уровень точности регулировки и удобство эксплуатации.

Площадь отопления 100 м2 имеют одноэтажные жилые дома или небольшие двухэтажные дачные домики с мансардой. Общие теплопотери таких зданий составят: 100 Вт × 100 м2 = 10 кВт.

Система циркуляции теплоносителя в домах 100 кв. м –  закрытая с принудительной циркуляцией.

Газовое отопление

Отопление дома газом требует согласованного проекта и получения техусловий от газопоставляющей компании. 

Мощность газового котла – не менее 10 кВт. Обычно современные газовые котлы выпускаются со встроенными: горелкой, циркуляционным насосом, расширительным бачком, манометром, термометром, предохранительным клапаном, автоматикой.

Выбираем энергоноситель

Основной критерий выбора – стоимость энергоносителей, зависящая от страны и региона проживания. Если в РФ несомненным лидером является природный газ, то в остальных государствах бывшего СССР картина другая – первое место занимают дрова, брикеты и уголь. Не забудьте об электроэнергии, отпускаемой по вдвое меньшему ночному тарифу.

Выбирая подходящий вид топлива, стоит учесть пять факторов (помимо цены):

• эффективность (КПД) работы отопительного оборудования, использующего этот энергоноситель;
• удобство при эксплуатации;
• как часто придется обслуживать агрегаты, расценки на вызов мастера;
• требования к складированию.

Ниже приведем сравнительную таблицу, где показаны цены различных энергоносителей и сколько стоит киловатт тепла, полученный в реальных условиях. Площадь здания – 100 м², регион – Московская обл.

По приведенным в таблице цифрам гораздо проще найти подходящий вариант (или несколько). Только сделайте поправку на стоимость энергоносителей в своем регионе. По другим критериям выбора дадим 4 совета:

1. Удобнее всего пользоваться газовым и электронагревательным оборудованием. Не нужно ничего складировать, постоянно обслуживать и возиться с чисткой водогрейных аппаратов.
2. Сжигать уголь и дрова — самый экономный способ обогрева. За сбережение средств придется расплачиваться трудом – пилить, носить, загружать топку, чистить дымоход. Сжигать брикеты и пеллеты комфортнее, но возрастает цена котельной установки и самого топлива. Плюс понадобится хранилище для складирования.
3. Солярка либо сжиженный газ – лучшее решение для обустройства автономного и одновременно комфортного отопления, когда прочие энергоносители недоступны. Минус – приличная стоимость горючего и монтажа топливной емкости.
4. Проверенный вариант – совмещение 2—3 энергоносителей. Распространенный пример: твердое топливо электричество по ночному тарифу.

Как подобрать отопительный агрегат

Большую популярность получила водяная система отопления, которая применяется активно не только в частных домах, но и в квартирах. Принцип такой системы заключается в том, что теплоносителем является вода, которая транспортируется от котла к радиаторам. Радиаторы отдают тепло в помещение, после чего охлажденная вода вновь поступает к котлу для нагревания.

Различают 5 видов схем отопления, которые могут применять при монтаже отопительной системы двухэтажного частного дома. К таковым видам относятся:

1. Самотечная или естественная циркуляция
2. Однотрубная система
3. Двухтрубная
4. Коллекторная или лучевая
5. Система напольного обогрева

Все виды способов отопления могут комбинироваться друг с другом, что позволит соорудить максимально эффективную схему. Чтобы узнать об особенностях каждого вида, нужно их проанализировать.

Факторы, влияющие на выбор котла (или нескольких водогрейных аппаратов):

• используемый энергоноситель;
• мощность теплогенератора;
• зависимость от внешних источников энергии;
• цена;
• функциональность, удобство эксплуатации.

Все бытовые котлы принято делить на группы по типу сжигаемого горючего (энергоносителя):

• газовые;
• электрические;
• твердотопливные;
• жидкотопливные, потребляющие солярку и отработанное масло;
• универсальные, работающие на 2—3 видах энергоносителей.

Каждая из перечисленных групп делится на разновидности по принципу работы, способу установки и другим критериям. Сделаем обзор существующих котлов и дадим ряд полезных рекомендаций.

Для организации отопления в частных домах продается 3 типа агрегатов, использующих природный газ:

1. Атмосферные. Камера сгорания – открытая, воздух на горение забирается из помещения котельной. Эффективность работы лежит в пределах 86…88%.
2. Наддувные (иначе – турбированные). Воздух в закрытую топку нагнетается вентилятором, управляемым электронной схемой. КПД котлов составляет 90…93%.
3. Конденсационные. Конструктивно похожи на турбированные отопители, но теплообменник и горелка устроены таким образом, что в определенном режиме котел использует скрытую теплоту сгорания топлива. Эффективность – 95%.

Котлы изготавливаются в настенном, напольном и парапетном исполнении. Первая группа — это готовые мини-котельные, укомплектованные собственным расширительным бачком и насосом. Вторая разновидность — агрегаты большой мощности, либо не зависящие от электричества. Парапетные модели ставятся возле наружной стены, дымоход выводится прямо на улицу.

Среди большого ассортимента газовых водогрейных аппаратов непросто сделать правильный выбор. Наши рекомендации такие:

1. При ограниченном бюджете приобретайте атмосферный настенный котел. Но помните – отопители с открытой камерой нуждаются в традиционном дымоходе.
2. Для совместной работы с гравитационной системой понадобится энергонезависимый напольный агрегат атмосферного типа.

   

3. В квартиру или коттедж без готового дымохода лучше поставить наддувный теплогенератор. Отвод продуктов горения организуйте через коаксиальную трубу, проложенную сквозь внешнюю стену.
4. Чтобы подавать горячую воду 1—2 потребителям, купите двухконтурную модель. Если расход в сети ГВС большой, потребуется бойлер косвенного нагрева, подключенный к обычному одноконтурному отопителю.
5. Ознакомьтесь с развернутым описанием всех газовых отопителей, представленным в отдельной статье.

Конденсационный котел – самый экономичный среди газоиспользующих аппаратов. Минус агрегата – сложность, высокая цена оборудования и его ремонта.

Особенность электрокотлов любого типа – высокий КПД, достигающий 99%. Второй положительный момент – низкие затраты на инсталляцию и приобретение самих нагревателей. Агрегаты стоит применять в качестве вспомогательных источников тепла, работающих ночью по вдвое меньшему тарифу за свет.

Существует 3 типа электрических котлов (все выпускаются в настенном исполнении):

1. С традиционными трубчатыми нагревателями – ТЭНами. Современные аппараты оснащаются расширительной емкостью и циркуляционным насосом.
2. Электродные. Нагрев теплоносителя происходит благодаря химической реакции, возникающей в результате прохождения тока через водяную прослойку между 2 электродами.
3. Индукционные. Здесь теплоноситель греется стальным сердечником герметичной катушки, создающей в нем вихревые токи.

Для монтажа электроотопления лучше взять классический ТЭНовый котел, не требующий серьезной обвязки. Аппарат надежен и легко ремонтируется – сгоревший ТЭН всегда можно заменить самому. Индукционный теплогенератор дорог и не поддается восстановлению в случае поломки, а электродный сильно зависит от содержания солей в теплоносителе.

Для отопления загородных коттеджей применяется 3 разновидности агрегатов на твердом топливе:

• прямого горения – атмосферные и турбированные;
• пиролизные;
• автоматические пеллетные и угольные.

Об эффективности ТТ-котлов рассказывается немало мифов. Производители пиролизных теплогенераторов заявляют КПД 85—86%, пеллетных – до 90%. В действительности показатели куда скромнее: традиционные дровяные агрегаты – 75%, пиролизные – 75%, котлы на пеллетах и угольной крошке – до 86%.

Рекомендации по выбору котла на твердом топливе:

1. Для сжигания дров, угля и брикет прекрасно подойдет стальной аппарат прямого горения, оборудованный цепным регулятором тяги. Турбированные экземпляры автоматизированы и лучше сжигают древесину, но зависят от электричества.
2. Обращайте внимание на объем топки традиционного котла – от данного показателя зависит продолжительность горения.
3. Автоматизированные агрегаты на пеллетах – удачное решение для любителей комфортного отопления. Не придется рубить и таскать дрова, убирать угольную пыль, только еженедельно чистить топку и горелку.
4. Не связывайтесь с пиролизными ТТ-котлами, они априори дороже обычных, требовательны к качеству топлива, вдобавок расходуют электроэнергию.
5. Избегайте моделей с водонаполненными колосниками, если топить планируется углем. От перепада температур на поверхности решетки образуется твердый корж, который нелегко сбить.

Подбирая теплогенератор, помните о старой поговорке «скупой платит дважды». Лучше взять качественный классический аппарат с чугунным теплообменником, нежели дешевый «пеллетник» с электроникой неизвестного происхождения.

Данное тепловое оборудование применяется значительно реже газовых, дровяных и электрокотлов. Солярка стоит дороже остальных энергоносителей, а масляная отработка – горючее специфическое, рядовому домовладельцу явно неподходящее. Соответственно, подобные отопительные устройства эксплуатируются только в определенных условиях, когда доступ к другим ресурсам ограничен.

Многотопливные котлы разных производителей совмещают 2—3 энергоносителя, например, дрова электричество, газ уголь. Преимущество: покупаешь один теплогенератор, а получаешь два. Недостаток: агрегат не может похвастать высокой эффективностью и функциональностью. Самый «ходовой» вариант изображен на фото – ТТ-котел, оборудованный ТЭНовым блоком для электрического подогрева воды после затухания пламени в топке.

Чтобы подобрать котел по производительности, следует выяснить нагрузку на систему отопления дома. То есть, рассчитать тепловые потери здания. Мы предлагаем вычислить данный показатель упрощенным способом:

1. Если жилую комнату отделяет от улицы одна стена с 1 оконным проемом, то на обогрев квадратного метра площади расходуется 0.1 кВт тепла.
2. Помещение с двумя внешними стенками (угловое) и 1 окном – 0.12 кВт/м².
3. То же, с 2 световыми проемами – 0.13 кВт/м².

Алгоритм подходит для зданий с высотой перекрытий до 3 метров. Если потолки выше, расход теплоты считается по объему помещения. Соответственно, в комнате с 1 ограждением и окном принимается значение 35 Вт/м³ объема, в угловой – 40 Вт/м³, угловой с двумя проемами – 45 Вт/м³.

Определив потребность дома в тепловой энергии, подбираем мощность котельной установки согласно инструкции:

1. Производительность агрегата, работающего только на обогрев, принимаем с запасом 20%. То есть, умножаем найденное количество теплоты на коэффициент 1.2.
2. Теплогенератор, обеспечивающий ГВС, нужно брать с запасом 50% (коэффициент 1.5).
3. Для ТТ-котлов повышающие коэффициенты равны 1.5 и 2 соответственно.

Если вы проживаете в местности с мягким южным климатом, то коэффициенты применять не следует. И наоборот, жителям северных регионов стоит увеличить первоначальную цифру теплопотерь в 1.5—2 раза.

Как сделать схему водяного отопление в частном доме своими руками

Переходим к следующему шагу – разработке проекта будущей системы, согласно которому будем закупать материалы, арматуру и теплосиловое оборудование. Задача – выбрать подходящий тип разводки, нанести трубы на планировку частного дома, расставить отопительные приборы.

Для доставки нагретой воды к приборам и передачи теплоты воздуху комнат применяются следующие схемы:

• однотрубные – горизонтальная «ленинградка» либо стояковая система;
• двухтрубные – тупиковая, коллекторная, попутная кольцевая (иначе – петля Тихельмана);
• водяные контуры напольного обогрева — теплые полы (ТП).

Первые 2 вида разводок работают совместно с радиаторами или другими нагревательными приборами. Движение теплоносителя обеспечивается двумя способами:

1. Принудительно, с помощью электрического насоса, установленного на магистральном трубопроводе либо прямо в котле.
2. Естественная циркуляция воды по трубам (самотек) за счет разницы температуры и массы теплоносителя между подающей и обратной линией. Холодная жидкость тяжелее, поэтому стремится вытеснить горячую вверх.

В первом случае система не сообщается с атмосферой, работает с избыточным напором 0.6…3 Бар в зависимости от степени нагрева и первоначального давления в сети. Возникающий излишек расширяющейся воды воспринимает закрытый бак с резиновой мембраной внутри.

Самотечная схема контактирует с атмосферой через расширительный бачок, находящийся в высшей точке системы. Таким способом предотвращается завоздушивание — образовавшиеся в трубах и батареях пузырьки поднимаются и уходят в открытый бак. Эффективному отведению воздуха способствуют уклоны горизонтальных участков.

Рассмотрим отдельно каждый вариант и для наглядности приведем примеры типовых схем.

Подача и возврат теплоносителя в данной системе организован по единственной закольцованной трубе. Соответственно, каждый радиатор подсоединяется к магистрали обеими подводками. В ленинградской схеме этот коллектор проложен горизонтально, стояковой – вертикально.

Негативные моменты однотрубного распределения теплоносителя:

• из-за подмеса охлажденной воды температура магистрали снижается на 1—2 °C после каждой батареи;
• чтобы обеспечить требуемый расход теплоносителя в приборах отопления, диаметр основного трубопровода должен составлять не менее 25 мм на всем протяжении;
• при количестве радиаторов более 5 штук сечение коллектора увеличивается до 32 мм;
• последние батареи получают охлажденный теплоноситель, поэтому греют хуже, проблема решается наращиванием числа секций или увеличением размеров панелей на 10%;
• «благодаря» увеличенному диаметру магистрали и наращиванию радиаторов возрастают затраты на материалы.

Положительные моменты:

1. Упрощенная прокладка – одну трубу легче монтировать, нежели две.
2. Ленинградская система отопления частного дома, собранная из полипропиленовых труб, – самый бюджетный вариант. Но если применить металлопластик или сшитый полиэтилен, указанное преимущество нивелируется за счет цены фитингов.
3. Однотрубные вертикальные стояки – лучшее решение при устройстве гравитационной системы в двухэтажном доме.

Учитывая особенности однотрубных схем и отсутствие монтажного опыта у большинства домовладельцев, мы рекомендуем собирать «ленинградку» в небольших дачных или жилых строениях. Если хотите сэкономить, используйте полипропилен плюс недорогие стальные радиаторы.

Главное отличие этих систем от однотрубных заключается в раздельной подаче теплоносителя к приборам – горячая вода приходит к батареям по одной магистрали, а возвращается по другой. При монтаже отопления применяется 3 вида схем:

1. Классическая тупиковая (плечевая). Теплоноситель подается к группе батарей, затем движется назад по обратному трубопроводу. При необходимости система делится на несколько тупиковых ветвей, между ними устанавливается гидравлическое равновесие за счет балансировки.

   

2. Кольцевая разводка с попутным течением прямой и обратной воды. Двухтрубная петля собрана таким образом, что вышедший из радиатора теплоноситель не меняет направление движения. Первый обогреватель на подающей линии оказывается последним на обратке и наоборот.

   

3. Коллекторная схема предусматривает индивидуальное подключение каждой батареи к общей распределительной гребенке, запитанной от котла.

   

Застройщику – новичку, впервые монтирующему отопление своими руками, рекомендуется остановиться на первом варианте – плечевой разводке. Она проста и надежна, наиболее доступна по затратам. Эскизный проект в одноэтажном доме разрабатывается так:

1. На плане здания отметьте окна и расположите возле этих проемов радиаторы. При отсутствии остекления прибор ставится у самой холодной наружной стены.
2. Разместите на чертеже отопитель – котел, печь с водяным греющим контуром, тепловой насос.
3. Вдоль наружных стен проведите из котельной трубы до батарей. Чтобы не пересекать дверной проем, разделите сеть на 2 плеча примерно одинаковой длины.
4. При наличии второго этажа сделайте 1—2 дополнительных ветви, прокладываемые наверх. Ветку второго этажа лучше поднимать сразу из котельной.

Диаметры труб для здания 100…200 м² (закрытая система): от котла – Ду20, плечи (ответвления) – Ду15, подводки к обогревателям – Ду10. Указанные сечения взяты из практики, считать расход воды и гидравлику не нужно. Исключение – дома сложной конфигурации, большой этажности и площади.

Делать коллекторную систему удобно в процессе строительства – подводки к батареям прячутся в полах. Петля Тихельмана выручает в ситуации, когда нужно «посадить» на 1 линию 10…20 радиаторов. На нашем ресурсе есть отдельный материал, посвященный рассмотрению двухтрубных способов разводки.

Преимущества водяного ТП перед другими способами отопления очевидны:

• равномерный прогрев комнаты, начиная с нижней зоны;
• экономичность – за счет меньшей температуры воды (35…55 градусов против 60…80 °C на батареях);
• эстетичность – не видно обогревателей и трубопроводов;
• удобное регулирование с помощью автоматики – сервоприводов распределительного коллектора и датчиков комнатной температуры.

Наряду с внушительными плюсами, отметим главный недостаток ТП – высокие затраты на приобретение материалов и монтаж. На контуры понадобится приличный метраж качественной трубы (металлопластик, медь, сшитый полиэтилен), коллектор с расходомерами и смесительным узлом. Прибавьте раскладку петель и устройство цементной стяжки пола – выйдет немалая цифра.

Второстепенные недостатки напольных контуров:

1. Инертность. При нагреве бетонный монолит поглощает массу тепла, которое продолжает отдавать после отключения нагрева. И наоборот, «разгон» остывших ТП отнимает 4…6 часов.
2. В случае прорыва трубы внутри стяжки ремонт сильно затруднен. Вряд ли обойдется без вызова мастеров, ведь нужно отыскать дефект, вскрыть монолит и грамотно устранить протечку.
3. Авария ТП в многоквартирном доме – настоящая проблема. Придется ремонтировать собственное жилище плюс затопленное соседское (с нижнего этажа).

Инертность теплых водяных полов «побеждается» с помощью традиционных радиаторов, быстро реагирующих на изменение температуры котловой воды. Для удобства регулировки монтируется 2 системы – ТП и батареи, что недешево. Как самостоятельно обустроить греющие контуры отопления, читайте в другом нашем руководстве.

Однотрубная система

Самой простой является схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома. Также она называется «Ленинградкой». Такую схему отопления двухэтажного частного дома своими руками можно провести без особых сложностей. Отличается экономичностью, функционируя на газовом или электрическом котле, при помощи кирпичной печи, отапливаемой торфяными брикетами, дровами, углем.

• малой трудоёмкостью при выполнении монтажа и его «бюджетностью»;
• простотой ремонта;
• не нарушает концепцию интерьера в доме (при небольшом количестве труб);
• возможностью изготовления контура «тёплый пол» (при выполнении определённых требований).

Однотрубный контур можно «спрятать» под пол или развести над ним. При установке трубы можно располагать в горизонтальном положении и в вертикальном.

Однако такая самотёчная система отопления может применяться только в одноэтажной постройке. В двухэтажном доме схема однотрубной системы отопления сможет функционировать только при наличии циркуляционного насоса.

Существуют ещё недостатки:

• невозможность изготовления «тёплого пола» при горизонтальном контуре;
• требует выполнения сварочных работ и необходимой проверки соединений;
• неравномерность теплоотдачи от батарей, находящихся в разных комнатах.

Как сделать систему отопления с естественной циркуляцией

Схема с однотрубной системой отопления двухэтажного дома способна нормально функционировать только с применением циркуляционных насосов.

Схема подключения нагревательных элементов для однотрубного типа имеет следующий вид:

1. По периметру дома проходит одна магистраль.
2. К этой магистрали подключены все радиаторы.
3. Такая магистраль одновременно играет роль и подачи и обратки.

Такие системы еще называют «ленинградками», так как их монтаж впервые был применен в бывшем городе Ленинград (нынче Санкт-Петербург). Главное достоинство такого варианта заключается в значительной экономии на монтаже трубопроводов. Несмотря на простоту конструкции, монтаж такой схемы имеет некоторые сложности:

1. Только при правильном расчете схемы будет осуществляться подача воды в каждый радиатор в одинаковом количестве.
2. После прохождения радиатора, теплоноситель будет возвращаться в коллектор, снижая температуру потока на несколько градусов.
3. Охлажденная вода на несколько градусов поступает к следующему радиатору. Принцип теплообмена повторяется. Чем больше радиаторов будет подключено к системе, тем быстрее вода охладится.
4. После прохождения последнего радиатора, который располагается на нижнем этаже, происходит возврат теплоносителя обратно в котел.

Оборудование, комплектующие и материалы

Следующий шаг после разработки схемы – подбор всех элементов отопления:

• теплогенератора;
• радиаторов, коллектора теплых полов;
• труб;
• расширительного бачка, циркуляционного насоса, арматуры и деталей обвязки отопителя.

Сразу оговоримся, что в качестве отопительного агрегата будем рассматривать водогрейный котел. Установить воздушный или геотермальный тепловой насос без помощи специалистов у вас не получится, а присоединение водяного контура печки выполняется аналогично обвязке твердотопливного теплогенератора.

Как рассчитать вместительность расширительного резервуара, правильно подобрать насос и арматуру:

1. Полезный объем бачка должен составлять минимум 10% от общего количества теплоносителя, циркулирующего в тепловой сети. Водяная рубашка котла тоже считается.
2. Если площадь здания не превышает 150 м², то циркуляцию обеспечит насос с 25/40 либо 32/40. Первая цифра – диаметр резьбового присоединения, вторая – развиваемое давление. Агрегат 25/40 оснащен трубной резьбой 1” и способен выдать напор 0.4 Бар.

   

3. Для коттеджа больших размеров и напольных контуров насос лучше подобрать по алгоритму.
4. Отсекающие шаровые краны ставятся перед теплогенератором, расширительным резервуаром, насосным агрегатом и на патрубке подпитки. Дополнительное оборудование – буферная емкость, бак косвенного нагрева, гелиосистема – тоже должны отсекаться кранами.
5. Каждый радиатор отопления снабжается термостатическим клапаном на входе и балансировочным вентилем на выходе. В нерегулируемом исполнении на подающем патрубке батареи ставится шаровой кран.

Окончательный список комплектующих составляется после выбора основных элементов – теплосиловой установки, батарей и насоса с баком. Соответственно, дальше мы рассмотрим вопрос…

Классификация систем

Для начала мы предлагаем перечислить все варианты схем водяного отопления, реализуемые в 2-этажных жилых зданиях, и классифицировать их по определенным признакам. Итак, по способу подачи теплоносителя в помещения системы делятся на такие группы:

1. Однотрубная. Ее особенность – подключение обеих подводок от батарей к одному магистральному трубопроводу, который одновременно служит подачей и обраткой.
2. Двухтрубная. В данном случае отопительные приборы получают нагретую воду из одной трубы, а после теплоотдачи возвращают в другую.
3. Коллекторная. Здесь каждый радиатор питается от отдельной линии, состоящей из 2 трубопроводов – подающего и обратного. Все магистрали, прокладываемые в полу, сходятся к распределительной гребенке (коллектору), отсюда и второе название схемы – лучевая.
4. Системы напольного отопления аналогичны коллекторным, только в роли обогревателей выступают контуры из труб, замоноличенных в стяжку либо вмонтированных в перекрытие. Распространенное название – теплые полы.

По способу движения воды в магистралях отопительные сети делятся на 2 вида – с естественным и принудительным побуждением. В первом случае нагретый теплоноситель, чья масса меньше охлажденного, за счет гравитации стремится течь по трубам вверх, благодаря чему и возникает медленная циркуляция (скорость 0,1—0,2 м/с). В коллекторных системах и теплых полах гравитационный способ не используется – слишком малы уклоны и диаметры труб.

Во втором варианте вода проталкивается по магистралям циркуляционным насосом, устанавливаемым неподалеку от котла. Скорость течения лежит в диапазоне 0,3—0,8 м/с в зависимости от мощности агрегата и гидравлического сопротивления трубопроводной сети. Принудительная циркуляция успешно внедряется в любые схемы водяного отопления.

Последний признак, по которому ведется классификация – давление в отопительной сети. Если теплоноситель контактирует с атмосферой через расширительный бак, то избыточного давления в системе нет и она считается открытой. Когда же бачок герметичен, то напор воды в трубопроводах достигает 2 Бар, а схема называется закрытой.

Принцип работы закрытой горизонтальной схемы (иначе – ленинградки), изображенной ниже на рисунке, довольно прост и одновременно сложен. Изобразим его в виде алгоритма:

1. Нагретый теплоноситель, дойдя по магистрали до первого радиатора, разделяется на 2 потока. Примерно 2/3 объема воды продолжает двигаться по прямой линии, а 1/3 затекает в батарею. Так происходит благодаря разнице диаметров (магистраль – мм, а подводка – 16 мм).
2. Охладившись, вода из обогревателя снова попадает в общий трубопровод, где смешивается с горячим теплоносителем, идущим от котла.
3. В следующий отопительный прибор поступает третья часть смеси, чья температура на 1—3 °С ниже начальной. Цикл охлаждения и смешивания повторяется, в результате чего температура теплоносителя падает от батареи к батарее.

Однотрубная разводка с вертикальными стояками и верхней подачей теплоносителя, изображенная на картинке, более уместна в двухэтажном доме, нежели горизонтальная. Она работает стабильнее за счет того, что каждый стояк нагружен 2—4 радиаторами, а раздача происходит равномерно. Вдобавок ее можно сделать самотечной, если применить горизонтальные коллекторы Ø50 мм и провести их с наклоном 1 см на метр длины. Диаметр стояков – 25 мм для двух обогревателей и 32—40 мм для четырех.

Вертикальную систему закрытого типа можно смонтировать и на 3 этажа

Виды батарей отопления

Водяные обогревательные приборы делятся на разновидности по материалу изготовления:

• стальные;
• алюминиевые;
• чугунные;
• биметаллические.

Стальные радиаторы выпускаются в виде плоских панелей и отдельных секций, соединяемых резьбовыми ниппелями. Батареи из чугуна, силумина, биметалла – секционные. Последний тип приборов тоже изготавливается из сплава, но внутрь вставлен каркас из железных труб, выдерживающий большое давление и защищающий алюминиевые стенки от коррозии.

Как выбираются отопительные радиаторы:

1. Тип батарей для частного дома подбирайте на свое усмотрение, подойдут любые – чугунные, железные, алюминиевые. Ориентируйтесь на собственный бюджет, внешний вид, качество изделий.
2. В квартиру высотного дома с центральным отоплением не берите стальные панельные радиаторы и чугунные «гармошки» старого образца МС-140. Они рассчитаны на рабочее давление 9—10 Бар, а в тепловой сети бывает и 12.
3. При скрытой прокладке трубопроводов под полами применяйте батареи с нижним подключением.
4. Количество секций или размер панельного радиатора принимайте по показателям теплоотдачи, пользуясь упрощенной методикой.

Недостаток

У отопления конвекторами есть существенный минус. В домах с плохо сделанной теплоизоляцией она работать практически не будет или разорит вас. Поэтому схема отопления дома площадью до 100 метров требует серьёзной теплоизоляции дома.

Зная виды системы отопления, которые можно применить для обогрева двухэтажного дома, нужно уделить внимание рассмотрению вопроса об их преимуществах и недостатках.

Для данной системы присущи следующие преимущества:

1. Возможность использовать отопление даже тогда, когда отсутствует электричество.
2. Отсутствие необходимости установки циркуляционного насоса, который потребляет электроэнергию.

К недостаткам данной схемы относят:

1. Невысокая скорость подачи теплоносителя, что замедляет обогрев помещений;
2. Необходимость расчета уклонов при монтаже такой схемы;
3. Порча внешнего вида помещений, так как трубы монтируются под уклоном;
4. Невозможность использования полипропиленовых труб;
5. Невозможность монтажа теплого пола, так как для этого понадобится установка циркуляционного насоса;
6. Увеличенные затраты топлива на медленный прогрев помещения;
7. Высокая стоимость работ, так как для монтажа стальных труб понадобится помощь сварщика;
8. Высокая стоимость стальных трубопроводов. Стальные трубы дороже, чем полипропиленовые.

Несмотря на то, что многие специалисты ценят такую систему, монтаж ее в частных домах, где осуществляется бесперебойное электроснабжение, является неактуальным.

Однотрубный вариант

К преимуществам однотрубной схемы относятся:

1. Низкая стоимость материалов, так как для ее сооружения можно использовать полипропиленовые трубы.
2. Невысокая стоимость монтажных работ. Монтаж одной магистрали обойдется намного дешевле, чем обустройство двух труб.
3. Гораздо проще спрятать в стену одну ветвь, нежели две.

Из недостатков следует отметить:

1. Высокая стоимость материалов, если для сооружения конструкции будут использоваться фитинги. Понадобится много фитингов, цена которых будет превышать стоимость сооружения двухтрубной системы.
2. Необходимость наращивания числа секций, чтобы теплоноситель достигал дальних комнат.
3. Необходимость проведения расчета остывания воды.
4. Трудности сооружения закольцованной магистрали, так как ее проведению мешают дверные проемы и т.п.
5. Негативное влияние отопительных приборов друг на друга, что значительно затрудняет процесс автоматического регулирования.

Двухтрубная схема

Для двухтрубной схемы характерны следующие преимущества:

1. Надежность.
2. Стабильность.
3. Возможность автоматического регулирования температуры в доме.
4. Возможность комплексного функционирования с теплым полом.

Однако имеются у такой системы и недостатки:

1. Потребность в глубокой балансировке при протяжении ветвей с большим количеством радиаторов.
2. Необходимость выполнения изгибов трубопроводов для обхода дверных проемов.
3. Стоимость сооружения такой схемы обойдется дороже, чем для однотрубной системы.

Главным недостатком такого типа системы является дороговизна ее сооружения. Однако эта дороговизна оправдана функционированием устройства. Кроме того, еще одним недостатком является трудность сооружения системы в обжитых домах, так как для этого понадобится делать капитальный ремонт.

В остальном система имеет одни преимущества, собственно, поэтому и пользуется большой популярностью. Ее можно сооружать как с индивидуальными отопительными радиаторами, так и в комплексе с теплыми полами.

К преимуществам такого типа отопления относятся:

1. Экономия энергоносителей.
2. Равномерный обогрев помещений.
3. Скрытость системы.

Немаловажно отметить и негативные моменты данной системы, к которым относятся:

1. Высокая стоимость сооружения такого типа, особенно, если учитывать необходимость обогрева двухэтажного дома.
2. Быстрота остывания теплоносителя при отсутствии его обогрева.
3. Необходимость демонтажа бетонной стяжки при возникновении утечки воды.

Трубы для подключения радиаторов и теплых полов

Домовладельцам без монтажного опыта посоветуем следующие варианты:

1. Если хотите сэкономить на материалах, берите армированные полипропиленовые трубы (PP-R) с фитингами. Вдобавок купите недорогой китайский паяльник – на сборку 1 системы его точно хватит.
2. Без специального инструмента можно смонтировать отопительную разводку из металлопластиковых труб на компрессионных фитингах, затягивающихся рожковыми гаечными ключами. Недостаток – приличная стоимость деталей.
3. Лучшее решение – собирать систему из сшитого полиэтилена или металлопластика на прессовых фитингах. Специальные клещи придется взять напрокат.

Трубопроводы из полипропилена свариваются согласно технологии, главное, — четко выдержать время нагрева. Категорически не рекомендуется муровать стыки PP-R в полах и стенах — во избежание последствий протечки.

Использовать медные, нержавеющие либо оцинкованные трубы новичкам не стоит. Качественный монтаж потребует определенных навыков – сварки, правильной резки, опрессовки. Металл надежен, но проигрывает пластику по цене.

В заключение о теплоносителе и запуске системы

Коллекторную систему распределения теплоносителя еще называют лучевой, так как она имеет вид лучей и представляет собой разновидность двухтрубной разводки. Это модернизированная схема, удовлетворяющая требования эффективности, экономичности, а также индивидуальности дизайна. Особенности способа отопления обусловлены следующими факторами:

1. От котла теплоноситель подается не в магистраль, а к главному распределительному узлу, который и называется коллектором.
2. Каждый радиатор представляет собой отдельный луч, к которому подведена подающая труба и обратка.
3. Подводящие трубы и обратка обычно скрываются в стенах, за напольным покрытием или за натяжным потолком. Чтобы снизить тепловые потери, подводящие трубы рекомендуется утеплять.
4. Коллекторы еще называют ротаметрами, посредством которых выполняется ручная регулировка подачи теплоносителя. Ротаметры можно оснастить сервоприводами, подключаемые к терморегулятору, что позволит выполнять управление теплоносителем в автоматическом режиме.

Когда загородный дом посещается и топится периодически, заполнять систему водой нельзя – замерзнет и порвет трубы с радиаторами. В подобных случаях применяется незамерзающий теплоноситель – антифриз для отопления. Особенности жидкости – повышенная текучесть и меньшая теплоемкость (разница с водой – 15%). Вывод: стыки труб нужно монтировать качественно плюс наращивать мощность батарей.

При закачке теплоносителя и запуске отопления важно по максимуму выпустить воздух из системы. В процессе заполнения нужно открывать ручные краны Маевского на всех радиаторах, пока из технологического отверстия не побежит вода. Петли ТП заполняются поочередно, воздух уходит через автоматический клапан на коллекторе.

Чтобы обеспечить настоящий тепловой комфорт при помощи водяной системы отопления, владельцу частного дома предстоит:

• составить его продуманную схему;
• выполнить грамотные расчеты, а лучше заказать их у профильного специалиста;
• правильно подобрать качественное оборудование и материалы;
• точно соблюдать технологию монтажа.

Указания по установке котла

Строгие требования выдвигаются только к монтажу газоиспользующих нагревателей. Но мы рекомендуем придерживаться этих правил при установке любых теплогенераторов:

1. Оборудование мощностью до 60 кВт допускается располагать в кухне с потолками 2.5 м (минимум). Более мощные агрегаты выносятся в техническое помещение – внутреннее, пристроенное либо отдельно стоящее.
2. Требование к вентиляции топочной – трехкратный воздухообмен, то есть, количество приточного и вытяжного воздуха равно трем объемам помещения за 1 час. Кухонное окно снабжается форточкой.
3. При размещении напольного котла соблюдайте минимальные технологические проходы – спереди 1.25 м, сбоку – 60 см, сзади – 250 мм от ближайшей строительной конструкции, как показано на фото.
4. Отступы от настенного теплогенератора до стен либо шкафов – 20 см сбоку, 45 см сверху, 300 мм снизу. Перед подвешиванием на деревянную стену прокладывается защитный лист кровельной стали.
5. Высота дымохода – 5 м, считается от колосников или газовой горелки, не от земли. Оголовок трубы не должен попадать в зону ветрового подпора крыши.
6. Максимальное число поворотов дымоотвода – 3, расстояние от трубы до горючих конструкций – 0.5 м.

Обвязка теплогенератора зависит от потребляемого горючего. Котлы с высоким КПД – газовые, дизельные – присоединяются к системе напрямую, через отсекающие краны. Напольные версии дополнительно оснащаются внешним расширительным баком и насосом.

Твердотопливные агрегаты нужно защищать от холодной обратки и выпадения конденсата, соответственно, предусматривается малый котловой контур со смесительным трехходовым клапаном. Обратите внимание: насос всегда ставится внутри контура, на подающей или обратной линии – без разницы. Подробно схемы обвязки показаны в инструкции по подключению ТТ-котлов.

Советы по монтажу домовой теплосети

Устройство отопления начинается с установки батарей в заранее подготовленных местах под окнами или на угловых наружных стенах. Приборы подвешиваются на специальные крюки, прикрепляемые к самой конструкции либо гипсокартонной отделке. Неиспользуемый нижний выход радиатора закрывается пробкой, сверху вкручивается кран Маевского.

Трубопроводная сеть монтируется согласно технологии сборки тех или иных пластиковых труб. Чтобы уберечь вас от ошибок, дадим несколько общих рекомендаций:

1. При монтаже полипропилена учитывайте тепловое удлинение труб. При повороте колено не должно упираться в стену, иначе после запуска отопления магистраль выгнется подобно сабле.
2. Разводку лучше прокладывать открытым способом (исключая коллекторные схемы). Старайтесь не прятать стыки за обшивкой или замоноличивать в стяжке, используйте заводские «клипсы» для крепления труб.
3. Магистрали и подводки, находящиеся внутри цементной стяжки, обязательно защищайте слоем теплоизоляции.
4. Если по какой-либо причине на трубопроводе образовалась обращенная кверху петля, ставьте на нее автоматический воздухосбрасыватель.
5. Горизонтальные участки желательно монтировать с небольшим уклоном (1—2 мм на погонный метр) для лучшего опорожнения и удаления воздушных пузырей. В самотечных схемах предусматриваются уклоны от 3 до 10 мм на 1 м. п.
6. Мембранный расширительный бачок располагайте на обратной линии неподалеку от котла. Предусмотрите кран для отсечения емкости в случае неисправности.