Делаем отопление своими руками в 5 этапов

Паровая система отопления частного дома схема своими руками

Паровая система отопления частного дома схема своими руками

Отопление частного дома своими руками иногда организовывают следующим образом: вода, нагреваясь в котле, переходит в газообразную форму, затем попадает в отопительные батареи, где, становясь конденсатом, передает им тепло и, уже в жидкой форме, возвращается в котел. Существует два типа систем отопления паром: открытый и закрытый. В первом используют специальный бак для аккумуляции конденсата, а во втором – выпавший в осадок пар попадает в котел через установленную трубку с улавливателем.

Паровая система отопления частного дома схема своими руками

Отопление в частном доме парового типа на сегодняшний день не актуально, и применяют его лишь на предприятиях, так как котел занимает много места, и к тому же он достаточно сложен и опасен в использовании.

Тонкости монтажа отопительной системы в частных домостроениях

Отопление в частном доме – важнейшая часть комфортной и безопасной жизни хозяев. Монтаж системы должен проходить согласно нормативным документам. Они регламентируют введение в эксплуатацию всех составляющих отопления. Сама система включает целый комплекс компонентов.

Отвечает наш эксперт: сколько стоит монтаж отопления на сегодняшний день?

Трубопроводная арматура (запорная)

Запорное оборудование – подразделение трубопроводной арматуры. Этот элемент ответственен за обслуживание отопительной системы в доме и включает в себя такие составные части:

После того как все комплектующие собраны, можно приступать к числовым расчетам. Эта часть работы при монтаже оборудования самая ответственная.

Вычисление необходимой мощности котла и расчёт отопительной системы

Каждое здание имеет определённую площадь, соответственно требует конкретное количество тепла.

Есть два способа вычисления этой величины.

Большинство владельцев частных домов стараются прибегнуть к консультации поставщиков отопительных элементов. Обычно они советуют определять необходимое количество тепла при помощи самого простого расчёта. Для этого площадь всего дома в метрах квадратных умножают на 100 Вт. Так, для небольшого дома с площадью 50 квадратных метров, требуемая мощность будет составлять 5 киловатт. Погрешность при таком расчёте значительная, так как в нём не учитывается количество окон в каждой комнате и контакт стен с улицей.

Более точный расчёт должен базироваться на таких важных нюансах:

• Способ умножения 100 Вт на площадь комнаты актуален только для комнат, которые имеют 1 стену, контактирующую с улицей и не более 1 оконного проёма.
• Площадь комнат, имеющих 2 стены, контактирующих с улицей, умножается на 120 Вт. А если в такой комнате более 2 окон, умножать нужно на 130 Вт.

Вычисления нужно начинать с нескольких шагов:

1. Замер дома.
2. Замер всех стен и простенков.
3. Выяснение толщины стен, кровли и полов. Определение материала, из которого возведён дом.

Расчёт термического сопротивления производится по таким формулам:

Использовать формулу, приведённую на рисунке, стоит для каждой из комнат. После получения числовых результатов по каждому помещению их необходимо суммировать, без учёта внутренних перегородок.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

• При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
• Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
• При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка. Преимуществ у данного решения несколько:

1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
2. Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

1. Равномерное распределение тепла.
2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
3. Проще выполнить регулировку системы.
4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Стояки отопления и установка в дачной постройке

Для установки стояков отопления (рис 2) важно придерживаться определенных указаний:

• Установка стояков должна совершаться лишь по шнуровому отвесу.
• Данные трубы по своей длине и ширине стоит уменьшать, в целях экономии металлического материала.
• Самым выгодным местом на даче под стояк отопления является угол постройки, который образуют наружные стены.
• Если дом имеет несколько этажей, то под лестничными клетками стояки располагаются дополнительно.
• Если стояки отопления планируются скрытыми в стенах, то их прикосновения к конструкциям должно быть исключено.
• Там, где стояк проходит перекрытие, он устанавливается в специальную жестяную гильзу или обрезанные широкие трубы. Гильзы по краям должны на 2-3 см быть выше пола или потолка, чтобы во время нагрева эти трубы отопления не испортили штукатурку.
• Если стояк проходит сквозь деревянные сооружения – тем местам необходима изоляция.

Виды труб

• Медные, отличный вариант. Они устойчивы к любым перепадам давления и температур.
• Стальные выбирают довольно редко. Так как они подвержены коррозии метала, что сокращает срок их эксплуатации.
• Полипропиленовые трубы обязательно должны быть армированы фольгой. Так они прослужат значительно дольше обычных труб. Полипропиленовое отопление частного дома является самым дешевым способом.
• Нержавеющая сталь очень дрогой вариант. Однако, это надежный, долговечный материал.
• Металлопластиковые подходят для тех, кто впервые решил сделать работы по монтажу отопительной системы.
• Полиэтиленовые трубы стоят недорого, при этом их монтаж весьма прост.

Система отопления твердотопливным котлом

Теплогенераторы этого типа работают на:

• дровах;
• торфе;
• брикетах;
• угле.

Загрузка и розжиг топлива производятся вручную.

Особенности системы

Сложность обвязки обусловлена спецификой работы твердотопливного котла:

1. Тепловой инерционностью. В отличие от газового и жидкотопливного, прибор нельзя быстро потушить. Даже при закрытой воздушной заслонке дрова продолжают какое-то время гореть, выделяя большое количество тепла. Это повышает вероятность перегрева рабочей среды и, как следствие, ее закипания и резкого роста давления в системе. Обвязку дополняют охлаждающим змеевиком, аварийным контуром и другими элементами для экстренного сброса тепла.
2. Зависимостью КПД от производительности. Максимальная эффективность наблюдается только в режиме номинальной мощности. Если котел притушить, прикрыв воздушную заслонку, сгорание топлива становится неполным. Это приводит к падению КПД и увеличению количества сажи в выхлопе. В систему интегрируют теплоаккумулятор, накапливающий производимую котлом энергию и порциями отдающий ее отопительному контуру.
3. Высокой концентрацией серы и других элементов в дымовых газах, обусловленной составом твердого топлива. При конденсации пара в выхлопе вода реагирует с примесями и превращается в агрессивный кислотный коктейль. По этой причине нужно предотвратить поступление в теплообменник рабочей среды с температурой ниже +50…+55°С, иначе его стенки вскоре будут разрушены. Применяют смесительный узел, при необходимости добавляющий горячую воду из «подачи» в «обратку».

Сложность обвязки обусловлена зависимостью КПД от производительности.

Требования к месту установки котла

Теплогенератор на твердом топливе нельзя располагать в жилых комнатах, ванной или кухне.

Для него выделяют отдельное техническое помещение, соответствующее таким требованиям:

• наличие 1 входа шириной от 80 см;
• объем – от 15 м³ + 0,2 м³ на каждый кВт производительности, но не менее 7 м³;
• высота потолка – от 2,5 м;
• приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать 3-кратный воздухообмен и поступление кислорода, необходимого для сгорания топлива;
• предел огнестойкости стен, перегородок и перекрытий – 0,75 часа.

В котельной держат средства пожаротушения. Не допускается наличие над ней помещения или чердака.

Вентиляционные отверстия располагают:

• приточное – не выше 50 см от пола;
• вытяжное – не ниже 40 см от потолка.

Преимущества системы отопления

Обогрев твердым горючим имеет следующие достоинства:

1. Независимость от внешних источников энергии. Некоторые модели автономны на 100%, т. к. не нуждаются и в электричестве.
2. Низкую стоимость горючего: 1 кВт*ч от сжигания дров обходится в 0,9 руб., угля – в 1,6 руб., тогда как от сжиженного газа и солярового масла – в 2,5 и 2,8 руб. соответственно. В ряде регионов хворост и валежник можно раздобыть бесплатно.
3. Функциональность. Многие отопители оснащаются варочной поверхностью.
4. Безопасность. Твердое топливо не взрывается, как газ.
5. Комфорт. В отличие от дизельных, котлы на дровах и угле не издают неприятного запаха.

Обогрев твердым горючим обеспечивает безопасность и комфорт.

В условиях отсутствия централизованного газоснабжения такие установки наиболее популярны.

Недостатки

К отрицательным сторонам системы относятся:

Низкая степень автоматизации. Затруднена регулировка температуры теплоносителя; каждые 4-5 часов требуется подкладывать топливо. Грязный выхлоп. Нужно регулярно очищать дымоход и теплообменник от сажи. Сложная обвязка. Наличие теплоаккумулятора, аварийного контура и прочих элементов приводит к удорожанию системы и увеличению объема монтажных работ. Пожароопасность

Из-за риска воспламенения сажи, попадания искр на строительные конструкции и выхода огня при обратной тяге требуется соблюдать меры предосторожности. Некоторые недостатки в меньшей степени проявляются в котлах длительного горения

Некоторые недостатки в меньшей степени проявляются в котлах длительного горения.

Двухтрубная система

Горизонтальная двухтрубная попутная система отопления

В двухтрубных схемах отопления частного дома разводка труб осуществляется в двух плоскостях. Такая система отопления является самой широко применяемой. Суть схемы лежит в параллельном подключении радиаторов. Параллельная разводка труб отопления делает систему сбалансированной, и нет необходимости совершать сложные расчеты. Если речь идет о небольшом доме, до 150 м2, то температура первого и последнего распределителя практически не будет отличаться. Разница в пару градусов настолько несущественная, что на температуре в помещении это никак не отразится.

Разводка труб отопления в частном доме осуществляется от котла и может быть выполнена в двух вариантах:

вертикальная.

Вертикальная разводка контура применяется только в домах с двумя и более этажами. Такой метод подразумевает подсоединение радиаторов отопления к вертикальному стояку.

Вертикальная система с верхней и нижней разводкой

При этом есть разные схемы, в которых расположение распределяющей магистрали отличается:

o    вверху;

o    внизу.

Верхняя подводка в системе с вертикальной разводкой труб отопления в частном доме — это когда теплоноситель поднимается по центральному стояку в пиковую точку, где прокладывается верхняя магистраль. В открытых системах там же находится экспанзомат, он же является воздухоотводчиком. При такой разводке труб отопления в двухэтажном доме подающая магистраль находится на чердаке, при этом ее обязательно нужно утеплить. От нее вниз опускаются стояки, а к ним подключаются распределители. После первого радиатора в вертикальном контуре добавляется второй стояк обратного потока.

К верхней подводке можно отнести и отопление в новостройке, где разводка труб по квартире начинается от вертикального стояка. В нем теплоноситель двигается сверху вниз. В случае с нижней подводкой, при правильной разводке труб отопления, распределительная магистраль находится в подвале или цокольном этаже, обратка находится еще ниже. Так что движение воды осуществляется снизу вверх;

горизонтальная.

Горизонтальная схема разводки отопления применяется в одноэтажных домах. В этом случае магистрали находятся параллельно полу – это две трубы отопления: прямая и обратка. При этом трубы могут быть спрятаны под полом, а к радиаторам будут подниматься два патрубка. Горизонтальная разводка труб отопления в деревянном доме выполняется по трем схемам:

o    проточная «б»(попутка);

o    тупиковая «а»;

o    коллекторная.

Тупиковая и проточная двухконтурная система отопления

Исходя из этой классификации, выделяют последовательное и лучевое подсоединение радиаторов.

Проточная двухтрубная горизонтальная разводка труб отопления характеризуется одинаковым направлением движения теплоносителя на прямой и обратном потоке. Горячая вода, попадая в первый радиатор, отдает свое тепло. Затем выходит из него и двигается дальше, только уже по другой трубе. По ходу в обратный поток врезаются все остальные батареи, а затем уже остывшая вода направляется к котельной. Также как при разводке труб отопления в квартире, когда теплоноситель попутно двигается от одного стояка к другому.

При тупиковой разводке труб системы отопления теплоноситель на подаче и обратке двигается в противоположном направлении. Вода доходит до первого радиатора, а с него попадает в трубу обратного потока и сразу устремляется к нагревателю. То же самое происходит и во всех последующих батареях. В каждой из этих схем применено последовательное подключение распределителей, в зависимости от их отдаленности от нагревателя.

Коллектор отопления

Однотрубное отопление

Однотрубная разводка предполагает соединение элементов в последовательном порядке. Здесь радиаторы наполняются теплоносителем по очереди. Другими словами, трубопровод отопления дома состоит из единой трубы, по которой рабочая жидкость перемещается к обогревательным элементам.

Подобная разводка отопительного трубопровода от котла может быть представлена в нескольких вариантах.

Горизонтальный тип

Горизонтальная однотрубная разводка предполагает расположение трубопровода в горизонтальной плоскости. Радиаторы в данном случае устанавливаются на едином уровне по отношению друг к другу.

Если горизонтальная однотрубная разводка монтируется в двухэтажном частном строении, в таком случае необходим стояк, который сможет обеспечить подачу теплоносителя к первому радиатору на верхнем этаже.

Схема разводки отопления горизонтального типа в однотрубных системах предполагает принудительную циркуляцию рабочей жидкости. Это в свою очередь требует применения специальных насосов. Такое оборудование является зависимым от электроснабжения дома.

Вертикальный тип

Монтаж однотрубного отопления с вертикальной разводкой позволяет исключить необходимость установки нагнетательных насосов, наличие которых обязательно требует горизонтальная разводка. Обусловлено это эффектом естественной циркуляции теплоносителя по трубопроводу. Обеспечивается решение расположением труб под определенным уклоном.

Отсутствие насосов делает систему отопления абсолютно независимой от электроснабжения строения. Данный фактор положительным образом отражается на удобстве эксплуатации отопительного оборудования в доме.

Диаметр трубы для самотечного отопления

Первое и основное условие надежной работы гравитационного отопления – большой диаметр стояков (вертикальных магистральных труб) и лежаков (верхних и нижних горизонтальных подводящих труб). И по этому поводу часто можно услышать одно из главных заблуждений:

Это не совсем так. Циркуляции можно добиться и при тонких трубах. Однако для комфортного отопления такая система будет непригодна.

Дело в том, что в тонкой трубе окажется воды меньше, чем в толстой. И это понятно – площадь сечения увеличивается в зависимости от диаметра в квадратичной пропорции. В трубе диаметром, например, 20 мм при высоте стояка 6 метров будет всего два литра воды. При разнице температур между «подачей» с 60°С и «обраткой» с 40°С вес в них будет различаться на 11 грамм. Этого уже достаточно, чтобы привести в движение воду – тяжелая холодная начнет давить вниз. Но при большой длине труб трение воды об их стенки уравновесит силу тяжести и циркуляции не будет. Запустить ее можно двумя способами:

• увеличить разницу температур между «подачей» и «обраткой»;
• увеличить начальную температуру «подачи» – разница в весе при высоких температурах ощутимее (см. таблицу).

Первый способ обычно и применяют – включают в циркуляционную систему радиаторы отопления. Они быстрее остужают теплоноситель, забирая из него тепло и отдавая в помещение. Но это не может происходить бесконечно. Сравнявшись с комнатной температурой, вода перестанет остывать, а разница в весе еще не будет достаточной для естественной циркуляции. К тому же сами радиаторы тоже увеличивают сопротивление системы.

В результате приходится нагревать воду в котле до более высокой температуры. Циркуляция запустится, но тогда в доме станет жарко, ведь температура теплоносителя поднимется выше расчетной. Да и КПД такой системы резко упадет. Дело в том, что холодная вода «принимает» большее количество теплоты от сжигания топлива, нежели горячая. Поэтому при попытке нагреть горячий теплоноситель еще сильнее, большая часть тепла от сгорания топлива будет буквально вылетать в трубу котла, оставшись неиспользованной.

А теперь – расчет для трубы диаметром 50 мм. В шестиметровом стояке из такой трубы вместится почти 12 литров воды. А при разнице температур между «подачей» с 60°С и «обраткой» с 40°С вес будет различаться уже на 72 грамма. Такая система будет циркулировать и при более низкой температуре. Это позволит осуществлять топку котла равномернее и эффективнее, поднимая температуру, только если это необходимо для обогрева помещения.

Виды водяных систем отопления в частном доме

Существует несколько видов водяного отопления для частных домов. Здесь мы подразумеваем стандартные системы обогрева с помощью радиаторов, теплые полы и плинтусное отопление. Отдельные виды могут совмещаться друг с другом, что позволяет достичь эффективного обогрева. Например, в спальнях и гостиных монтируются обычные радиаторы, а в ванных комнатах и туалетах нередко прокладываются теплые полы – отличное решение для тех, кто не выносит холода и не любит холодный кафель. Давайте разберемся в отдельных видах отопления и в их преимуществах.

Радиаторные

Радиаторные системы отопления являются неустаревающей классикой. Принцип их работы заключается в передаче тепла от теплоносителя через устанавливаемые в помещениях радиаторы. Такие отопительные системы смонтированы в подавляющем большинстве зданий различного назначения – в жилых, производственных, административных, хозяйственных и многих других. Они отличаются относительной легкостью в монтаже – достаточно протянуть трубы и подключить к ним радиаторы.

Раньше водяное отопление в частном доме предусматривало монтаж громоздких чугунных радиаторов. Со временем им на смену пришли более легкие и тонкие стальные радиаторы, изготовленные из стойкой к коррозии стали. Позднее на свет появились алюминиевые батареи – они отличаются легкостью, дешевизной и выносливостью. Для частного дома это самый идеальный вариант батарей.

Главным плюсом радиаторных систем является то, что для их прокладки не нужно заливать бетонные стяжки. Весь монтаж сводится к установке котла и радиаторов с их последующим подключением. Радиаторы обеспечивают эффективный прогрев помещений и не нарушают дизайн интерьеров, особенно, если в качестве них выступают современные алюминиевые многосекционные батареи.

Теплый пол

Водяное отопление пола в частном доме может работать как в самостоятельном режиме, так и во вспомогательном. В самостоятельном режиме надобность прокладывать трубы с радиаторами отпадает, а все тепло испускают полы. Благодаря этому на таких полах могут без опаски играть дети, их не продует и не просквозит. У вас постоянно мерзнут ноги? Тогда вам обязательно придутся по душе всегда теплые полы. Во вспомогательном режиме они работают как дополнение к радиаторным системам.

Системы теплых полов хороши на кухнях, в ванных комнатах и туалетах, где на полу чаще всего лежит вечно холодная плитка. Прокладка отопления поможет сделать полы теплыми и комфортными. Например, в ванной комнате вам больше не придется становиться босыми ногами на холодную плитку. То же самое относится и к туалету. Если у вас на кухне лежит кафельный пол, смело укладывайте системы теплых полов и здесь. Еще одно место, где теплый пол станет атрибутом комфорта, это спальня – согласитесь, мало приятного вылезать из-под теплого одеяла и становиться пятками на холодные полы.

Для теплых полов характерна низкая температура теплоносителя, не превышающая +55 градусов, что позволяет создавать экономичные системы отопления. Но необходимость делать бетонные стяжки и проходить сквозь стены и дверные коробки является весомым минусом. Лучше всего продумать необходимость монтажа системы еще на этапе постройки дома.

Плинтусные

Современные отопительные системы, построенные на основе классических алюминиевых радиаторов, отличаются тем, что тепло от них распространяется только вверх – за счет естественной конвекции. В результате весь теплый воздух поднимается, а на его место поступает холодный воздух. Нет ничего удивительного в том, что у домочадцев начинают мерзнуть ноги. Единственным плюсом является отсутствие холода от окон, так как он уносится конвекцией к потолку. Но что делать с отоплением? Не опускать же радиаторы на самый пол?

Выходом из ситуации становятся плинтусные системы отопления. Здесь используются малогабаритные радиаторы, сделанные из латуни или алюминия. Подача теплоносителя осуществляется с помощью пластиковых труб небольшого диаметра. Система дополняется кранами, спускниками воздуха и прочими необходимыми аксессуарами.

Все это уложено в специальный пластиковый плинтус – попадающий сюда воздух нагревается и нагревает находящиеся сверху стены. Далее помещение согревается инфракрасным излучением от нагретых стен и полов. Сквозняки, дующие по полу, в обогреваемых помещениях отсутствуют. Здесь прогреваются не только стены, но и сами полы, делая комнаты теплыми и комфортными.

Достоинством плинтусного отопления является то, что его можно проложить на любом этапе, даже после завершения строительства. Недостатки – высокая стоимость монтажа и куча требований к размещению плинтусов и прочих элементов. Допускается и одновременный монтаж всех видов описанных систем.