Выбор схемы разводки системы отопления в частном доме

Теплый плинтус

Данная конструкция представляет собой систему радиаторов, устанавливающихся над плинтусом либо вместо него. Для ее сокрытия используются декоративные панели, поэтому обычному человеку не будет ясно, что это отопительная установка.

По своему принципу данный метод схож с однотрубной системой. Вода подается по верхней трубке, соединенной с нижней в конце плинтуса.

• Простой монтаж;
• Небольшие размеры;
• Эффективный нагрев;
• Малая разница теплоносителя от начала и до конца отрезка;
• Стойкость к коррозии;
• Рассеивающие пластины размещаются на самих трубах;
• Система отлично прогревает внешние стены;
• Обеспечение равномерного нагрева воздуха в помещении.

Недостатки:

• Система не справится с полноценным отоплением помещения при значительных отрицательных температурах;
• Рекомендуется не делать контур больше 15 метров в длину;
• Дороговизна системы;
• Не рекомендуется перекрытие хода воздуха мебелью.

Монтаж данного вида разводки труб отопления в частном доме отличается своей простотой. На стене размещается специальная планка, на которой находятся секции, соединенные друг с другом с помощью опрессовки. А два патрубка подсоединяются к котлу.

В доме необязательно использовать только один вид разводки. Можно их комбинировать согласно необходимости

Важно при этом выполнять точные расчеты, учитывающие действительные потери и гидравлические перепады.

Схемы монтажа системы отопления в частном доме

На практике применяются два вида систем – схем (или видов разводки труб), а именно:

• однотрубная;
• двухтрубная.

Каждая из них имеет свои преимущества, недостатки и используется в разных случаях.

Однотрубная система

Этот тип разводки более дешевый и простой. Система строится в виде кольца – все батареи соединяются последовательно друг с другом, и горячая вода движется от одного радиатора к другому, затем попадает снова в котел.

Как видно на рисунке, все батареи соединены последовательно, а теплоноситель проходит каждую из них.

Эта схема отопления весьма экономична в своем исполнении, ее просто монтировать и проектировать. Но в ней присутствует один существенный недостаток. Он настолько весомый, что многие отказываются от такой разводки и предпочитают более дорогую и сложную – двухтрубную. Проблема в том, что по мере продвижения теплоносителя он будет постепенно остывать. До последней батареи вода будет поступать чуть теплой. Если же увеличить мощность котла, то первый радиатор будет слишком сильно нагревать воздух. Такая неравномерность распределения тепла и заставляет отказываться от простой и дешевой однотрубной системы.

Можно попробовать выйти из сложной ситуации, увеличив количество секций последнего радиатора, но и это не всегда эффективно. Отсюда напрашивается вывод, что однотрубную разводку можно использовать в том случае, когда количество соединенных последовательно батарей составляет не более трех.

Некоторые выходят из ситуации следующим образом: подключают к котлу насос, тем самым заставляя воду двигаться в принудительном порядке. Жидкость не успевает остывать и проходит через все радиаторы, почти не теряя температуры. Но и в этом случае вас ждут некоторые неудобства:

• насос стоит денег, а значит, растут затраты на установку системы;
• увеличивается потребление электроэнергии, так как насос работает от электричества;
• если отключат электричество, то не будет давления в системе, а значит, не будет и тепла.

Вывод. Однотрубная система эффективна лишь для маленьких домиков с 1-2 комнатами, где используется небольшое количество радиаторов. Несмотря на свою простоту и надежность, она не оправдывает себя в загородных домах, где нужно устанавливать более трех радиаторов на всю жилую площадь.

Двухтрубная система

Горячая вода подается по одному трубопроводу, а остывшая – по другому. Таким образом обеспечивается равномерное распределение тепла по всем батареям.

Такая разводка отопления в частном доме будет намного эффективнее и лучше однотрубной. Хотя она и дороже в исполнении, и сложнее в монтаже, но позволяет равномерно распределять тепло по всем батареям, что поможет создать комфортные условия. В отличие от однотрубной, в этой разводке труба с горячей водой подводится под каждый радиатор, а остывшая жидкость спускается по обратной линии в котел. Так как теплоноситель подается сразу на все батареи, то и последние нагреваются одинаково.

Эта система не намного сложнее первой, придется покупать большее количество материалов, так как подводить трубы придется к каждому радиатору.

Двухтрубная система может работать по двум схемам:

• коллекторной;
• лучевой.

Лучевой вариант разводки более старый. В этом варианте подающая труба устанавливается в верхней точке дома, после чего делается разводка труб на каждую батарею. Благодаря такой конструкции схема и получила название – лучевая.

Первая схема работает следующим образом: на чердаке необходимо установить коллектор (специальное устройство, состоящее из множества труб), который распределяет теплоноситель по трубам отопления. В этом же месте нужно установить запорную арматуру, которая будет отсекать контуры. Такая конструкция достаточно удобная, она облегчает ремонт всей линии и даже отдельного радиатора. Схема хотя и надежна, но у нее есть один существенный недостаток – сложный монтаж с большим количеством материалов (запорные арматуры, трубы, датчики, устройства контроля). Коллекторная схема разводки труб отопления схожа с лучевой, но более сложная и эффективная.

В отличие от однотрубной системы, двухтрубная не нуждается в дополнительной принудительной циркуляции теплоносителя. Она и без насоса показывает высокую эффективность.

Трубы

Чаще всего для обустройства отопительных трубопроводов используются металлопластиковые трубы. Они имеют массу достоинств, среди которых – отличная способность выдерживать свойственные отоплению температуры, высокая механическая прочность и длительный срок службы. Более традиционным материалом являются трубы из стали, отличающиеся сравнительно небольшой стоимостью, но у них есть серьезный недостаток – подверженность коррозии, из-за которой магистраль довольно быстро придет в неисправное состояние.

Расчет диаметра отопительных труб для систем с принудительной циркуляцией осуществляется при помощи специальных таблиц, которые учитывают массу параметров, в том числе скорость перемещения жидкости. Как правило, для рассматриваемого типа отопительных систем используются достаточно узкие трубы, поскольку необходимости обеспечивать самостоятельное движение теплоносителя нет.

Какая информация нужна мастерам?

До того как начнутся монтажные работы, следует обговорить со специалистами все нюансы, показать свое видение отопительной системы.

Мастерам необходимо предоставить:

• полную информацию о материалах, из которых выполнена кровля здания, перекрытия стен, оконные конструкции;
• план одноэтажного дома;
• чертежи, где отмечены места сантехнических узлов.

На срок эксплуатации системы теплоснабжения влияет не только качество инженерного проектирования и умелый монтаж, но и выбранные материалы, установленное котельное оборудование, а также рациональное использование отопительных элементов.

Особенности индивидуального теплового пункта

Зависимая схема центрального отопления предусматривает наличие специфического переходного устройства. Передача тепловой энергии осуществляется за счёт элеваторного узла, являющегося частью конструкции индивидуального теплового пункта. В центральной сети вода нагревается до 150°С, тогда как во внутренней отопительной системе температурный показатель ограничивается максимальным значением 90°С. Отсутствие кипения объясняется повышенным атмосферным давлением в трубах.

Тепловая энергия из центральной сети передаётся потребителю с помощью элеватора, предназначенного для нагревания теплоносителя. Смешивание воды внутренней системы с перегретой жидкостью основного источника способствует повышению температуры.

Конструкция элеватора представлена стальным корпусом. Внутри размещена смешивающая камера, имеющая сопло, выполненное в виде сужающегося отверстия. Такое устройство позволяет увеличивать скорость движения теплоносителя в системе обогрева.

Эффективность схем с принудительной циркуляцией

Полноценно функционировать превалирующая часть современных отопительных систем может только при создании искусственной циркуляции, то есть такой, при которой теплоноситель движется внутри сети благодаря работе циркуляционного насоса.

Схема устройства обогревательной системы с газовым котлом в 2-этажном доме: оборудование и приборы учета установлены на первом этаже (в цоколе, в подвале), в специально оборудованном помещении с хорошей шумоизоляцией (+)

Для устройства принудительной циркуляции в здании с несколькими этажами существуют свои предпосылки:

• установка трубопровода меньшего диаметра, что облегчает сборку разводки в целом;
• обеспечение зональной регулировки (наряду или вместо общей);
• наличие 2-го и более высоких этажей не влияет на эффективность обогрева;
• снижение температуры теплоносителя без изменений параметров теплоотдачи;
• возможность использования недорогих пластмассовых труб.

К минусам относится наличие электропитания – возможны перебои, но их легко избежать, используя резервные ИБП. Проблема более громкого шума также решается с помощью укладки слоя шумоизоляции в бойлерной.

Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией: 1 – газовый или электрический котел; 2 – стояк; 3 – труба к расширительному баку; 4 – стояк для слива; 5 – верхняя горизонтальная разводка; 6 – расширительный бак; 7 – насос циркуляционного типа; 8 – обратная линия

Наиболее подходящее место врезки циркуляционного насоса там, где температура снижается до минимума, то есть непосредственно перед котлом, на обратной линии.

Расчет системы отопления дома

Расчет системы – калькулятор онлайн

Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.

Как рассчитать отопление частного дома?

С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.

На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.

онлайн-калькулятором

Как обеспечить бесперебойность работы системы?

Схема устройства одноконтурного и двухконтурного котла.

Если схема обвязки двухконтурного котла включает в себя установку циркуляционного насоса, то надо обеспечить защиту от его выключения при перебоях с электричеством. Если насос выключится, то для принудительной подачи теплоносителя в систему будет просто не хватать условий. Но тут есть и свои моменты, так как даже установленный источник для бесперебойного питания может и не сработать, то есть полагаться на него полностью нельзя. Это означает, что любой настенный котел требует постоянного внимания и обслуживания. Не требуется наблюдать за системой каждый день, но выполнять осмотры регулярно все же требуется. Аккумуляторы надо держать в заряженном состоянии, проверять их работоспособность.

Чтобы настенный отопительный котел работал четко и правильно, в некоторых случаях рекомендуется обустраивать гравитационную циркуляцию. Это требуется, если размер газового котла не такой большой. Подобный гравитационный контур включается в том случае, если происходит отключение установленного насоса. Но надо учесть, что настенный котел при этом способен обогреть не все здание целиком, а только его часть. Это аварийная, а не постоянная система, об этом забывать нельзя.

Для двухконтурного газового котла возможна установка специальной бесперебойной системы, которая будет являться частью штатного отопления. Такая система обеспечит функционирование гравитационного и принудительного контура в оптимальном режиме. Это означает, что схема обвязки котла будет функционировать четко практически при любых обстоятельствах. Но работают эти контуры отдельно, то есть при отключении насоса включается гравитационная система. Когда циркуляционное оборудование снова начинает работать, то гравитационное отключается.

Решение вопроса, как правильно подключить двухконтурный котел, необходимо много внимания уделить не только установке самого оборудования, но и подключения всех труб, дополнительных устройств, насоса. Также схема требует наличия аварийной системы, обеспечивающей работоспособность и безопасность при самых разных нештатных ситуациях. Обвязка для двухконтурного котла сложнее, чем для одноконтурных, но качество и эффективность ее намного выше, что сказывается на качестве отопления для частного дома.

Способы подключения радиатора

От выбора схемы подсоединения отопительных трубопроводов напрямую зависит эффективность теплоотдачи радиатора. Если теплоноситель не циркулирует по всей его внутренней площади, а быстро выходит в обратку, то тепло батарея отдает по минимуму.

Самым эффективным способом подключения является диагональный. При нем вода внутри радиатора успевает на пути от входа к выходу охватить все секции, отдав каждой тепловую энергию

Подвести трубы с теплоносителем к радиатору можно тремя способами:

• боковой односторонний – трубы расположены сбоку с одной стороны;
• горизонтальный – нижний или верхний – трубы находятся на одном уровне по горизонтали относительно друг друга сверху или снизу батареи – одна подходит справа, а вторая слева;
• диагональный перекрестный – трубы подсоединяются по диагонали.

В паспортах на радиаторы теплоотдача обычно указывается для диагонального способа подключения. При боковом подсоединении потери тепла будут достигать 10% от этого максимума. А при горизонтальном варианте они могут достигнуть и всех 20–25%.

Однако многое здесь зависит от количества секций и внутреннего устройства батареи. Плюс, немаловажную роль играет материал изготовления радиатора, а также место его размещения в помещении.

Схемы разводки трубопроводов по подаче теплоносителя бывают:

• с верхним подводом;
• с нижним подводом.

Если система с естественной циркуляцией, то более эффективной и предпочтительной будет схема с верхней разводкой. Но при наличии циркуляционного насоса приемлемы оба варианта.

Непосредственно процесс подключения радиатора от способа подвода труб отопления зависит не сильно. Подача и обратка подсоединяются к батарее в соответствии с выбранной схемой. А оставшихся два отверстия закрываются краном Маевского и заглушкой.

Вариант #1 – с верхней разводкой

В этой схеме магистраль с теплоносителем к радиатору подходит сверху. Отводная труба может подключаться с этой же стороны, в боковом варианте, либо с другой (диагональный аналог). При этом движение воды в контурах подачи и обратки может быть попутным или встречным (тупиковым).

Если секций в радиаторе меньше десяти, то боковой способ подключения труб практически не уступает диагональному – но при большем их количестве в дальний от входа край батареи теплоноситель будет доходить только при сильном напоре в системе

При выборе верхнего подключения движение теплоносителя рекомендуется организовывать по попутной схеме. В этом случае обратный и подающий контуры получаются приблизительно одинаковой протяженности, что сильно упрощает балансировку всей системы.

На практике чаще используют тупиковую схему, так как она требует труб по метражу немного меньше.

Если дом небольшой – до 200 кв. м и хочется максимально сэкономить на системе отопления, стоит предпочесть именно схему с встречным движением нагретой воды. Здесь регулировка не так сложна и вполне реализуема. Но для большого коттеджа – в два-четыре этажа, лучше выбрать что-то иное.

Вариант #2 – с нижним подводом

В данном случае теплоноситель подводится снизу. Если такая разводка выстраивается в одноэтажном доме, то это позволяет избавиться от стояков. Обе трубы прокладываются от котла вдоль пола и не так коробят своим видом интерьер. Чем меньше в комнате трубопроводов, тем красивей все выглядит.

Главное достоинство нижнего подвода – отсутствие стояков, что немного уменьшает сумму сметы на обустройство отопительной системы в доме

Обратка может в такой схеме подключаться:

• сбоку;
• по горизонтали снизу;
• по диагонали.

Если используется обычный радиатор, без специальной перегородки для более эффективной циркуляции теплоносителя внутри, то лучше всего выбрать диагональный способ подсоединения.

Однако гидравлическое сопротивление в таком случае выходит больше, чем при горизонтальном варианте. Здесь надо внимательно считать что выгодней, делая теплотехнический расчет.

Нередко горизонтальный способ получается максимально эффективным по теплопотерям. Но это возможно только при наличии на входе между первой и второй секциями батареи заглушки, которая направляет теплоноситель вверх по всему радиатору. Так сопротивление выходит минимальным, а теплоотдача максимальной.

Нижний подвод рекомендуется выбирать только для циркуляционных систем отопления. При естественном движении теплоносителя в радиаторах будет постоянно скапливаться воздух, особенно при горизонтальном и боковом подключении трубопроводов.

Его придется постоянно спускать с помощью кранов Маевского. А это дополнительные телодвижения, поэтому лучше изначально избавить себя от подобных забот.

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.

Особенности однотрубной разводки

Довольно просто установить все детали системы внутри дома. В этом случае она начинается с точки подачи воды и заканчивается у отопительного оборудования. Диагональное подключение самое эффективное, поэтому его выбирают чаще. В здании нужно разместить расширительный бак.

Существует и более простой вариант, который легко реализовать самостоятельно. В этом случае необходимо поставить дверь на лестничном марше. Это позволит изолировать этажи друг от друга. Такой вариант довольно эффективен, хоть и не очень эстетичен.

Совет! Перед выполнением разводки необходимо изучить различные схемы. Тогда определиться с выбором системы будет намного проще.

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.