Схема отопления в своем доме

Оптимальная разводка отопления в частном доме: сравнение всех типовых схем

При решении задачи обогрева жилья существует множество комбинаций построения системы подачи и отвода теплоносителя. Каждая разводка отопления в частном доме может быть классифицирована по нескольким признакам.

Мы предлагаем разобраться в нюансах обустройства и работы возможных вариантов. Понимание принципов проектирования, плюсов и минусов каждого типа разводки, поможет спланировать геометрию системы и ее устройство с учетом индивидуальных особенностей помещения.

Моделирование оптимальной геометрии контура

Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.

При проектировании, в первую очередь, исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы.

Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.

Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.

При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.

Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз.

По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.

Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе.

Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.

Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. В случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта.

• меньшая суммарная длина используемых труб;
• отсутствует необходимость проведения трубы по чердаку или технологическим нишам под потолком второго этажа.

Горизонтальную схему разводки отопления используют для одноэтажных частных домов. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны.

Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.

Выбор одно- или двухтрубного варианта

Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.

Использование однотрубной схемы подключения

Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб.

Основные плюсы варианта:

• наименьшие затраты на приобретение элементов отопительной системы;
• наиболее простой и быстрый монтаж;
• наименьший риск аварии.

Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре.

Поэтому приходится использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.

Кроме того, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.

Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.

Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.

Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру.

Для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.

Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.

Подробно о расчете однотрубной системе отопления читайте в этой статье.

Применение двухтрубного варианта отопления

Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной.

Ее основные преимущества:

• температура подаваемой ко всем радиаторам воды одинаковая;
• отключение одного или нескольких радиаторов не влияет на температуру подаваемой воды к остальным отопительным приборам;
• ограничения по количеству радиаторов для одного отопительного контура зависит только от пропускного объема труб.

Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб.

Это ведет к некоторым к дополнительным недосаткам:

• возрастают затраты на приобретение и монтаж элементов системы отопления;
• усложняется интеграции в интерьер частного дома.

Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.

В зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды схемы двухтрубной разводки подразделяют на два типа:

Попутная схема. Оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.

Тупиковый вариант. Направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее.

Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.

Отопление в частном доме – схемы и процесс создания

Если нужно создать или модернизировать отопление в частном доме, то лучше сперва потратить час-другой на изучение вопроса, подборку мнений специалистов, и в частности, на прочтение данного материала, — рассмотреть наиболее распространенные ситуации и проверенные временем решения.

Знание вопроса – ключ к успеху. Даже если отопление в доме самостоятельно делаться не будет, то тогда с пришлыми монтажниками, хозяину лучше разговаривать на их языке. Проще будет проконтролировать правильность и бюджет процесса, самостоятельно можно будет закупить материалы, — значит значительно сэкономить. Поэтому изучить, как делается система отопления, – выгодно.

Как работает отопление

Для обычного жилого дома в подавляющем большинстве случаев применяется водяная система с принудительной циркуляцией жидкости. Теплоноситель движется по трубам под воздействием насоса, нагревает радиаторы, от которых греется воздух. Энергия генерируется в котле.

Все, что этому не соответствует, называется, как «редкость», а специалисты еще называют «дикость», — настолько оно будет уступать по потребительским качествам для жильцов дома обычной площади 70 – 500 м кв.

Из чего состоит

В отоплении всегда применяется ряд узлов и агрегатов, о которых стоит узнать поподробнее.

• Котел – теплогенератор, сжигающий топливо, нагревающий воду (теплоноситель).
• Циркуляционный насос – может не только устанавливаться отдельно, но и находится в составе автоматизированного котла, как и некоторые другие элементы. Гоняет теплоноситель по трубам.
• Трубы – применяются современные пластиковые, металлопластиковые изделия, подбираются по диаметру.
• Радиаторы – передают энергию воздуху.
• Расширительный бак – обязательный элемент, поддерживает стабильное давление при тепловом расширении воды. Предохраняет систему от аварии.
• Группа безопасности — может быть в составе котла или отдельно, включает предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр. Обязательно устанавливается в любой замкнутой системе.
• Фильтр очистки – небольшой обязательный элемент.

Это минимум обычной системы. Если это грамотно смонтировать, для чего применяются фитинги и краны, то отопление начнет обогревать дом.

Дополнительные элементы системы

• Краны шаровые – два режима работы «открыл-закрыл».
• Вентили балансировочные – похожие на обычные краны — тонкая настройка системы.
• Клапаны дух-трех-ходовые – автоматические регуляторы потока.
• Термоголовки – устройства, управляющие клапанами в зависимости от температуры и ручных установок.
• Краны Маевского – ручные воздухоотводчики, для спуска воздуха.

Чем топить

Прежде всего хозяев волнует вопрос, — чем отапливать дом. В каждой местности сложились свои приоритеты.

• Много домов сейчас отапливается природным газом из магистралей. Это дешевый и удобный вид топлива. Если есть газовая труба, то раздумывать не о чем, нужно подключаться и ставить газовый котел.
• Но также часто можно встретить отопление дровами в твердотопливных котлах. В большинстве регионов это дешево. Но не удобно. Чтобы упростить процесс топки систему дополняют буферной емкостью, или, что хуже – сложными, не лучшими по качествам, устройствами – котлами длительного горения.
• Уголь вытесняет из употребления дрова в отдельных угольных регионах, где он дешев.
• Пеллеты – «автоматизированые дрова», удобней, но дорого.
• Электричество – вытесняет потихоньку дрова, так как очень удобно, и при ночном тарифе – терпимо по цене. Но при дневном тарифе – слишком дорого.

Подробней, чем лучше топить дом можно прочитать здесь…

Какой котел поставить

Какая мощность отопления будет в самый раз?

• С электрическим понятно – сколько разрешит энергонадзор, столько и поставим. Котел скорее всего будет в качестве резервного (или ночного) теплогенератора.
• С твердотопливным все просто, — если строить для себя, то можно взять в запас двойную–тройную мощность – тогда реже топить, можно в режиме тления, быстрее нагреть буфер, быстрее прогреть дом.

Не считаем теплопотери

Точный расчет теплопотерь частного дома может произвести только научно-исследовательская организация. Влияют множество факторов, например, площадь освещаемой солнцем стены и угол ее расположения к солнцу…. На практике, владельцу дома такие данные вообще не нужны.

Точность подбора мощности отопления тут же будет снивелирована, к примеру, заменой окна, выросшим деревом, другим качеством газа, плохим монтажем…

С теплоплотерями все просто – их значения, для определения мощности отопления, грубо принимаются из расчета 1 кВ на 10 м кв. Если такой мощности в итоге окажется мало, то увеличивать ее, при нынешний ценах на энергоносители, — не выгодно. Правильно будет модернизировать дом, утеплять…

Как побороться с холодом в доме

Достаточно знать, что котел не должен быть слабее 10 кВт на 100 м кв. А если при этих условиях, будет прохладно, то и 20 кВт могут не помочь, потому, что хозяин из своего кармана отапливает космическое пространство, которое нагреть сложно.

Прежде всего нужно побороть сквозняки любыми методами и организовать нормальную вентиляцию – как делается вентиляция чтобы сберечь тепло

Дальше нужно перебороть холодный чердак, или крышу и обеспечить их нормативным слоем утепления. Например – утепляем крышу лучшим утеплителем

Желательно термоизолировтать пол, и организовать отопление теплым полом. Как делаются теплые полы – краткая инструкция

После этих мероприятий, если они нормально выполнены, в доме будет тепло…
Как построить теплый дом

Подробней о том, как сделать отопление

Отопление в доме делается в следующей последовательности.

• Принимается решение о схеме подключения отопительных приборов, определятся их точки размещения и соответственно места нахождения трубопроводов. Определяется мощность оборудования и другие технические параметры (составляется проект!…)
• Выбирается место для котла и устанавливается котел, возможно по проекту газификации дома, возможно в связи с привязкой дымохода на естественной тяге.
• Делается обвязка котла, — монтируется трубопровод и обязательное оборудование обеспечивающее его работу и всей системы.
• Распределяются и устанавливаются радиаторы по комнатам в соответствии с необходимой мощностью отопления для каждой комнаты. С этим вопросом можно ознакомится здесь
• Прокладывается трубопровод, подключаются радиаторы и котел со своей обвязкой.
• Система заполняется теплоносителем и испытывается.

Обвязываем котел

Автоматизированные котлы, как правило, содержат в своем корпусе и насос и группу безопасности, а иногда и расширительный бак. Вся их обвязка заключается в установке отключающих кранов.

Для твердотопливного котла устанавливается насос, расширительный бачок, группа безопасности, регулирование температуры, возможны и блоки автоматизации и управления.

В сложных системах все это дополняется гидрострелкой (или контуром первичного кольца) с дополнительными насосами на каждом ответвлении, а также возможно устанавливается буферная емкость, ставиться и бойлер ГВС.

В простейшем варианте твердотопливный котел нужно правильно обвязать – как сделать подключение не автоматизированного котла

Элементы, которые встречаются в сложных системах

• Гидрострелка – принадлежность сложных систем с 3 и более контурами, для выравнивания давления в них.
• Буферная емкость – теплоаккумулятор на большой запас воды, полезен для периодически действующих котлов или для электрокотла на ночном тарифе.

Распределительный коллектор – устройство упрощающее разводку и подключение труб к магистрали в теплых полах и в сложных схемах.

Бойлер косвенного нагрева – устройство для нагрева воды от отопительной системы, которая расходуется на бытовые нужды.

Старые системы не применяются

Упоминалось, что в современном представлении теплоноситель должен двигаться под воздействием насоса. Все самотечное – анахронизм, не практичный, не функциональный и в два раза дороже.

Также по современным представлением система отопления должна быть двухтрубной, а однотрубная – дорогая и в создании и в эксплуатации, громоздкая и не обеспечивающая… Ее цена догоняется за счет большого диаметра труб и фитингов, а кольцевая схема создает и трудности прокладки и сложность в обеспечения одинаковой температуры радиаторов.

Выбираем схему – одну из трех

• Наиболее практичной и широкоприменяемой оказывается тупиковая схема подключения. До 5 радиаторов в одном тупике.
  Тупиков может быть несколько, с помощью этой схемы можно охватить даже дом средних размеров.

Также не редка для средний и больших домов попутка. Но она несколько дороже и ей присуща сложность обвода полного кольца по дому – мешают двери. Если это решается, то схема самая стабильная.

Если есть возможность прокладывать трубы под полом без проблем, то лучевая, как практичная и стабильная, хоть и несколько более дорогая по сравнению с тупиковой может быть применима.

Как совмещают отопление с дизайном

Сейчас все больше стараются убрать не только трубы под пол, но и сами радиаторы. Устанавливают внутрипольные конвекторы, хоть и более дорогие, но зато не загромождающие интерьер. О наличии отопления с ними будет напоминать декоративная решетка под подоконниками, под входными дверями…

Промежуточный вариант более практичный в эксплуатации – спрятать под пол трубы, на стенах оставить радиаторы с нижним подключением – трубы выходят из пола под радиаторами.

При этом под полом разводка может быть по любой схеме, но наиболее дешевой и практичной оказывается тупиковая с ответвлениями более тонкими трубами от магистрали. Под полом допускается установка обжимных фитингов на металлопластиковых трубах. Часто подключение радиаторов совмещается с разводкой теплого пола в одном пространстве.

Выбрать трубы и радиаторы

Самый дешевый вариант и легко исполняемый самостоятельно — монтаж системы из полипропиленовых труб …. Но его порекомендовать нельзя. Он же самый ненадежный. Виной всему невозможность обеспечения стандартного качества соединения и номинального просвета труб в сварных стыках.

Рекомендуется для надежности использовать металлопластиковые трубы, хоть их фитинги дороги.

О подборе радиаторов можно спорить долго… но подойдут для частного дома любые, которые встретятся в магазине. Подробнее о выборе современных радиаторов
Подключить и установить радиаторы нужно по правилам…

Монтаж

Теперь дело за малым – собрать воедино все элементы, которые и были спроектированы. Кстати, конечно лучше воспользоваться готовым проектом отопления, если таковой имеется….

Вопрос монтажа самостоятельно упирается лишь в вопрос навыков «крутить гайки». Сложного ничего нет, нужно лишь прочитать немного теории и попробовать собрать для начала немного простейшего. Ключевым моментами здесь будут – как обеспечить плотность резьбовых соединений

А если это известно, то и система отопления должна работать исправно… Осталось как залить систему отопления, чтобы она все таки заработала