Отопление в частном доме своими руками

Назначение и особенности систем водяного обогрева

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.

Почему для частных домов выбирают схемы водяного отопления

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.

Читайте также: Отопление: экономичность против производительности

Как сделать схему водяного отопление в частном доме своими руками

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.

Оборудование, узлы и элементы водяного обогрева

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

Теплогенераторы

Источником тепловой энергии водяной системы служит котел (теплогенератор), обеспечивающий нагрев теплоносителя. Разновидности теплогенераторов:

1. Газовые. КПД более 90%. Работающие на магистральном топливе отличаются оптимальным сочетанием себестоимости производимых килокалорий и эксплуатационного комфорта. Напротив теплопроизводство котлов на сжиженном газе обходится недешево. Кроме того, требуется установка объемных резервуаров для хранения запаса топлива.
2. Твердотопливные. КПД современных образцов – 70-87%. Могут использоваться автономно в любом регионе, в том числе и при отсутствии возможности подключения к газовой или электрической сети. Тепловая энергия выделяется в результате сгорания дров, торфа, брикетов, угля, а также других видов твердого топлива. Твердотопливные агрегаты требуют частую загрузку топлива, организацию места для его хранения.
3. Жидкотопливные. КПД достигает 90%. Способны работать автоматически сжигая солярку, мазут или керосин. Менее востребованы из-за высокой стоимости топлива, сложности хранения больших объемов горючей жидкости и, сопутствующего их эксплуатации, специфического запаха.
4. Электрические. КПД доходит до 98-99%. Не производят вредных выбросов. Электрокотлы отличаются высокой степенью автоматизации, низкими затратами на обслуживание, не нуждаются в отдельном помещении. Из-за высокой стоимости электроэнергии и возможных перебоев они нередко используются, как дополнительный источник тепла, дополняя работу других видов котлов.

Иногда, для сборки схемы водяного отопления частного дома своими руками целесообразна установка комбинированных отопительных устройств. Они уступают по КПД специализированным моделям, но позволяют применять разные виды топлива. Примеры комбинированных моделей: электро/газ, твердое топливо/газ, дизельное топливо/газ, твердое топливо/электричество.

Котлы способны нести тепловую нагрузку двух типов: только отопление либо отопление и  горячее водоснабжение (ГВС). В первом случае они конструктивно одноконтурные, во втором – двухконтурные.

Читайте также: Системы отопления с электрокотлом

Расширительные баки

Для защиты котлов и оборудования отопительной сети от гидродинамических повреждений используют расширительные баки закрытого или открытого типов. Они компенсируют изменение объема теплоносителя, позволяя поддерживать давление в системе на заданном уровне.

1. Модели открытого типа – металлические резервуары, устанавливаемые в самой высокой точке отопительного контура. Преимущественно предназначены для систем с естественной циркуляцией – схем без насоса. Позволяют также поддерживать необходимый для работы тепловой установки объем теплоносителя в тепловых контурах.

1. Баки закрытого типа комплектуются эластичной мембраной, разделяющей внутреннее пространство резервуара на две части — жидкостную и воздушную, оснащенную клапаном. При повышении температуры объем теплоносителя увеличивается, его излишки поступают в жидкостную камер, чем компенсируется прирост давления. Схема водяного отопления частного дома с расширительным баком закрытого типа всегда оснащается циркуляционным насосом. Он обеспечивает принудительное перемещение теплоносителя, снижает нагрузку на оборудование, позволяет уменьшить себестоимость тепловой энергии примерно на 20-30%. В зависимости от модели циркуляционный насос бывают с «сухим» или «мокрым» ротором, с регулировкой частоты вращения или без нее.

Трубные проводки

Для прокладки контуров и соединения элементов схемы отопительной сети, зачастую используют трубы:

1. Металлические. Обладают максимальной механической прочностью. Отличаются значительной удельной массой, высокой трудоемкостью монтажа.
2. Цельнополимерные из полипропилена и сшитого полиэтилена. Не склонны к возникновению коррозии и накоплению внутренних отложений. Не проводят электрический ток. Длительное использование полимерных коммуникаций при температурах свыше +70°C приводит к снижению их расчетного срока эксплуатации в несколько раз.
3. Композитные. Их изготавливают из армированного стекловолокном либо алюминиевой фольгой полимера. Кратковременно способны выдерживать температуру +100°C (+110°C), однако, как и трубы из цельного полимера, ускоренно «стареют» под воздействием перегретого теплоносителя.

Важно! Выбирая трубы из того или иного материала необходимо учитывать сферу их применения (для основного контура или для теплого пола), схему разводки, условия эксплуатации, а также свои финансовые возможности.

Отопительные приборы

Передача энергии, произведенной котлом, в схемах водяного отопления частного дома происходит через тепловые приборы:

• радиаторы – стальные, чугунные, алюминиевые, биметаллические;
• конвекторы – приборы, нагревающие воздух в процессе его конвективной циркуляции. Преимущественно конвекторы изготавливаются в стальном исполнении;
• регистры из алюминиевых, стальных или чугунных труб большего, чем трубы подводящих коммуникаций, диаметра.

Не менее популярен сегодня и «теплый пол», обеспечивающий равномерный нагрев воздуха по всей квадратуре помещения или на его выделенной локальной площади.

Читайте также: Схемы подключения батарей отопления в частном доме

Элементы запорно-регулирующей арматуры, безопасности и управления

Комплектация схемы водяного обогрева обязательно включает:

• краны и задвижки – для пуска/остановки потока жидкости;
• клапаны и вентили – для регулировки расхода теплоносителя;
• терморегуляторы – для установок температурных режимов;
• фильтры – для очистки оборотного теплоносителя от примесей;
• воздухоотводчики и краны Маевского — для сброса газовоздушных пробок.

По типу управления запорно-регулирующая арматура бывает механической или с сервоприводом, а по способу фиксации — муфтовой, фланцевой либо под приварку. Монтируя схемы обогрева в частном доме, зачастую устанавливают арматуру с резьбовым соединением.

Обязательным элементом системы выступает группа безопасности. Она размещается после теплогенератора на подающей магистрали. Группа составляется из манометра, предохранительного клапана и воздухоотводчика. Её задача – обеспечить в автоматическом режиме сброс избыточного давления и газовоздушной смеси. Если конструкция котла уже укомплектована группой безопасности, то её дополнительная установка не требуется.

Комфорт пользования, автоматизацию отопительной системы обеспечивают контроллеры и программаторы. Для подключения теплых полов применяются насосно-смесительные узлы и коллекторные распределители.

Система подпитки

При эксплуатации водяного отопления наблюдается постепенная убыль объема теплоносителя. Она происходит из-за протечек, испарения или сброса через аварийный клапан. Среди других причин потерь жидкости – удаление воздуха через кран Маевского или автоматический воздухоотводчик, проведение ремонтно-профилактических мероприятий.

Для восполнения объема теплоносителя используют систему подпитки. Её функции в закрытом контуре выполняет специальный клапан. А в сети отопления открытого типа жидкость также можно доливать через расширительный бак.

Теплоносители

При выборе теплоносителя обращают внимание на его теплоемкость, вязкость, химическую инертность и безопасность использования.

Вода. Наиболее доступный и недорогой вариант. Обладает высоким коэффициентом передачи тепла, малой химической активностью, позволяет легко регулировать температуру. Тем не менее, вода характеризуется относительно узким температурным диапазоном эксплуатации, закипая при +100°C и кристаллизуясь при +100°C. Оба пороговых состояния водяного теплоносителя способны привести к повреждению отопительной системы.

Антифризы. Отличаются низкой температурой замерзания (от -10…15°C и ниже). Практически на формируют солевых отложений. Антифризы выпускают на основе этиленгликоля или полипропиленгликоля, поэтому они стоят дороже воды. Смеси на основе этиленгликоля токсичны, поэтому не используются в системах открытого типа.

Виды схемы отопления, подходящие для частных домов

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.

Читайте также: Схема однотрубного отопления частного дома

Двухтрубная схема

Её конструкция предусматривает наличие подающего и обратного трубопровода. Она позволяет обеспечить равномерный прогрев всех батарей, отличается минимальными потерями тепла и позволяет использовать трубы небольшого диаметра. При сооружении двухтрубной системы отопления возможно последовательное и коллекторное (лучевое) подключение радиаторов.

Если для обогрева требуется контур большой протяженности, то его разделяют на две и более ветки. Каждая из них комплектуется выделенным циркуляционным насосом, поэтому требует квалифицированной балансировки перед вводом в эксплуатацию.

Подсоединение батарей к трубопроводам веток бывает нижним, боковым или диагональным. Наиболее эффективна установка радиаторов под окнами, где они выполняют функции тепловой завесы.

Если наряду с радиаторной системой для обогрева помещений проектируется «теплый пол», то он потребует установки насосно-смесительного узла. Такие узлы комплектуются системами подмеса теплоносителя из обратки через двух- или трехходовые клапаны. Подмес из обратки необходим, чтобы не превысить максимально допустимую температуру жидкости в контурах «теплого пола» +55°C. Популярные виды раскладок «теплых полов» указаны на фото.

Порядок проведения расчетов схем водяного отопления своими руками

Расчеты тепловых установок требуют от проектанта серьезного уровня подготовки. Однако в качестве любительского метода, можно порекомендовать следующие прикидочные способы:

• для определения мощность котла: вычисляют общий объем частного дома, суммируя объемы каждого из помещений. Следует учитывать кубатуру всех комнат, независимо от наличия или отсутствия в них радиаторов. Например, пусть объем дома 300 м³. Количество энергии, требуемое на обогрев 1 м³, зависит от региона. Для зданий на европейской части РФ необходимо 40 Вт/м³, на юге – 25 Вт/м³, на севере – 45 ВТ/м³. Поэтому для частного дома объемом 300 м³ в Подмосковье понадобится котел мощностью 12 000 Вт. Прибавляя запас в 20% и переведя Вт в кВт, получаем 14,4 кВт;
• для вычисления количества секций батарей принимаются во внимание площади помещения и мощность (теплоотдача) одной секции. Мощность зависит от материала отопительного прибора (указывается в его паспорте). Далее следует разделить квадратуру каждого из помещения на значение паспортной теплоотдачи. Суммируя количество секций, к ним также добавляют небольшой запас по теплопроизводительности;
• насос для систем с принудительной циркуляцией подбирают с учетом протяженности трубопровода и сечения труб. Алгоритм их расчета подробно описан в рассказе на видео: 

В заключение

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.

С некоторыми нюансам процесса создания схемы водяного отопления частного дома можно ознакомиться, посмотрев видео:

Обвязка котла

Как выбрать обвязку для котла?

При выборе циркуляционного насоса смотрите в первую очередь на его производительность. Минимального напора в 2 метра (0,2 кгс/см2) вполне достаточно для того, чтобы заставить работать систему отопления многоквартирного дома.

При 4 кгс/см2 на обратке давление смеси после элеватора равно 4,2 кгс/см2.

Производительность насоса подбирается по формуле Q=0,86R/Dt.

В ней:

Предохранительный клапан должен быть настроен на максимально допустимое для отопительной системы давление (обычно 2,5 кгс/см2).

Объем мембранного расширительного бачка обычно с небольшим запасом берется равным 1/10 от объема теплоносителя в контуре. Чтобы узнать с максимальной точностью последний параметр, достаточно заполнить контур водой и слить ее в тару известного объема.

Мембранный расширительный бак в котельной частного дома.

Стандартное давление зарядки расширительного бачка — 1,5 кгс/см2. Примерно такое же рабочее давление должно поддерживаться в системе отопления при работе. Увеличить его можно с помощью крана, соединяющего отопительный контур с системой ХВС, или простой накачкой воздуха в расширительный бак через золотник.

Трубы

Какие трубы использовать для разводки отопления в доме?

На мой взгляд, лучший материал для автономной системы водяного отопления — полипропилен с армированием алюминиевой фольгой.

Полипропиленовые трубы с алюминиевым армированием.

Почему именно он?

Почему я советую именно армированные трубы и именно алюминием?

Дело не в стойкости к гидростатическому давлению — она и так избыточна. Ключевые слова — «удлинение при нагреве». По этому параметру полипропилен без армирования впереди планеты всей: нагретая на 50 градусов метровая труба становится длиннее на 6,5 мм. Армирование стекловолокном уменьшает удлинение до 3,1 мм, а алюминием — до 1,5 мм/метр.

Для сравнения — стальная труба в тех же условиях удлинится на 0,5 мм.

П-образные компенсаторы.

Полипропиленовый розлив без армирования и компенсаторов после нагрева теплоносителя.

Каким должен быть диаметр труб?

Внутренний диаметр подбирается в зависимости от тепловой нагрузки на соответствующий участок контура. Для розлива тепловая нагрузка равна мощности котла, для подводок — мощности отопительного прибора, для стояка — суммарной теплоотдаче всех подключенных к нему приборов.

Значения внутреннего диаметра подбираются из еще одной таблицы.

Таблица зависимости диаметра труб от тепловой нагрузки.

Диаметр может быть уменьшен за счет увеличения скорости теплоносителя (читай — производительности насоса). Однако тут нас ждет ловушка: вслед за ростом скорости потока появятся гидравлические шумы — вначале на дросселирующей арматуре, а потом и на всех фитинговых соединениях. Поэтому скорость лучше подбирать из ряда 0,4 — 0,6 м/с (синие столбцы в таблице).

В системе с естественной циркуляцией диаметр розлива увеличивается как минимум на один шаг. Инструкция связана с минимальным гидравлическим напором, обеспечивающим движение теплоносителя: при увеличении диаметра падает гидравлическое сопротивление трубопровода.

Розлив гравитационной системы.

Отопительные приборы

Какие батареи лучше приобрести?

Наш выбор — алюминиевые секционные радиаторы. Дешево и сердито: максимальная теплоотдача (при стандартном размере батарей — примерно 200 ватт на секцию).

Алюминиевые радиаторы резервной системы отопления.

Как подобрать количество секций?

Мощность отопительного прибора для отдельного помещения рассчитывается по той же схеме, что и потребность дома в тепле. Чтобы пересчитать мощность в количество секций, достаточно разделить ее на тепловой поток от одной секции. Он всегда указывается производителем в технической документации на прибор.

Тут есть одна тонкость. Как правило, изготовитель указывает тепловой поток для вполне определенной разницы температуры между теплоносителем и воздухом в помещении — 70 градусов (90С/20С).

По мере охлаждения теплоносителя или нагрева воздуха мощность секции будет падать пропорционально дельте температур: скажем, при 60С в батарее и 25С в комнате секция будет отдавать мощность вдвое меньше номинальной.

Холодная батарея вполне предсказуемо отдает меньше тепла.

Обвязка отопительных приборов

Какая арматура нужна для отключения и регулировки батарей?

Если вы планируете только отключать радиаторы (при избытке тепла или для ремонта) — установите на обе подводки к батарее шаровые краны. Они долговечны, отказоустойчивы и всегда герметичны в закрытом положении.

Для дросселирования (регулировки проходимости) принято использовать игольчатые дроссели, или клапана для радиаторов. Внутри это типичные винтовые вентиля с металлическим клапаном.

Дросселирование подводок позволяет независимо регулировать теплоотдачу каждого отдельного прибора.

Если вы хотите, чтобы проходимость подводок регулировалась автоматически, ваш выбор — клапана с термоголовками. После грубой регулировки они будут менять свою пропускную способность в зависимости от температуры воздуха в комнате.

Электронная термоголовка.

Разводка

Как развести отопление по дому?

Наиболее простая и отказоустойчивая схема — однотрубная ленинградка, кольцо розлива по периметру дома с подключенными параллельно ему отопительными приборами. Ее главный недостаток — большой разброс температур между первыми и последними радиаторами.

Простая и надежная ленинградка.

Если в доме несколько отапливаемых этажей, обычно монтируется двухтрубная система отопления. Она может быть тупиковой (когда теплоноситель при перетоке из подачи в обратку разворачивается на 180 градусов) и попутной (направление движения теплоносителя сохраняется).

Тупиковая схема нуждается в обязательной балансировке — ограничении проходимости ближних к котлу радиаторов дросселями. Без балансировки основной объем теплоносителя циркулирует именно через эти радиаторы, а дальние приборы практически не греют. На моей памяти это как минимум один раз привело к серьезной аварии — разморозке контура в сильные холода.

Попутная схема (петля Тихельмана) формирует несколько параллельных контуров одинаковой протяженности. В ней температура радиаторов всегда примерно одинакова без балансировки.

Тупиковая и попутная схемы.

Монтаж

Как самому спаять полипропиленовые трубы?

Для этого понадобятся:

Шейвер для ручной зачистки.

Монтаж соединения выполняется так:

Зачистка армирования.

Пайка соединения на полипропилене.

Где установить группу безопасности?

На выходе из котла. Именно там начинает расти давление при недостаточной проходимости розлива или низкой скорости циркуляции.

Группа безопасности стоит на выходе из котла.

Где ставится расширительный бак?

В любой точке контура, но не ближе двух диаметров розлива от насоса при установке перед ним и не ближе десяти диаметров розлива при установке после насоса. Иначе возникающие при вращении крыльчатки турбулентности резко уменьшат ресурс мембраны бачка.

Монтировать бачок лучше подводкой вверх. Тогда в нем не будет задерживаться воздух.

Может ли гравитационная система отопления быть переведена на принудительную циркуляцию?

Вполне: насос можно поставить и в закрытый, и в открытый контур.

Обычно монтаж отопления с возможностью работы и с естественной, и с принудительной циркуляцией выполняется так:

Врезка насоса с шариковым обратным клапаном на байпасе.

При работе насоса клапан срабатывает и перекрывает байпас. Теплоноситель циркулирует с высокой скоростью принудительно. Стоит насосу отключиться из-за перебоев с подачей электроэнергии — и система самостоятельно переходит в режим естественной циркуляции: клапан открывается, и вода свободно движется по розливу.

Розлив разрывается шаровым краном. Режимы работы системы отопления переключаются вручную.

Подробнее …

Это очень важный вопрос. При ошибке выбора системы теплоснабжения в комнатах будет холодно, или расходы на отопление окажутся совершенно неподъёмными.

Схемы подключения отопления частного дома своими руками

Существует несколько типов отопительных систем частного дома, которые можно сделать своими руками.

Однотрубные системы

Ключевой элемент — котёл. В нём теплоноситель нагревается, проходит по системе обогрева и возвращается назад в котёл, где вода снова нагревается.

В качестве трубы забора холодной воды служит вторая часть системы. Вся система носит кольцевой замкнутый характер непрерывного цикла.

Однотрубные системы бывают:

• Закрытые — не сообщается с окружающим воздухом, а при избыточном давлении внутри лишний воздух убирается вручную. Объём жидкости в системе постоянен.
• Открытые — имеют негерметичную расширительную ёмкость, в которую вытесняется лишний воздух. Проходящие по дому трубы располагают выше отопительных приборов (для вытеснения воздуха в ёмкость).

Из котла водонагревания выходит одна труба и, последовательно оббегая все радиаторы, возвращается назад.

Плюсы:

• низкая себестоимость;
• поток воды направляется по своему желанию;
• простота монтажа;
• систему можно монтировать под стену или под пол;
• использование любого котла (твердотопливного, газового, электрический);
• к разводной трубе подключаются все элементы системы.

Минусы:

• Высокая затратность.
• Температура воды понижается от одной батареи к другой, и если подключено много радиаторов, то последний уже холодный. Чтобы обогреть все помещения, надо сильно увеличить температуру нагрева, что влечёт дополнительные расходы.
• Прогон теплоносителя требует высокого давления, для чего дополнительно врезают насос.
• Высокое давление в системе приводит к износу (возникает большое количество протечек).
• Система, которая долгое время не эксплуатировалась, тяжело запускается.
• Без монтажа должного уклона в цепи могут возникать пробки из воздуха, что затрудняет теплоотдачу.
• Нельзя осуществить ремонт отдельного звена без отключения всей системы.

Горизонтальная

Принцип функционирования заключается в циркуляции по замкнутому горизонтальному контуру теплоносителя, который входит и выходит из одного котла.

Фото 1. Горизонтальная однотрубная система отопления с основной трубой, от которой идут разводки к батареям.

Из нагревательного котла по горизонтали (на пол или под пол) укладывается основная труба, от которой делаются отводки к радиаторам. Если дом двухэтажный, то на первом этаже в магистральную трубу врезается стояк для подачи воды на второй этаж.

Если конструкция монтируется в пол, то трубы утепляют, чтобы не было лишней теплоотдачи.

Плюсы:

• простота монтажа;
• дешевизна;
• если система оборудована байпасами, то разница в температуре небольшая;
• демонтаж одной батареи не требует отключения всей системы;
• циркуляция теплоносителя будет достаточно быстрой.

Минусы:

• регулировка температуры на отдельных радиаторах невозможна;
• при ремонте одного звена надо останавливать всю систему;
• разница в температуре между первым и последним радиатором очень большая.

Подключение может быть:

• Проточным (сильная потеря тепла, не рекомендуется для малых помещений).
• С байпасами (диаметр байпаса должен быть меньше, чем у основной трубы. Часть воды идёт к радиатору, остальная двигается дальше по системе).
• Нижним (возможно при принудительном прогоне жидкости).
• Диагональным (лучше для теплоотдачи).

К котлу можно крепить только металлические трубы.

Вертикальная

Все батареи параллельно подсоединяются к вертикальным стоякам. Эту систему целесообразно прокладывать в домах большей этажности, нежели два. Нагретый теплоноситель идёт сверху вниз.

Подводящая нагретый теплоноситель из котла идёт в бак наверх и оттуда по проводящей магистрали расходится по радиаторам. Остывшая жидкость возвращается в котёл.

Плюсы:

• простота монтажа;
• равномерность теплораспределения;
• при ремонте одного этажа, другой отключать необязательно;
• хороший естественный ток.

Минусы:

• большой расход труб;
• обогрев больших комнат затруднён.

Нюансы монтажа:

• Наличие расширительного бака здесь — обязательно. Устанавливают на пиковой точке (чердаке).
• На этаже желательно установить один кран Маевского.
• Магистральная труба укладывается с небольшим уклоном.

К котлу можно крепить только металлические трубы.

Проект схемы «Ленинградка»

Нагретый теплоноситель выходит из котла нагревания, последовательно проходит все подключённые приборы отопления и возвращается назад.

«Ленинградка» может быть:

• вертикальной;
• горизонтальной;
• с верхней или нижней разводкой.

Магистральная труба прокладывается вдоль внешних стен здания, опоясывая его по периметру. Все приборы отопления, включая тёплые полы, подключаются к этой трубе. В систему допускается врезка современных элементов (насоса, терморегулирующих клапанов, байпасов и др.).

Фото 2. Схема отопительной системы «Ленинградка» с циркуляционным насосом, четырьмя радиаторами и расширительным баком.

Плюсы:

• возможность подключения нескольких отопительных котлов;
• невысокая стоимость;
• небольшой расход труб.

Минусы:

• использование труб большого диаметра, чтобы вся система работала эффективно;
• в системе часто образуются воздушные пробки;
• к системе можно подключить тёплые полы или полотенцесушитель, но мощности на полноценную работу не хватит.

При сборке системы надо учитывать следующие моменты:

• Если прокладка основной трубы происходит ниже уровня пола, то дополнительно надо использовать теплоизоляцию, чтобы избежать перегревания пола.
• Главная труба протягивается с небольшим уклоном.
• Расширительный бак должен устанавливаться недалеко от котла.
• Насос можно устанавливать только после расширительного бака по ходу движения теплоносителя.
• Монтаж отопления производится до начала любых отделочных работ.
• Радиаторы располагаются только на одном уровне.

При монтаже надо избегать резких перепадов высоты, т. к. в этом случае пробки гарантированы.

Двухтрубная с нижней разводкой

Основное отличие этой системы от однотрубной заключается в количестве труб: горячая вода подаётся по одной, а холодная отводится по другой.

Обе трубы (и подающая, и забирающая) располагаются внизу под батареями. Труба с горячим теплоносителем прокладывается над трубой с обраткой. Жидкость по системе движется снизу вверх.

Существует два способа подключения батарей:

• лучевой — каждый радиатор подключается к магистральной трубе отдельными отводками;
• последовательный.

Система может быть смонтирована с:

• попутным контуром (жидкость в обеих трубах движется в одном направлении);
• тупиковым (теплоноситель движется в разных направлениях);
• одним;
• несколькими.

Плюсы:

• автономность поэтажного отопления;
• возможность эксплуатации до прекращения строительства дома;
• низкие теплопотери из-за особенностей укладки;
• центральный блок можно размещать в подвале.

Минусы:

• завоздушенность системы — спуск воздуха надо проводить ежедневно;
• при монтаже воздушной линии система становится излишне громоздкой;
• большой расход материалов (особенно на лучевое подключение);
• регулировка должна проводиться до наступления холодов;
• пониженное давление в подводящем теплоносителе.

При прокладке цепи надо учитывать следующие моменты:

• Радиаторы дополнительно оборудуются кранами Маевского для удаления воздуха из системы (можно установить воздухоотводчики).
• Если система монтируется в многоэтажном доме, то прокладывают воздушную линию, по которой избыток воздуха выводится в расширительный бак.
• Если магистральная труба при монтаже оказалась около входной двери, то её можно разделить на 2 колена.

Двухтрубная с верхней разводкой

Эта система хороша в домах, где несколько этажей. Нагретый теплоноситель под давлением идёт снизу вверх в бак, а оттуда — по подводящей трубе к радиаторам. Система с верхней подводкой всегда вертикальна, радиаторы отопления монтируются параллельно к вертикальным стоякам.

Подводящая труба проходит по чердаку или тех. этажу, а труба с обраткой — в подвале или ниже уровня пола на первом этаже.

Фото 3. Схема двухтрубной системы отопления с верхней разводкой подходит для частных домов, где есть два и более этажей.

Плюсы:

• простота монтажа;
• низкая теплопотеря;
• не возникает завоздушенность;
• отличная естественная циркуляция.

Минусы:

• установить большое количество радиаторов не получится;
• большой расход комплектующих;
• не обогревает большую площадь.

Цепь монтируется с учётом трёх моментов:

• обязательная установка расширительного бака в верхней точке подающей трубы;
• если ток теплоносителя естественный, то при прокладке обеих труб учитывается небольшой уклон;
• подающая труба идёт к батареям через расширительный бак.

Лучевая система с коллекторами

К нагревающему котлу подключён коллектор — единый тепловой узел, от которого к каждому радиатору помещения идёт своя отводка. Коллектор бывает:

• простым;
• усовершенствованным (с терморегулирующей автоматикой).

Этот вариант подходит для двухэтажного дома. От коллектора отходит от двух до двенадцати узлов — в зависимости от количества радиаторов в доме. При необходимости количество отводок увеличивается.

К коллекторной «гребёнке» можно подключить насос — для принудительной циркуляции жидкости. А саму конструкцию спрятать в шкаф, чтобы не портить эстетику дома.

Плюсы:

• долговечность;
• удобство при ремонте (не надо отключать всю цепь);
• регулировка температуры;
• равномерность температуры во всех помещениях.

Минусы:

Нюансы монтажа:

• Обычно в этой системе используются металлопластиковые трубы. При монтаже в пол, рекомендуется каждую трубу заворачивать в изоляцию — чтобы при расширении не травмировать о бетон.
• Рекомендуемый диаметр — 16 мм.
• Нельзя проводить трубы через дверные проёмы — иначе при сверлении трубы можно повредить.
• При прокладке сквозь стены рекомендуется прокладка в патронах.

С принудительной циркуляцией

Встроенный насос обеспечивает быструю циркуляцию жидкости в системе, из-за чего уменьшается теплопотеря по пути прогона.

Повышенная скорость предотвращает перемешивание горячей и холодной воды — температура во всех помещениях ровная.

Регулируя скорость прогона теплоносителя, контролируется температура в помещении.

По проекту в систему с принудительной циркуляцией встроен насос для разгона теплоносителя.

Плюсы:

• комфортная эксплуатация;
• возможность выбора монтируемой схемы (коллекторная, одно-, двухтрубная);
• регулировка отопления;
• увеличение срока службы узлов;
• установка труб меньшего сечения.

Минусы:

• насосная система увеличивает первоначальные расходы на монтаж;
• шум от работающего насоса;
• дополнительные расходы на электричество.

Нюансы монтажа:

Место монтажа насосной группы зависит от способа разводки труб. Благодаря искусственному давлению внутри системы, уклон не монтируют.

С естественной циркуляцией

Жидкость в системе, нагреваясь, поднимается вверх и уходит в радиаторы, где теплоноситель остывает. Холодная жидкость опускается вниз. Давление зависит от разности температур. Цикл замкнутый.

• Котёл устанавливается ниже уровня радиаторов.
• Трубы отводки по диаметру меньше, чем магистральная труба.
• Правильным будет диагональное подключение, в котором горячая вода заходит в радиатор сверху.
• Для улучшения циркуляции жидкости предусматривается небольшой уклон.

Установить расширительный бак: при избытке давления часть жидкости будет стекать в него, при падении — возвращаться назад в систему.

Плюсы:

• низкая себестоимость;
• возможность монтажа одно- или двухтрубной системы на выбор;
• лёгкий ремонт;
• не загромождает пространство;
• надёжность;
• долгий срок эксплуатации.

Минусы:

Есть только в однотрубных системах естественной циркуляции:

• Неравномерность распределения тепла: в комнатах, расположенных ближе к котлу, жарко, в удалённых — холодно.
• Дополнительные расходы: для повышения температуры в прохладных комнатах наращиваются батареи или ставятся мощные радиаторы.
• Увеличенное потребление топлива (по сравнению с насосным типом).

Нюансы монтажа:

• В цепь встраивается защита от перегрева, для предотвращения завоздушивания.
• На каждом радиаторе устанавливается байпас, терморегулятор и кран Маевского.

В цепях с естественной циркуляцией используется только вода (из-за плотности, антифриз непригоден).

Полезное видео

Посмотрите видеообзор двухтрубной отопительной системы, варианты подключения, плюсы и минусы.

В заключение

Несмотря на кажущуюся простоту, установка отопления требует намного больше работы: выбирают подходящую систему и закупают материалы, рассчитывают количество фурнитуры, метраж, подключают составляющие, чтобы в мороз не забил гейзер из стены. Поэтому лучше доверить эту работу профессионалам, а самим наслаждаться теплом и уютом.