Водяное отопление в частном доме: правила, нормы и варианты организации

Основные виды обогрева

Отличие всех существующих систем зависит от разных критериев. Место установки, площадь обогрева, технические особенности разводки и монтажа. В частых случаях на вид конструкции влияет способ подачи энергоносителей и, конечно, общая стоимость всего комплекса отвечающего за отопление частного дома. Современные энергосберегающие технологии предлагают широкий выбор различных систем отопления, с применением передовых разработок. В данной статье представлены популярные, распространённые виды, систем обогрева, применяемые практически в каждом доме.

Водяное отопление

• Одинаковый режим температуры во всех помещениях.
• Продолжительность срока эксплуатации.
• Возможность использования разных материалов труб, метизов (полипропилен, металл).
• Бесшумность работы.
• Экономия топлива, простое обслуживание.

Отдельными элементами конструкции данного варианта являются электрический, многофункциональный или газовый котёл. Так же применяются угольные котлы. С их помощью вода нагревается и разносится по трубам (циркуляция замкнутого вида) к батареям. Так передаётся тепло нагретой жидкости в помещения. Для удобства эксплуатации, применяются несколько подвидов. О них поговорим ниже.

Воздушное отопление

Данный тип обогрева был известен и применялся еще в древние времена. Нагретый воздух с помощью системы воздуховодов подавался в помещение, тем самым обогревая его. В современном исполнении это распространённый способ отопления помещений с большими площадями. До недавнего времени он использовался только в производственных цехах, спортивных сооружениях, общественных помещениях. Но развитие современных технологий позволяет применять воздушный способ и в частных домах.

Нагрев и подача воздушной массы в помещения осуществляется калориферами. В больших цехах это специальные установки, обеспечивающие нагрев и постоянную циркуляцию воздуха определённой температуры. Местный вариант предусматривает использование воздушно-отопительных приборов небольшой мощности. Обычно это, тепловые пушки, тепловентиляторы. Устройства достаточно мобильны и используют в качестве основного нагревателя различные способы конструкций (электрические тены, топливные горелки и др.).

Эксплуатация воздушного отопления требует жёсткого соблюдения правил пожарной безопасности и основных требований гигиены. Второе предусматривает наличие фильтров очистки воздуха, проточной вентиляции, воздуховодов, воздушных занавесов и других элементов. А так же постоянный контроль, над системой воздуховодов в целом.

Обогрев на базе электричества

Данный вид отопления работает на принципе преобразование электрической энергии в тепло. Основным источником тепла, являются электрический котёл или различные нагревательные устройства (приборы). Котлы применяются в водяных системах, считаются экологически чистым способом обогрева. Отдельные приборы имеют свои конструкции:

• Конвекторы электрические.
• Завесы воздушные.
• Масляные радиаторы с тэнами.
• Инфракрасные излучатели (УФО), теплый пол.
• Тепловентиляторы, тепловые пушки.

Применение разных модификаций зависит от места установки, площади обогрева, условий эксплуатации. Электрические конвекторы, масляные радиаторы хорошо подходят при обогреве квартир или частных домов. Это касается устройств УФО и тёплых полов. Все перечисленные способы экономичны (при условии доступной цены на электроэнергию) и не требуют привлечения для нескольких видов энергоносителей, можно использовать только электричество.

Выбор подходящего оборудования

При выборе оборудования, которое будет задействовано при обустройстве отопительной системы, нужно учитывать множество факторов, включая площадь помещения, коэффициент теплопроводности стен и режим эксплуатации.

Котлы

Основные параметры отопительного котла представлены его мощностью и типом используемого топлива:

• На каждые 10 м2 обогреваемой площади в утепленном частном доме с высотой потолков не более трёх метров потребуется 1кВт мощности котла. При необходимости можно прибегнуть к помощи проектировщиков, которые выполнять правильные теплотехнические расчеты с учетом всех окружающих факторов.
• Топливо может быть жидким или дизельным, а также представленным электричеством, магистральным или баллонным газом. Но наибольшее распространение получили твердотопливные котлы, работающие на коксе, пилетах, дровах или угле.

Не менее значимыми критериями выбора являются материал изготовления, а также способ монтажа. Современные и очень удобные в эксплуатации котлы могут быть настенными и напольными, одноконтурными и двухконтурными, энергонезависимыми и энергозависимыми, с принудительной или естественной тягой.

Трубопровод

Определяющее значение в целостности отопительной системы отдаётся трубопроводу, который обеспечивает перемещение теплоносителя и его доставку к радиаторам. Трубопровод должен быть максимально прочным и долговечным, а также обладать ремонтопригодностью.

Оптимальные тепловые режимы обуславливаются герметичностью и качеством трубопроводной системы, поэтому при выборе труб требуется обращать внимание на следующие параметры:

• вариант прокладки и расположение труб;
• средняя температура теплоносителя;
• показатели давления внутри трубопроводной системы;
• конфигурация отопительной системы.

Трубопроводы отопления в частном доме могут быть металлическими, пластиковыми и металлопластиковыми. Первый вариант представлен медными и стальными трубами, но лучше всего использовать оцинкованные изделия, которые менее подвержены коррозийным изменениям. Оцинковка может быть диффузионной или горячей.

Организация отопительной системы естественной циркуляции чаще всего осуществляется оцинкованными, нержавеющими или стальными трубами с соблюдением необходимых уклонов. Наиболее современным, удобным в эксплуатации и обслуживании вариантом является применение труб на основе армированного полипропилена. Такие трубопроводы могут быть не только наружными, но и внутренними, что обусловлено высоким качеством и долговечностью материала.

Если в доме помимо стандартной отопительной системы имеется еще теплоаккумулятор, теплые полы и бассейн, то без гидрострелки для отопления не обойтись. Читайте подробно о функциях данной системы.

Как перевести Гкал в Квт и обратно, читайте далее. Формулы и примеры.

При аварийной ситуации предохранительный клапан в системе отопления сбрасывает давление, чтобы не произошло прорыва. Подробно о том, как работает такой клапан, вы узнаете из этого материала.

Приборы для аккумуляции тепла

Тепловые аккумуляторы обеспечивают накопление тепловой энергии в процессе её избыточной выработки источником, а также дальнейшее использование при необходимости. Следует отметить, что приборы для аккумуляции тепловой энергии необходимы только для котлов, которые работают в периодическом режиме.

К таким приборам относятся угольные или дровяные котлы. Бесперебойно работающее оборудование, представленное газовыми или электрическими моделями, имеет системы непрерывной топливной подачи, поэтому в тепловой аккумуляции не нуждаются.

Теплоаккумулятор изнутри

Теплоноситель может быть представлен не только водой, но и антифризом. Для сохранения тепла емкость аккумулятора обязательно нужно дополнительно утеплить слоями качественного теплоизолятора и установить на теплое основание. Герметичный резервуар должен иметь пару отверстий для подсоединения трубопровода.

Тепловой аккумулятор включается в отопительную систему параллельно котлу с подключением на подачу и «обратку». Обязательным условием правильной организации является применение качественной запорной арматуры.

Монтаж труб из полипропилена

Важно! Ввиду того что прочность полипропиленовых труб не такая большая, как, к примеру, ц стальных, то и крепления при монтаже следует устанавливать чаще, где-то через каждые пятьдесят сантиметров. Итак, давайте рассмотрим основные составляющие такой отопительной системы

Итак, давайте рассмотрим основные составляющие такой отопительной системы.

1. Крепежи, необходимые для того, чтобы вся конструкция оставалась неподвижной.
2. АГВ, или, может быть, любой иной котел отопления.
3. Расширительная емкость, необходимая для того, чтоб вода, которая при высоких температурах расширяется, не смогла повредить всю систему.
4. Радиаторы, прочие теплоотдающие элементы.
5. И, собственно, трубопровод, позволяющий теплоносителю циркулировать между радиаторами и нагревательным устройством.

Крепеж трубопровода

Для такой пайки используются специальные паяльники. Они разогревают материал до двухсот шестидесяти градусов, после чего тот становится однородным монолитным соединением. Это объясняется тем, что атомы в нем как бы проникают из одного куска трубы в другой. Более того, такое соединение характеризуется прочностью и герметичностью.

Видео урок по пайке труб

Пайка состоит из нескольких этапов, рассмотрим их:

1. Включается паяльник. Ждем, пока сигнальный индикатор на нем не погаснет во второй раз.

2. Обрезаем кусок трубы согласно необходимым нам размерам, для этого используются специализированные ножницы, которые продаются вместе с паяльником.

3. Зачищаем обрезанные окончания труб от всего лишнего, в частности, от фольги. Для этого можно применить обычный нож, а можно и швеллер.
4. Труба вставляется в фитинг, и некоторое время держится в нем.

Важно! Время, которое труба должна проводить в фитинге, полностью зависит от ее диаметра, в комплекте с паяльником должна присутствовать специальная таблица, в которой указываются все эти значения. Детали аккуратно стыкуются, никаких перекосов быть при этом не должно

Некоторое время держим их так, поворачивать швеллер при этом запрещается.

Детали аккуратно стыкуются, никаких перекосов быть при этом не должно. Некоторое время держим их так, поворачивать швеллер при этом запрещается.

Особое внимание следует уделять поворотным фитингам, особенно это касается полипропиленовых труб. Обязательно проверяйте, правильно ли они выставлены, ведь если поворот будет направлен не туда, весь узел придется полностью переделывать, и прикрепленная деталь и вовсе уже придет в непригодность

Трубы соединяются между собой посредством «американок» — специальных приспособлений, которые быстро надеваются и снимаются. Они крепятся на окончаниях труб. Дабы при тепловом расширении не происходила деформация (ведь армирование труб полностью не спасает от этого, оно лишь уменьшает его), все трубы следует надежно крепить к поверхности стен и потолка, шаг при этом, как уже говорилось, должны быть не более пятидесяти сантиметров.

Для крепления радиаторов также используются специальные приспособления, они должны присутствовать в комплекте. Не желательно использовать для радиаторов приборы, сделанные своими руками. Дело в том, что заводские крепления специально рассчитывались на вес радиаторов, полностью заполненных теплоносителем, поэтому самодельные крепежи его могут попросту не выдержать.

Время нагрева при пайке

Дабы пайка труб была максимально эффективной, настоятельно рекомендуется придерживаться заданного время разогрева. О нем вы можете узнать из приведенной ниже таблицы.

Важно знать, если деталь подогреть до более высокой температуры, чем того требует технология пайки, то она попросту деформируется. А если разогрев будет недостаточным, то полноценное сплавление материала не произойдет, что в будущем станет причиной протечек

О креплении к стенам мы говорили, шаг там – 50 сантиметров. В случае с креплением к потолку это расстояние должно быть таким же, но не большим.

Желательно использовать подвижные фиксаторы, а какие-либо подвесные компенсирующие устройства не нужны. Крепить также следует прочно, надежно, ведь тепловое расширение трубы может деформировать ее.

В целом, мы с вами разобрались, как сделать монтаж отопления из полипропиленовых труб. Надеемся, статья будет вам полезной.

Преимущества использования полипропилена в отопительных системах

Таких преимуществ немало:

1. Простой монтаж. Как уже говорилось, с ним может справиться даже один человек с паяльником, в то время как для монтажа труб из стали потребуется сварщик.
2. Отопление с пластиковыми трубами обойдется вам в разы дешевле.
3. Этот материал не подвержен коррозии, благодаря чему может прослужить до пятидесяти лет.
4. Его использование положительно влияет на теплоотдаче системы.
5. Такие трубы на «зарастают», то есть, на их внутренней поверхности не откладываются соли.
6. Наконец, полипропилен пусть и гибкий, но в то же время очень прочный, так что может быть использован при высоком давлении или температуре.

Видео по выбору труб

https://youtube.com/watch?v=fKf2kG7gHvw

Все это способствует тому, что системы отопления с использование полипропиленовых труб встречаются сегодня все чаще.

Какие трубы следует использовать для отопительных систем ?

При выборе труб из полипропилена необходимо сравнить особенности работы вашего будущего отопления с тем, в каких условиях может быть использован тот или иной материал. Для отопительных систем желательно использовать следующие марки труб:

1. PN25.
2. PN20.

Дело в том, что они прекрасно переносят температуру теплоносителя в девяносто градусов, а некоторое время (пусть и ограниченное) выдерживают неожиданный скачок до ста градусов. Такие трубы должны быть использованы при таких условиях, где давление не превысит 25 и 20, соответственно, атмосфер. Но если выбирать между этими вариантами, то, безусловно, для отопительных систем лучше выбрать армированную трубу PN25.

Читайте так же, как подключить терморегулятор к ситсеме отопления

Почему так? Дело в том, что ее конструкция имеет в себе фольгу, существенно увеличивающую прочность изделия. Так оно будет меньше подвергаться деформациям по причине теплового расширения.

Главное – грамотный проект

Если в ваших планах монтаж отопления из полипропиленовых труб своими силами, то первое, что нужно сделать – это составить правильный проект. Без соответствующего образования сделать это крайне трудно, поэтому пусть этим займутся специалисты.

Все объясняется тем, что факторов, влияющих на работу отопления, масса, а человек незнающий едва ли может все их принять во внимание. Вот они:

Правильный подбор диаметра

Стоит помнить, что в системе наличествуют трубы разного диаметра, что дает возможность получить максимально эффективную циркуляцию носителя тепла.
Число отопительных устройств, а также место их размещения, будут играть важную роль в температуре.
Углы наклона пластиковых труб должны быть нормированными, что особенно важно в системах с естественной циркуляцией. Хотя, если разобраться, и в случае с принудительной циркуляцией это тоже немаловажно.
Температура и давление теплоносителя также во многом зависят от маркировки труб

Оптимальный вариант – армированные трубы из полипропилена.

Важно! До того как составлять проект, необходимо учесть все особенности помещения, выяснить, возможна ли в нем установка той или иной отопительной системы. Основываясь на этом, следует составить проект

В этом проекте должны быть следующие моменты:

1. Чертеж котловой обвязки.
2. Все диаметры используемых труб.
3. Нюансы крепления и монтажа всех отопительных приборов.
4. Информация об углах наклона труб.

Если вы планируете монтаж системы отопления в теплице, смотрите инструкцию тут

Именно по этому проекту следует проводить дальнейший монтаж отопления из полипропиленовых труб. Он будет выглядеть примерно так.

Кроме того, стоит добавить, что существуют две разновидности схем по монтажу труб из пластика:

1. С нижним разливом. Здесь присутствует специальный насос, перегоняющий воду. Преимущество такой системы в том, что она может быть использована даже в домах с двумя и более этажами. Более того, диаметр труб здесь может быть меньшим, а схема разводки вообще не играет никакой роли.
2. С верхним разливом, при котором теплоноситель движется своим ходом, подгоняемый разницей в температуре. Подобная система весьма распространена в частных секторах. Она характеризуется простотой и удобством, ей не нужны насосы или другое дополнительное оборудование, так что особых затрат не будет.

Подбор диаметра труб

Данный расчет заключается в том, чтобы по необходимой для обогрева помещения тепловой мощности определить расход теплоносителя, а по нему – диаметр труб для двухтрубной системы отопления. Простыми словами, проходного сечения трубы должно хватить на доставку в каждую комнату нужное количество тепла вместе с горячей водой.

Выполнять подбор диаметра труб начинают с самого конца системы, от последней батареи. Сначала считают расход теплоносителя для обогрева этой комнаты по формуле:

G = 3600Q/(c∆t), где:

• G – искомый расход горячей воды на помещение, кг/ч;
• Q – количество теплоты на обогрев данной комнаты, кВт;
• с – теплоемкость воды, принимается 4.187 кДж/кг ºС;
• Δt – расчетная разность температур в подающем и обратном коллекторе, обычно берут 20 ºС.

Например, для обогрева комнаты нужно 3 кВт теплоты. Тогда расход теплоносителя будет равен:

3600 х 3 / 4.187 х 20 = 129 кг/ч, в объеме это будет 0.127 м3/ч.

Чтобы сбалансировать двухтрубную систему водяного отопления изначально, надо как можно точнее подобрать диаметр. По объемному расходу находим проходное сечение, используя формулу:

S = GV / 3600v, где:

• S – площадь поперечного сечения трубы, м2;
• GV – объемный расход теплоносителя, м3/ч;
• v – скорость потока воды, принимается в пределах от 0.3 до 0.7 м/с.

В нашем примере возьмем скорость 0.5 м/с, найдем сечение и по формуле площади круга – диаметр, он будет равен 0.1 м. Ближайшая по сортаменту труба из полипропилена имеет внутренний размер 15 мм, его и проставляем на чертеже. Кстати, подключение радиаторов к двухтрубной системе обычно осуществляется именно такой трубой – 15 мм. Далее, переходим к следующему помещению, считаем и суммируем с предыдущим результатом и так до самого котла.

Подбор оптимальной схемы отопления

Для обогрева жилища чаще всего используются следующие схемы, как установить котел отопления в частном доме:

• Однотрубные. Один коллектор обеспечивает все радиаторы. Он играет роль и подачи, и обратки, так как прокладывается замкнутым контуром рядом со всеми батареями.
• Двухтрубная. В этом случае применяется отдельная обратка и подача.

Чтобы выбрать наиболее оптимальную схему установки котла отопления в частном доме, рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Однако в любом случае, двухтрубная система является более прогрессивным решением вопроса какая схема отопления лучше для частного дома. Хотя на первый взгляд может показаться, что однотрубная система позволяет сэкономить на материале, однако практика показывает, что такие системы и дороже, и сложнее.

Важно понимать, что внутри однотрубной системы остывание воды происходит намного быстрее: в результате более дальние радиаторы приходится оснащать большим числом секций. Также у раздающего коллектора должен быть достаточный диаметр, превосходящий линии двухтрубной разводки

Кроме того, в данной схеме существует серьезное затруднение при организации автоматического управления из-за влияния радиаторов друг на друга.

Небольшие строения типа дач, где число радиаторов не превышает 5, можно без опасения оснащать однотрубной горизонтальной схемой системы отопления частного дома своими руками (ее еще называют «ленинградкой»). Если число батарей увеличить, будут наблюдаться сбои в ее функционировании. Еще одно применение подобной развязки — однотрубные вертикальные стояки в двухэтажных коттеджах. Подобные схемы встречаются довольно часто и работают без сбоев.

Двухтрубная развязка обеспечивает доставку на все батареи теплоносителя одинаковой температуры. Это позволяет отказаться от наращивания секций. Наличие подающей и обратной трубы создает оптимальные условия для внедрения автоматического управления радиаторами, для чего используются термостатические вентили. В этом случае можно брать трубы меньшего диаметра и более простые схемы.

Какие бывают схемы отопления частного дома двухтрубного типа:

• Тупиковыми. В этом случае трубопровод состоит из отдельных ветвей, внутри которых используется встречное движение теплоносителя.
• Попутными двухтрубными. Здесь обратка выполняет роль продолжения подачи, что обеспечивает кольцевое движение теплоносителя внутри схемы.
• Лучевыми. Наиболее дорогостоящие схемы, где каждый радиатор имеет отдельно проложенную скрытым способом (в полу) линию от коллектора.

Если при укладке горизонтальных магистралей большого диаметра использовать уклон 3-5 мм/м, то будет достигнут гравитационный способ работы системы, и циркуляционные насосы можно не применять. Благодаря этому достигается полная энергетическая независимость системы. Этот принцип можно применять как однотрубных, так и двухтрубных схемах: главное – создать условия для самотечной циркуляции теплоносителя.

В открытых отопительных системах потребуется наличие в самой верхней точке расширительного бака: такой подход является обязательным при обустройстве самотечных контуров. Однако обратная труба рядом с котлом может быть оснащена мембранным расширителем, что позволит сделать систему закрытой, работающей в условиях избыточного давления. Такой подход считается более современным, и чаще всего используется в системах принудительного типа.

Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Стоит такая система довольно дорого, так как требует укладки в стяжку нескольких сотен метров трубопровода: это позволяет обеспечить каждую комнату отдельным нагревающим водяным контуром. Трубы коммутируются на распределительном коллекторе, который имеет смесительный узел и собственный циркуляционный насос. В результате помещения прогреваются очень равномерно и экономично, в комфортной для людей форме. Подобный тип отопления может применяться в различных жилых помещениях.

Выбираем оборудование для отопления частного дома

В местах где бывают перебои с поставками основного вида топлива, рекомендуется устанавливать универсальные котлы отопления.

На рынке представлен огромный ассортимент котлов. Появились даже гибридные котлы, способные работать, например, как на газе, так и дровах. Так, выбор зависит сугубо от ваших предпочтений и нужд. Конечно, более дорогими будут котлы с полным набором автоматики и гибриды. Первые с лихвой окупятся своим высоким КПД, а вторые – универсальностью.

Нельзя посоветовать конкретную модель, так как разные приборы имеют различную мощность. Выбирайте тот аппарат, который максимально подойдет для ваших условий, однако старайтесь подбирать котел так, чтобы его эксплуатация не была затратной. Если пользуетесь дровами, то лучше выбрать модель на дровах. Если подведен газ, то используйте газовую модель.

Подключение твердотопливного котла к системе

После того, как монтаж твердотопливного котла своими руками будет завершен, а дымовая труба займет свое место, можно переходить непосредственно к подключению оборудования к общей системе. Главное, о чем следует помнить – в работающий котел, особенно если в нем чугунный теплообменник, не должна подаваться холодная вода. В противном случае, из-за перепада температур на стенках топки образуется липкий конденсат, который смешается с сажей. Он будет снижать эффективность котла, а отчистить его достаточно сложно.

В связи с этим, требования к установке твердотопливного котла предусматривают типовую схему обвязки с байпасом и трехходовым клапаном. Его выставляют на фиксированную температуру в 50-55º, так что теплоноситель будет двигаться по малому кругу до тех пор, пока его температура не достигнет нужных показателей, после чего клапан начнет его постепенно разбавлять холодным потоком из отопительного контура.

Стоит отметить, что при обвязке пеллетных котлов особое внимание нужно уделить подключению горелки и автоматики. Нередко изделия европейских брендов оборудованы автоматическими системами пожаротушения, подключенными к центральному водопроводу

Поэтому, чтобы разобраться, как правильно установить твердотопливный котел пеллетного типа, стоит проконсультироваться с представителем фирмы производителя.

Для подключения котла понадобится также установка расширительного бачка, запорной арматуры и циркуляционного насоса. После этого контур заполняют водой и нагнетают в нем давление в 1 Бар. По завершении работ для проверки работоспособности выполняют пробный запуск системы.

Характер циркуляции теплоносителя

• Принудительная циркуляция осуществляется электрическим насосом, который монтируется на трубе обратки или подачи. Повышенное давление в закрытой системе позволяет качественно отапливать большие дома, в том числе в несколько уровней, при этом температурный режим будет очень просто регулировать.
• Естественная циркуляция (гравитационная система) происходит за счёт того, что нагретая и остывшая вода отличается по плотности. Это открытые системы с нормальным давлением, тут не применяются зависимые от электричества устройства. Такой вариант хорошо подойдёт, если электроснабжение в посёлке нестабильное или отсутствует.