Делаем водяное отопление частного дома

Образец готовой конструкцииДля того, чтобы человек чувствовал себя комфортно на даче или в загородном доме там должно быть тепло.

Отопление с помощью печи или камина в современных условиях становится неэффективным из-за увеличения помещений, когда печного тепла становится недостаточно.

Поэтому более распространенными становятся воздушное, водяное или электрическое системы отопления.

Из этих систем наиболее простым, надежным и эффективным является водяное отопление.

Преимущество водяного отопления состоит в том, что с его помощью можно обогревать все комнаты дома одновременно, вне зависимости от их расположения.

Принцип действия системы

Котел для нагреваСистема водяного отопления, независимо от ее схемы, имеет в своем составе следующие основные элементы.

  • котел для нагрева;
  • радиаторы;
  • трубы с водой;
  • расширительный бак.

Принцип действия системы состоит в том, что нагретая в котле вода по трубам поступает к радиаторам, которые нагревают помещение.

Отдавшая свое тепло вода движется к нагревательному котлу и цикл повторяется.

Расширительный бак предназначен для компенсации избыточного объема воды, возникающего при ее нагревании.

Кроме того, в этой системе могут быть использованы:

  • насос;
  • терморегулятор;
  • предохранительные клапаны.

Основные схемы

Разводка трубСистемы водяного отопления можно разделить по разным критериям.

Например, по принципу движения воды система бывает двух типов:

  • гравитационная;
  • циркуляционная.

По схеме разводки труб система отопления бывает:

  • однотрубная;
  • двухтрубная;
  • коллекторная.

Гравитационная система

Схема гравитационного вида
Рис. 1 — Схема гравитационной системы
В простейшей системе водяного отопления используется самоциркуляция нагревательной жидкости.

Горячая вода поднимается вверх, а холодная вода опускается вниз. Схема такой гравитационной (самотечной) системы приведена на рис. 1.

Работа гравитационной системы происходит следующим образом.

Нагретая в котле вода поднимается вверх и оттуда по прямому трубопроводу подается в радиаторы.

Остывшая вода из радиаторов по трубам течет в котел.

Для нормальной работы системы надо, чтобы вода в ней двигалась с достаточной скоростью.
Для этого должны выполняться следующие требования:

  • разница температур воды в прямой и обратной трубах должна быть не менее 25 ºС;
  • правильно выбраны уровни расположения нагревательного котла и радиаторов;
  • обеспечен наклон труб не менее 1:100;
  • расстояние от котла до дальнего радиатора не должно быть больше 30 м (лучше 15 м);
  • использованы трубы большого диаметра.

Нагревающая зонаДля того, чтобы холодная вода стекала к входу в котел, нагревающая зона котла должна находится ниже радиаторов. Поэтому обычно котел помещают в подвал.

Наклон трубопроводов обеспечивает повышение эффективности работы системы. При наличии очень длинных трубопроводов и их малого сечения циркуляция воды будет затруднена из-за наличия большого гидродинамического сопротивления.

Поэтому в такой системе рекомендуется применять трубы диаметром:

  • не менее 50 мм для труб от котла до бака;
  • не менее 40 мм для прямого и обратного трубопроводов;
  • 20 мм для подключения радиатора.

Устанавливаемый в верхней точке расширительный бак, предназначен для регулирования объема воды в системе. В этом баке имеется резервный запас воды. Для нерасчетного случая перегрева воды в баке есть вывод для сброса из системы ее лишнего объема.

При выполнении всех этих требований система является саморегулирующейся. Когда в доме холодает, то вода начинает быстрее двигаться по контуру, быстрее происходит теплообмен и отдается больше тепла. Когда в помещении становится слишком тепло, то вода движется медленнее и ее температура повышается. При наличии в котле автоматической системы регулирования температуры воды происходит уменьшение подачи топлива.

Достоинством гравитационной системы является ее независимость от наличия электричества.
Недостатки такой системы:

  • невозможность точной регулировки теплоотдачи по приборам;
  • необходимость использования труб большого диаметра;
  • относительно невысокая эффективность;
  • необходимость установки бака открытого типа в самой высокой точке.

Циркуляционная система

Циркулярный насосБолее совершенной и эффективной является система отопления с циркуляционным насосом.

Благодаря этому возможен равномерный нагрев радиаторов в разных частях дома.

В этой системе возможно точное регулирование температуры каждого радиатора, использование труб малого диаметра.

В системе используется расширительный бак закрытого типа, который можно установить рядом с нагревательным котлом.
Так как в этой системе может возникать давление до двух атмосфер, то в ней используется специальные устройства предохранения — запорные и воздушные клапаны.

Основным недостатком циркуляционной системы является наличие электромотора. Схема циркуляционной системы приведена на рис. 2.

Циркуляционная форма
Рис. 2 — Схема циркуляционной системы.

Однотрубная схема

При таком соединении (рис. 3) элементов схемы одной трубой соединяются все радиаторы.

Однотрубная конструкция
Рис 3. — Схема однотрубной конструкции.
При этом котел через стояк соединяется с первым радиатором, с которого вода поступает на второй радиатор и так далее. С последнего радиатора вода по другому стояку поступает в котел для нагрева. Затем процесс повторяется. В системе имеется расширительный бак. В данном случае он открытого типа. Для усиления циркуляции воды используется электромотор.
Для заполнения системы водой из водопровода предусмотрены фильтр и шаровой кран, а для слива воды из системы — патрубок с краном.
В данной схеме используется нижнее подключение радиаторов. Для более равномерного нагревания радиаторов можно использовать диагональное подключение. При этом горячая вода поступает в верхнее отверстие, а выводится через нижнее отверстие радиатора.

Пример выполненной работыОднотрубная система имеет следующие преимущества:

  • проста для монтажа;
  • надежна при хорошем монтаже;
  • не требует дорогого оборудования.

Недостатки:

  • неравномерность нагревания первых и крайних радиаторов;
  • требует наличия электродвигателя.

Двухтрубная схема

В такой схеме используются две трубы. По одной трубе на радиаторы подается горячая вода, по другой холодная вода идет к нагревательному котлу. Схема двухтрубной системы приведена на рис. 4.

Двухтрубная конструкция
Рис. 4 — Схема двухтрубной системы.
Эта система более равномерно прогревает помещения.

При такой схеме, как и для случая однотрубной схемы, первый радиатор будет нагреваться сильнее, чем последний.

Но разница температур будет незначительна.

Тем более, что с помощью дополнительных кранов или автоматических термоголовок можно выравнять эту температуру.

Двухтрубная система позволяет осуществлять регулировку теплоотдачи каждого радиатора. Пример такого регулирования показан на рис. 5. На этой схеме видно, что между входом и выходом радиатора (2) имеется перемычка — байспас (1).

При перекрытии поступления воды в радиатор кранами для регулировки его теплоотдачи вода пойдет через байспас и циркуляция воды не нарушится.

К недостаткам системы относится то, что для ее реализации надо в 2 раза больше труб, чем для однотрубной схемы.

Коллекторная схема

Коллекторная форма
Рис. 6 — Схема коллекторной системы.
В этой системе используются специальные устройства — коллекторы, от которых к каждому радиатору подключаются по две трубы для горячей и холодной воды.

Схема приведена на рис. 6. Такая схема позволяет регулировать теплоотдачу каждого радиатора отдельно.

Недостатком такой системы является большой расход труб и необходимость использования дополнительного оборудования — коллекторов.

Читайте наш материал об особенностях, плюсах и минусах инфракрасных теплых полов.
Рекомендуем ознакомится с информацией о том, какой теплый пол уложить под линолеум?
Информацию об особенностях монтажа теплого пола под ламинат можно найти здесь.

Выбор мощности системы отопления

Прежде чем начать разрабатывать схему отопления дома, необходимо оценить количество тепла, которое должна вырабатывать система. Для этого надо рассчитать потери тепла, которые связаны с потерями в различных элементах дома.

При этом надо учитывать то, что эти потери зависят от конструкционных материалов, из которых сделан дом, и перепада внутренней и наружной температур воздуха.
Ориентировочные удельные потери тепла при средней температуре в доме +20 ºС и внешней температуре в 30 градусов мороза приведены в таблице 1.

Таблица 1.

№№ пп Материал Толщина Потери, Вт/м²
1 Стена кирпичная Два кирпича 104
2 Стена бревенчатая 250 мм 70
3 Стена из бруса 180 мм 89
4 Стена каркасная 200 мм 71
5 Стена из пенобетона 200 мм 105
6 Чердак (дерево) - 35
7 Подвал (дерево) - 26
8 Двери (дерево) - 236
9 Окна (двойные) - 135

Определение потери теплаДля оценки общих потерь тепла необходимо удельные потери элемента дома умножить на площадь соответствующего элемента дома и все просуммировать.

В зависимости от потерь тепла, а также некоторых других параметров дома выбирается мощность основного элемента — нагревательного котла.

Его мощность обычно выбирается на 20% больше потерь тепла. Больший запас возможен только для электрокотлов.

Для котлов других типов слишком большой запас по мощности приведет к неоправданным потерям топлива и повышенному износу системы.
Возможны и более быстрые, но менее точные оценки необходимой для обогрева дома мощности тепловой системы:

  • если дом имеет хорошую теплоизоляцию и стеклопластиковые окна, то для обогрева 1 м³ объема дома достаточно 20 Вт мощности;
  • если дом плохо изолирован от холода не имеет хороших окон, то ему потребуется 40 Вт для обогрева 1 м³ объема;
  • если регион подвержен большим морозам, то может потребоваться 50 Вт для обогрева 1 м³ объема.

Монтаж системы отопления своими руками

Монтажные работыУпрощенный алгоритм монтажа водяного отопления:

  • создание плана отопления;
  • установка нагревательного котла;
  • монтаж труб и радиаторов;
  • установка расширительного бака;
  • установка насоса;
  • установка узла залива-слива воды;
  • установка фильтра и подключение системы к водопроводу;
  • включение и регулировка системы.

Выводы:

    1. Классификация. Наиболее надежной и эффективной системой отопления загородного дома является водяное отопление.
    2. Надежность. Существует несколько схем такого отопления, которые классифицируются как по принципу движения воды, так и по разводке труб.
    3. Особенности выбора. Каждая схема имеет свои достоинства и недостатки. Наиболее оптимальной для установки в загородном доме является двухтрубная система с циркуляционным насосом.
    4. Монтажные работы. Такую систему можно рассчитать и установить своими руками.
Читайте о том, как правильно уложить теплый пол под ламинат? В дополнение советуем ознакомится с новой статьей о том, какие трубы лучше использовать для теплого пола?

1 комментарий

Нажмите, чтобы оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.

  • При выборе системы отопления, конечно, предпочтение надо отдавать двухтрубной системе с насосом. Но здесь встает вопрос о ценах и возможности установить такую систему своими руками. Неплохо бы привести цены и понять во что это все обойдется при монтаже специалистами. И есть ли смысл все делать самому?