Cхема отопления частного дома с естественной циркуляцией

В современном мире технической прогресс не стоит на месте, но во многих домах для обогрева до сих пор используются простые печи. Не смотря на то, что такой вид отопления является одним из наиболее востребованных и привычных вариантов, он обладает некоторыми существенными недостатками. К примеру, самым значимым из них можно считать необходимость заготовки угля или дров, а также заметную разницу температуры воздуха во время топки печки и после её остывания.

В таких случаях настоящим спасением станет качественно подобранная схема отопления частного дома централизованной системой отопления с применением электрических или газовых котлов.

Здесь вы можете посмотреть независимое сравнение разных отопительных систем дачного дома

Система отопления частного дома с естественной циркуляцией

Самый простой вариант системы отопления частного дома состоит из нескольких составляющих: котёл, трубопроводы, расширительный бачок, система радиаторов. Этих элементов вполне хватит для того, чтобы создать полноценную систему отопления с естественной циркуляцией (которая также называется гравитационной системой).

Схема отопления одноэтажного частного дома

Конструкции подобного типа часто используют в малоэтажном строительстве, в тех местах, где перепады напряжения бывают нередким явлением, так как работа такой конструкции основывается на принципе разности плотности теплоносителя при различных температурах.

Типовая схема отопления небольшого дома с естественной циркуляцией

Недостатком такой конструкции можно считать небольшую длину подающего трубопровода (около 30 метров), повышенную инертность, а также большие диаметры труб. Основным достоинством является полная автономность этой системы.

Пример схемы установки трубопровода для отопления дома Вернуться к оглавлению

Схема отопления загородного дома

Системы водяного отопления загородного дома, в зависимости от особенностей конструкции, можно разделить на несколько типов:

• однотрубные и двухтрубные (зависит от типа присоединения нагревательного устройства);
• с попутным движением воды и тупиковой схемой (зависит от типа прокладывания магистрали);
• с нижней и верхней подводкой (зависит от места прохождения стояка с горячей водой);
• с горизонтальными и вертикальными стояками.

На видео вы можете посмотреть примеры различных систем отопления в частных домах

Основные элементы системы отопления

Система отопления, которая может работать в автономном режиме, состоит из огромного числа различных элементов. Чтобы чётко понять и представить себе принцип работы такой системы, следует разбираться в назначениях и принципе работе её отдельных составляющих.

Котёл

Котёл является самой главной деталью любой системы отопления, так как именно в нём происходит сгорание топлива и появляется тепло. На сегодняшний день изготавливаются два вида котлов, которые отличаются друг от друга своими функциональными особенностями: одно- и двухконтурные. Именно эти виды используются в большинстве проектов частных домов с котельной.

Одноконтурные котлы могут выполнять одну-единственную функцию – отопление дома, в то время как двухконтурные способны ещё и нагревать воду. Несмотря на то, что двухконтурный котел более популярен, он считается менее надёжным, чем одноконтурный. Причина заключается в следующем: если двухконтурный котел выйдет из строя, то весь дом останется не только без тепла, но и горячей воды. Если же из строя выйдет одноконтурный котел, то дом останется без тепла, но небольшой запас горячей воды всё же будет присутствовать.

Разница между одноконтурным и двухконтурным котлами

Двухконтурные котлы оснащены специальными приборами, благодаря которым нагревается вода, а в одноконтурных устройствах она нагревается непосредственно в самом котле, затем движется по радиаторам, после чего возвращается снова в котёл.

В зависимости от типа установки котлы делятся на напольные и настенные. Подвесные котлы, где используются, в основном, газовые атмосферные горелки, намного лучше приспособлены к колебаниям давления газа в магистральных трубопроводах (так как напольные в таких ситуациях выходят из строя намного быстрее).

Схема установки одноконтурного настенного котла отопления

Универсальные котлы

Такие котлы позволяют использовать практически любые вида топлива, но, самым эффективным будет специализированный котёл, например, для твёрдого топлива или для отопления с помощью солярки. Проект теплоснабжения обязан показать владельцу дома, какова эффективность работы разных котлов, сколько будет стоить газ, уголь, дрова или солярка.

Конечно, универсальные котлы могут показаться кому-то устаревшими устройствами, но технологии топливной промышленности постоянно развиваются. Например, котёл, который сконструирован для специальных топливных брикетов — это высокотехнологичная и достаточно чистая в экологическом плане система отопления. Конечно, там будет дым и другие продукты сгорания древесины, но все не так критично, как было в Лондоне, в XVIII веке, когда от дыма каминов не было видно небо. Технологии изменились и достаточно серьёзно.

Правила проектирования системы отопления

Если вы решили построить загородный дом или заняться ремонтом уже существующего, необходимо позаботиться о системе отопления еще на первом этапе планирования. Ведь это залог комфорта, особенно зимой и осенью.

Особенности

Проектирование полноценной системы отопления помогает не только определиться с ее типом, но и подумать, что будет важнее: сэкономить деньги и обеспечить равномерное нагревание или оформить все красиво. Существует две схемы отопления – это однотрубная и двухтрубная. Безусловно, и у той и у другой есть и свои достоинства и недостатки.

Однотрубная схема

Она состоит из цепочки последовательно подключенных друг к другу радиаторов. Теплоноситель, имеющий нужную температуру, подает тепло прямо в отопительную систему из стояка. Он двигается из одного радиатора в другой, на постоянной основе передавая им часть тепла. Поэтому нагрев после установки такой схемы не будет равномерным.

Если выбрана однотрубная схема отопления с верхней разводкой, то труба магистрали прокладывается по всему периметру отопительной системы. Кроме того, она должна быть выше окон и приборов. Батареи в таком случае имеют подключение в верхней части, что выглядит не очень привлекательно. Также стоит отметить, что они оснащены и на входе, и на выходе специальными отсекающими задвижками. Еще на одной из сторон может стоять терморегулирующая головка.

Если схема имеет нижнюю разводку, то линия трубопровода будет проходить ниже всех приборов для обогрева. Такая конструкция чаще выбирается для современных домов, поскольку она выглядит привлекательнее. Но тут есть своя особенность: на каждую батарею необходимо установить кран Маевского. Они ставятся для того, чтобы убрать излишки воздуха из батареи, расположенной вверху.

Однотрубная схема имеет ряд преимуществ:

• простота в проектировании и установке;
• значительная экономия и на самом процессе, и на используемых материалах.

Есть также и минусы:

• сложный контроль температуры,
• прямая зависимость работы каждой батареи от того, в каком состоянии находится вся система;
• сложность отключения батареи от общей системы (чтобы не останавливать работу системы в целом, нужно под каждой из них проложить байпас, то есть обводную трубу, дополненную клапанами).

Двухтрубная схема

Такой вид схемы более продуманный и совершенный. Основной ее особенностью является то, что труб две, а не одна. Из этой пары одна труба является подающей, а вторая – обратной. К ним параллельно подключаются батареи. Прокладывая отопление по такой схеме, необходимо подключить радиатор к обеим трубам и оснастить их отсекающими задвижками.

В данной схеме теплоноситель продвигается по подающей трубе к каждому из радиаторов. Температура при этом одинакова везде. Затем жидкость идет по обратным трубам, что помогает обеспечить равномерный прогрев всего дома.

У такой схемы много положительных моментов. Прежде всего, это тот факт, что приборы не зависят друг от друга и равномерно нагревают все помещение. Кроме того, используя терморегуляторы, установленные на каждый из радиаторов, можно регулировать теплоотдачу любого из них. Недостатков как таковых у подобной схемы нет, можно отметить только большой расход материалов.

Технические требования

Проектирование современных систем отопления – это ответственный процесс. В такой схеме немаловажную роль играет дымоход. Он используется для того, чтобы все продукты сгорания выходили наружу.

Существуют некоторые требования к дымоходам:

• Стыки и места соединений обязательно необходимо обработать при помощи огнестойких материалов.
• Дымоход должен быть газонепроницаемым.
• Его размер должен соответствовать мощности теплового генератора.
• Сечение дымохода можно определить согласно нормам в перечне актов СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция кондиционирование воздуха», а также СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция, кондиционирование».

• Длина и диаметр самого дымохода обязательно должны полностью соответствовать рекомендациям производителей котла.
• Он должен быть расположен вертикально.
• Над крышей дымоход может выступать не больше чем на 50 сантиметров. Если расстояние между коньком и трубой составляет менее трех метров, допускается расположение трубы на одном уровне с коньком.
• Также его нужно защитить от разных атмосферных осадков при помощи насадок, например, зонтов или дефлекторов.
• Прокладывать дымоходную трубу через жилые помещения не разрешается.

Для изготовления дымоходов используются разные материалы. Они могут быть кирпичными, или металлическими, реже – керамическими. Если используется кирпич, то проектирование происходит еще до того, как дом будет построен. Сейчас чаще всего используют дымоходы из нержавеющей стали, так как это достаточно прочный материал. Именно по этой причине реже всего устанавливают керамическую трубу, так как она достаточно хрупкая.

Выбор котла и радиаторов

При покупке котла нужно учитывать, на каком топливе он будет работать. Ставится котел в специализированном помещении, которое называется котельной. Это делается для безопасности всех жильцов дома.

Современное оборудование можно разместить в любом помещении. Например, это могут быть газовые котлы, имеющие закрытую камеру сжигания, или электрические изделия. Однако если есть возможность поместить его в специальном помещении, то лучше так и сделать.

Современные производители предлагают достаточно большой выбор котлов:

• Это могут быть газовые приборы, которые считаются самыми дешевыми и простыми в эксплуатации.
• Далее идут электрические котлы. Обогрев помещения с их помощью очень дорогостоящий.
• Существуют еще и твердотопливные котлы. Они очень популярны в тех регионах, где происходят перебои с электричеством или газоснабжением.
• Жидкотопливные приборы работают на мазуте или солярке. Однако такие котлы загрязняют воздух.
• Теплый пол поможет хорошо обогреть помещение, однако его установка достаточно дорогая.

Сделав выбор котла, можно приступать к выбору радиаторов. Выбор радиаторов зависит от того, сколько помещений нужно отопить. Очень важно отметить на схеме частного дома то место, где будут установлены радиаторы. Для их подключения можно применить четыре способа. Одним из самых эффективных считается вариант подачи тепла сверху с прохождением его по всей системе отопления. Этот способ обеспечивает равномерное прогревание всего помещения.

Если это боковое подключение подачи, то радиаторы при этом прогреваются равномерно, но все же в тех из них, которые размещены дальше, уровень подачи тепла ниже.

Последний способ подключения заключается в подаче теплоносителя снизу. Он тоже снижает КПД на двадцать два процента. Но это не критично, и многие все равно выбирают такой способ подключения.

Определившись с выбором способа подключения батарей, необходимо еще раз просмотреть план дома, а также определить те помещения, где отопительные приборы не нужны. Сюда входят кладовки, гардеробные и те помещения, где есть автономное отопление.

Проект

Проектирование – это индивидуальный вопрос. Так, например, малоэтажная квартира или таунхаус имеют стандартную планировку, и тут не приходится ничего додумывать или менять. Если же планировать систему отопления многоквартирного дома, то стоит знать, что она имеет некоторые отличия, которые позволяют обеспечить погодное регулирование теплоэнергии. Да и с частными домами не все так просто. Примеры проектов бывают разными.

Проект отопительных систем двухэтажного частного дома должен включать в себя поэтажный план теплоснабжения, где указаны не только нужные размеры, но и другие параметры. В наше время существуют организации, которые могут составить трехмерные чертежи отопительной системы и для 2-х этажного загородного коттеджа, и для небольшого дома. Такие компании предлагают проекты отопительных систем для помещений площадью до 1000 м2.

Прежде всего, важно правильное расположение здания в целом по отношению как к электрическим, так и газовым внешним коммуникациям. Коттедж должен находиться в правильном положении по отношению к сторонам света. Также должны быть установлены окна, имеющие клапаны воздушной вентиляции. Стоит установить в доме камин, который будет являться автономным источником теплоэнергии. Кроме того, рекомендуется заняться утеплением всего дома, включая верхний этаж, чтобы тепло не уходило на улицу.

Сам проект отопления любого частного дома включает в себя создание теплоснабжающей конструкции. Она бывает воздушной, трубопроводной, инфракрасной и электрической. Выбор зависит от предпочтений владельца. Проект данных конструкций включает в себя такие элементы как котел, трубопровод, батареи, расширительный бачок, циркуляционный насос.

Если следовать всем этим правилам, которые направлены на сбережение тепла в доме, то владельцы смогут дольше не включать отопительную систему с наступлением холодов.

Расчет

Решив проводить все ремонтные работы своими руками, необходимо самостоятельно осуществить проектирование отопительной системы и ее расчет.

Однако нужно следовать определенной инструкции:

• Чтобы правильно рассчитать нужную мощность отопительной системы для загородного дома, необходимо учитывать все возможные факторы. Прежде всего, надо обратить внимание на то, в какой климатической зоне расположен дом. Далее важно рассчитать, какая мощность имеется у источника теплоэнергии, а также понять, каков объем потерь тепла.
• Стоит учесть объем помещений, которые будут отапливаться, и их площадь.
• Далее следует рассчитать необходимое количество устанавливаемых радиаторов, а также их размер. Сюда входит и утепление всех ограждающих конструкций.
• Когда для каждого помещения определено необходимое количество тепла, можно проводить выбор типа обогревательных приборов, а также заняться их расчетами. Проще всего проводить расчеты, касаемые электронагревательных элементов, электрическая мощность которых практически равна тепловой энергии.

• Если теплоноситель жидкий, все намного сложнее. Тепловая мощность водяных батарей определяется количеством теплоты, которую батареи могут отдать окружающей среде. Существует много факторов, которые влияют на данное значение. Это длина линии, температура самого теплоносителя, интенсивность конвекции воздуха, а также скорость потока теплоносителя. Например, если потери тепла в доме становятся равны восьми киловаттам в час, то будет достаточно закупить до восьмидесяти радиаторов, а затем равномерно разместить их по всему дому. Устанавливать их нужно на контактирующих с улицей стенах. Тепловую мощность необходимо разделить пропорционально имеющимся теплопотерям, а не всей кубатуре комнаты.

Производители батарей указывают приблизительное значение (Ватт), которое приходится на одну секцию. Обычно оно варьируется в диапазоне от 100 до 250 ватт.

• Нужно рассчитать установку радиаторов так, чтобы температура в гостиной и кухне была не менее 18 градусов, в спальных помещениях – до 22 градусов, а в детской комнате – до 24 градусов.
• Для каждого устанавливающегося радиатора необходима обвязка. Вот поэтому все секции ставятся очень плотно с целью экономии арматуры трубопровода.
• Самое простое решение в расчете – поделить число батарей для комнаты на количество оконных проемов в ней. Однако не всегда достаточно будет установить радиаторы под подоконниками, можно в дополнение сделать монтаж некоторых нагревательных приборов в местах отдыха или работы. Система отопления должна покрывать все потери тепла в доме, помимо этого, должен быть еще и запас до 25 процентов. Запас делается для того, чтобы отопление не работало на износ, он используется только во внештатных ситуациях.

Но если посмотреть на вопрос с другой стороны и разместить батареи по всему периметру помещения, обогрев будет более равномерным и эффективным. Поэтому нужно искать компромиссное решение между эффективностью и экономией.

• Работа по расчету газовых котлов является самой тяжелой частью проекта. Ведь это не только правильный подбор нужной мощности, но и грамотная организация вывода сгораемых продуктов. Чтобы можно было регулировать скорость тяги, специалисты рекомендуют установить автоматические шиберы, а также дымососы- вентиляторы. Если имеются остатки тепла, то их можно собирать при помощи экономайзера, который включен в цепь из обратного тока. А вот забор воздуха горения можно делать с улицы, а не в котельной.
• Система отопления, работающая на жидком теплообменнике, тоже имеет свои особенности. Тут нужно спроектировать уровневую схему трассировки трубопровода. При этом в обязательном порядке следует определить общее состояние водоизмещения системы. Также стоить компенсировать расширение теплоносителя при помощи изготовления расширительного бака. После надо определить нужную скорость циркуляции.
• В комнате обязательно должно быть окно. Его площадь рассчитывается умножением объема самой котельной на коэффициент 0, 003. Оно не только обеспечит естественное освещение, но и защитит от взрыва в случае утечки газа. Для той же цели двери в котельную ставятся так, чтобы была возможность открывать их только наружу.

• В архитектурную часть проекта входит не только строительство котельной, но также расчет и выбор дымохода. Для верного расчета мощности оборудования необходимо учитывать не только диаметр дымохода, но и объем труб. Для начала нужно произвести все вычислительные работы. Для этого особых знаний не потребуется, достаточно будет воспользоваться калькулятором.
• Котельная не должна быть меньше пятнадцати кубических метров, а высота помещения – ниже двух с половиной метров. Также к котлу необходимо обеспечить доступ. Стены должны быть огнестойкими, то есть сделанными из кирпича или бетона. Если выстроить их из других материалов, то нужно нанести на их поверхность специальное покрытие, например, асбестовое.
• Также в таком помещении в обязательном порядке должна быть приточно-вытяжная вентиляция. На каждые десять киловатт мощности котла должна быть форточка, имеющая площадь в десять квадратных сантиметров. Диаметр трубы для дымохода должен быть не меньше отверстия самого котла.

Если качественно выполнить обвязку котельной, то можно обеспечить доступ ко всем отопительным приборам. Только в этом случае можно будет спокойно пользоваться отопительной системой.

Советы

Так как с каждым годом застройщики предъявляют все новые требования, то обойти стороной вопрос проектирования отопительной системы маловероятно. Многие предпочитают такую ответственную работу предоставить специалистам. К тому же, если все работы делаются одной организацией, то и проектировка, и подбор материалов, и монтажные работы порадуют застройщика своим качеством. Но можно сделать все и своими руками.

Для начала нужно разработать несколько проектов системы отопления. Затем, рассмотрев их, нужно сделать выбор. После этого необходимо разработать смету и произвести расчет. При помощи проекта отопления делаются схемы монтажных работ. Параллельно необходимо составить список нужных комплектующих, а также всего оборудования.

Проект системы отопления должен включать в себя такие документы:

• все исходные данные, сделанные в виде таблицы;
• эскизы схем;
• договор;
• технические характеристики;
• специфику оборудования;
• необходимые материалы;
• разработанные рекомендации по обвязке отопления;
• подключение к электрическим сетям.

Изучив все правила проектирования системы отопления, можно с уверенностью приступать к монтажным работам, не боясь за последствия. Как видно с вышесказанного, можно осуществить данную процедуру своими руками. Если правильно сделать все расчеты и закупить нужные приборы, то получится успешно спроектировать систему отопления и использовать ее в холодное время года.

Подробнее о проектировании системы отопления вы узнаете в следующем видео.