Схемы водяного отопления частного дома своими руками и некоторые нюансы проектирования

Что мы знаем об отоплении частного дома? Печь с дровами, электричество или вода – перед выбором следует рассчитать затраты на приобретение материалов, монтаж и последующее обслуживание. Если дом отапливается дровами, нужно ежедневно поддерживать вручную комфортную температуру. Электричество достаточно затратно в эксплуатации. Для устройства водяного отопления необходимо приобретение всей разводки по дому, покупка котла и его монтаж. Но на этом основные затраты заканчиваются. Мы расскажем, как сделать экономное водяное отопление частного дома своими руками. Схемы монтажа многочисленны, поэтому в рамках данного обзора постараемся рассмотреть наиболее популярные из них.

Плюсы и минусы водяных отопительных систем

Любая система отопления имеет достоинства и некоторые особенности, с которыми нужно ознакомиться заранее, чтобы в дальнейшем не возникло внештатных ситуаций.

К положительным моментам можно отнести:

• вся разводка по дому сводится в одно место и подсоединяется к котлу. Это намного удобнее, чем устанавливать обогреватель или печь в каждом помещении;
• умеренная температура теплоносителя. При максимальной возможности 100°C, температура батарей не превышает +60°C, в системе водяных полов — не выше +40°C. Это препятствует подгоранию пыли и возникновению ожогов при контакте, обогрев помещений мягкий и комфортный.

К особенностям водяного отопления в частном доме можно отнести:

• предварительный монтаж всей трубной разводки, что увеличивает стоимость ресурса;
• риск замерзания теплоносителя в случае нерегулярного или сезонного использования. Нужно либо сливать воду на время отсутствия жильцов, либо поддерживать обогрев все холодное время, либо заливать антифриз;
• риск протечек.

Теплоноситель и его свойства

Идеального теплоносителя не существует. У каждого варианта есть допустимый диапазон температурного режима и технические параметры, при нарушении которых можно испортить систему отопления. Замена оборудования будет весьма затратна.

Основные характеристики теплоносителя, которые нужно учитывать при выборе:

• температурный режим;
• вязкость;
• антикоррозийные свойства;
• токсичность при нагревании.

Лучший теплоноситель – это очищенная вода и антифриз.

Основные преимущества антифриза перед водой представлены в таблице. Особенно рекомендовано его применение в домах с сезонным или периодическим проживанием.

Теплоноситель	t замерзания, °С	Вязкость, мм²/с при 40°С	Пожароопасность, критическая температура, °С
Очищенная вода	0	0,9	да
Промышленные масла	-15 (-18)	10÷40	140÷190
Солевые составы	-55	1	нет
Спиртовые составы	-40	0,7	да
Антифриз	-40	3,1	нет

На время отъезда его сливать из системы не нужно. По возвращении просто включить котел. Если температура упадет ниже предельной границы, состав превратится в вязкую жидкость – гель, при этом его физические характеристики не изменятся. После того как температура поднимется до требуемой отметки, он снова приобретет жидкую форму с сохранением первоначального объема.

Это следует знать! Срок эксплуатации антифриза – не менее 5 лет. На одной заливке система может работать до десяти сезонов отопления.

Специальное средство для системы — антифриз

Несмотря на все достоинства антифриза, многие делают свой выбор в пользу воды. Она безопасна, в ней нет химических примесей, особенно, если вырыта своя скважина. Единственный негативный момент – минеральные соли в составе, которые вызывают коррозию. Для ее предупреждения можно использовать кипяченую или талую воду. Или в качестве альтернативы, применять систему предварительной очистки.

Заполнение антифризом системы отопления

Нормы и требования к водяному автономному отоплению

Основные требования разработаны в строительных нормах и правилах.

Из рекомендаций можно выделить:

• температура жидкости в трубах не должна быть выше +90°С;
• оптимальный температурный режим должен быть в пределах +60÷80°С;
• при открытом монтаже водяного отопления, необходимо крепление труб при помощи клипс, хомутов или устройство металлических каналов;
• скрытый монтаж допускается выполнять в штробы, каналы, плинтусы. Можно закрыть экранами;
• при необходимости нужно выполнить теплоизоляцию труб, которые будут проходить по неотапливаемому помещению.

Особенности водяной отопительной системы

Принцип функционирования водяной отопительной системы построен на физических законах. Подогретый теплоноситель поднимается, охлажденный – спускается. Иными словами, лучшая циркуляция жидкости в системе отопления будет при большой температурной разнице выхода и возврата в котел теплоносителя. Оптимальная разница 25°.

Чтобы знать, как правильно сделать отопление в частном доме, необходимо ознакомиться со следующими правилами.

• Установка котла должна быть выполнена на 2 метра ниже уровня трубной системы и батарей, в самой нижней точке отопительного контура;
• При необходимости следует провести теплоизоляцию стояка, по которому жидкость поднимается в помещения;
• при естественном циркуляции теплоносителя длина труб должна быть менее 30 метров;
• для одноэтажного строения с естественным движением теплоносителя необходимо выполнить обратку с уклоном;
• для многоэтажных строений необходимо устанавливать дополнительно насосное оборудование.

Укладка труб под уклоном

Основные элементы системы

Система отопления состоит из котла, батарей и трубопровода. При монтаже необходимо установить группы безопасности, регулирующие и запорные элементы, узлы воздуховыпускные и дренажно-спускные устройства. Для эффективного обогрева верхних этажей дома нужно устанавливать насосное оборудование.

Котел

От него зависит функциональность и экономичность обогрева дома. Принцип его работы основан на подогреве теплоносителя во время прохождения по нагревательному контуру. Горячие потоки направляются по трубной разводке, обогревая все помещения в зоне прохождения.

Твердотопливный котел для отопления

Производители предлагают оборудование, которое работает на разных видах топлива.

Газовые	Газ – самое доступное топливо, особенно если есть возможность подключиться к газопроводу. Установка газового оборудования допустима только газовыми службами.
Электрические	Могут применяться в качестве основного прибора или резервного. Специалисты советуют устанавливать котлы, которые работают на разных видах топлива. К достоинствам можно отнести доступную цену котла, к недостаткам – высокую стоимость электроэнергии. Установка электрического оборудования оправдает себя только в небольших 2÷3 комнатных домах, которые хорошо утеплены.
На твердом топливе	При эксплуатации необходимо периодически закладывать топливо. Для угля время закладки составляет 8 часов, для дров – 5 часов. Оборудование с циклом горения до 5 суток стоят значительно дороже.
На дизельном топливе	Это прекрасная альтернатива газовому оборудованию. Можно подобрать модель с дополнительным газовым топливом. Дизельное оборудование имеет существенный минус – шумную работу. Кроме того, емкость с топливом должна быть защищена от возгорания.

Подключение газового котла к системе отопления

Статья по теме:

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром. В чем их преимущества и недостатки, каков принцип работы, на что необходимо обратить внимание при выборе, обзор лучших производителей и моделей, изготовление своими руками — читайте в нашем материале.

Трубы

Для отопительной системы рекомендуется использование труб из пластика, металла, меди или металлопластика. Попробуем разобраться в особенностях каждого материала:

• Срок эксплуатации металлических изделий не очень большой. Есть вероятность коррозии. Монтаж осуществляется на резьбовые соединения;
• полимерные трубы более надежны, они доступны в цене. Можно выполнить монтаж отопления своими руками, сложности он не вызовет. Срок эксплуатации – до 50 лет;
• металлопластиковые трубы состоят из алюминия и пластика. Сбор элементов выполняется прессовыми или резьбовыми соединениями. Один минус трубопровода – под воздействием повышенных температур или при температурных скачках есть вероятность трещинообразования;
• медь – самый дорогостоящий трубопровод. Медная разводка обладает повышенной надежностью и долговечностью. Соединение участков выполняется при помощи пайки.

Трубы для отопления

Радиаторы

Основное предназначение радиаторов – передача тепла, которое несет теплоноситель. Их выбор осуществляется на основании расчетов системы. Площадь батареи должна быть оптимальна для полного обогрева помещения. Параметры теплоотдачи материала – основная характеристика радиаторов, которая показывает эффективность обогрева.

Батарею из чугуна можно подобрать под любой интерьер

Статья по теме:

Какие радиаторы отопления лучше для квартиры. В нашей публикации мы подробно рассмотрим разновидности радиаторов, по каким критериям их нужно выбирать, самые популярные модели и производителей, а также советы и рекомендации специалистов.

Водяные насосы для отопления частного дома

Для эффективного отопления дома рекомендовано дополнительно устанавливать насосное оборудование. С его помощью жидкость по трубам будет проходить под определенной скоростью. Это благотворно сказывается на работе котла, он не будет перегреваться при медленном движении теплоносителя. Насосное оборудование перегоняет жидкость по замкнутому контуру.

Выбор оборудования делают исходя из расчетных характеристик производительности и мощности отопительной системы.

• Насос с большой мощностью будет ускорять циркуляцию теплоносителя, который при этом не будет успевать нагреваться;
• небольшая мощность насоса не будет справляться с объемом жидкости, соответственно циркуляция теплоносителя замедлится, в помещении будет холодно. При этом будет происходить перегрев котельного оборудования.

Важно! Рекомендовано устанавливать 2 насоса. В случае выходя из строя одного, второй будет поддерживать заданный режим обогрева.

Регулируемый циркуляционный насос

Онлайн-калькулятор расчета напора циркуляционного насоса

Онлайн-калькулятор расчета производительности циркуляционного насоса

Расширительный бак и система подпитки

Расширительный бак – это емкость из металла, которая присоединена к отопительной системе. Основное его назначение – создание резервного объема жидкости. В случае протечки, когда давление теплоносителя в сети ниже допустимых параметров, жидкость забирается из емкости, поддерживая при этом рабочее функционирование системы.

При повышении давления, чтобы не произошел перегрев котла, теплоноситель сначала поступает в бак, который передает жидкость дальше в систему через предохранительный клапан. Это необходимо для предотвращения разрыва труб.

Расширительный бак дополнен манометром для определения напора на определенном отрезке трубы или в котельном оборудовании.

Устройство расширительного бака

Онлайн-калькулятор расчета объема расширительного бака

Тепловой контур

Для эффективной работы отопительной системы нужно создание теплового контура. Он представляет собой закрытое пространство, в котором происходит накопление тепла. В многоквартирных городских строениях теплопотери достигают 90%. Это значит, что в холодный период отапливается улица, и средства квартиросъемщиков улетают на ветер.

В собственном доме все должно быть устроено с минимальными потерями. Для этого выполняется теплоизоляция конструкций. Для хорошо теплоизолированного дома достаточно тепла, которое излучает человек и электроприборы. Затраты в таком помещении на отопление будут минимальны.

Основные потери тепла и рекомендации по утеплению дома

Выбор отопительных устройств

Перед тем, как провести отопление в частном доме, нужно выполнить следующие расчеты:

• потери тепла дома;
• выбор оптимального температурного режима;
• расчет батарей отопления по мощности;
• гидравлический расчет;
• выбор котельного оборудования.

Таблица расчета мощности радиатора по площади помещения

Для расчета теплопотерь необходимо знать геометрические параметры дома, удельную теплопроводность строительных материалов и климатический район строительства.

Можно воспользоваться упрощенными данными для определения показателей. Для высоты потолков 2,6 м потери тепла составляют на каждые 10 м²:

• в среднеутепленном доме – 1 кВт
• для энергосберегающего – 0,5 кВт;
• утепленного – 0,8 кВт;
• если в доме плохая теплоизоляция – 1,3 кВт;
• не утеплен – 1,5 кВт;
• если есть щели – 2,0 кВт.

Основные величины теплопотерь

Для определения общих потерь тепла, данный показатель нужно умножить на площадь дома. Кроме того, нужно учитывать наличие оконных проемов, длину наружных стеновых поверхностей и принимать поправочные коэффициенты от 1,2 до 1,7.

Перед тем, как установить котел отопления в частном доме, нужно рассчитать его мощность. Для этого нужно увеличить теплопотери на 20%. Это необходимый запас мощности.

Расчет мощности газового котла

Онлайн-калькулятор расчета мощности котла

Виды водяных систем отопления

Перед тем как сделать отопление в частном доме, во избежание ошибок при монтаже, нужно понимать принцип его работы. Он основан на перемещении нагретой жидкости по трубам. На пути следования она отдает тепло в помещение. Система может быть устроена различной конфигурации. Рассмотрим подробно устройство каждой.

Организация системы отопления

Система водяная «Теплый пол»

Устройство теплого пола может быть выполнено как в качестве дополнения к батареям, так и самостоятельной.

Комбинированная система теплого пола с радиатором

Основное достоинство такой конфигурации – возможность установки различных температурных режимов для каждого этажа, так как холодный воздух поднимается, теплый остается внизу.

В системе можно понижать температуру до +55°С, что рекомендовано проектными нормативами. Трубная разводка устраивается по всей площади пола, это эффективно для равномерного прогрева комнаты.

К основным минусам теплых полов относят:

• сложность монтажа;
• возможность устройства только на этапе строительства;
• сложность во время проведения ремонта.

Подключение теплого пола

Плинтусные системы отопления

Они прекрасно заменяют привычные радиаторы и систему теплого пола. Трубы монтируют на уровне плинтусов, обогрев помещения происходит последовательно. Производители предлагают разнообразные оттенки труб для установки «под плинтус», можно подобрать цвет под интерьер или разнообразить его.

Монтаж плинтусной системы

Радиаторные

Радиаторы – это более привычная система. Производители выпускают интересные модели как по конфигурации, так и по стоимости.Можно выбрать вполне бюджетное изделие. В настоящее время радиаторы производят из:

Алюминиевый радиатор в интерьере

Система отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией

Естественная циркуляция теплоносителя возможна только в одноэтажных домах. Жидкость в горячем и охлажденном состоянии имеет разные плотности. На их разнице происходит движение потоков. Теплый теплоноситель поднимается, охлажденный – течет вниз.Движение потоков непрерывное.

Основное достоинство системы – простой и доступный монтаж. Кроме того, система отопления может работать без насоса, что значительно экономит средства.

К недостаткам относят монтаж труб под определенным уклоном. Необходимо четко при установке придерживаться расчетных параметров. Кроме того, необходимо устанавливать расширительный бак на чердаке или кровле.

Сравнение систем с естественной и искусственной циркуляцией

Системы с принудительной циркуляцией теплоносителя

Принудительная передача теплоносителя происходит благодаря насосному оборудованию. Это более эффективная система, благодаря которой подогретая жидкость достигает самых удаленных точек. Это важно для 2-хи более этажных домов. Эффективность такой системы на треть выше, чем естественная.

К достоинствам можно отнести установку трубной системы без уклона, что значительно упрощает монтаж. Установка расширительных баков также не производится. Вместо них используют гидроаккумулирующие емкости.

К негативным особенностям системы относят необходимость установки арматуры на трубы. Она выступает для защиты от аварийных ситуаций, связанных с повышенным напором теплоносителя. Кроме того, нужно установить с двух сторон циркуляционного насосного оборудования предохранительные клапаны.

Схема подключения насоса

Водяное отопление частного дома своими руками, схемы и особенности монтажа

Перед монтажом отопления следует самостоятельно выполнить расчеты, разобраться во всех тонкостях устройства. И уже после этого закупать материалы под выбранную систему и приступать к монтажу.

Принцип организации отопления загородного дома

Организация система однотрубного отопления частного дома своими руками

Для одноэтажного дома трубная разводка выполняется от котла по всей площади дома, подключение батарей производится последовательно. Соответственно, отдаленные помещения будут обогреваться меньше.

Это следует знать! Нельзя предусмотреть подачу теплоносителя к конкретному устройству. Если нужно выполнить ремонтные работы радиатора, прекращается подача тепла во всем доме.

Систему однотрубного отопления можно провести самостоятельно, схема и порядок монтажа сложности не вызовет.

Принцип устройства однотрубной системы с принудительной подачей

Схема двухтрубной системы отопление в частном доме своими руками

Данная система позволяет устанавливать две трубы для подачи холодного и горячего теплоносителя с возможностью регулировки температуры на каждом приборе.В батарею входит и выходит своя труба. Второе название схемы – параллельная.

Монтаж такой системы требует большего вложения средств на приобретение арматуры и трубопровода. Однако и эффективность ее выше. Все батареи обогреваются с одинаковой температурой.

Двухтрубную схему целесообразно устанавливать в 2-х и более этажных домах. Основной ее плюс – возможность ремонта отдельного устройства без ущерба для всех остальных. Есть возможность регулировки температуры каждой батареи, что существенно снижает затраты на отопление.Можно выполнить монтаж отопления загородного дома своими руками, схема особых сложностей не вызовет.

Схема двухтрубной системы отопление

Схема водяного отопления двухэтажного дома

Для отопления двухэтажного дома важно правильно рассчитать мощность системы с учетом площадей всех помещений и подобрать производительность котла и насоса. Их параметров должно хватить для отопления всего дома. При этом важными характеристиками являются потери давления и расход жидкости.

Схема отопления 2-х этажного дома с верхней подачей теплоносителя

Коллекторная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

Это самая сложная из всех систем. Подогретый теплоноситель направляется на коллекторы, которые затем распределяют его к батареям. Есть возможность регулирования температуры не только на каждом контуре, но и на каждом радиаторе. Для этого нужно установить необходимое количество терморегулирующих элементов и запорной арматуры. Основной недостаток системы – стоимость. Помимо увеличенного метража труб, нужно еще приобретать и устанавливать коллекторы.

Принцип устройства следующий. В обратную трубу около котла нужно врезать центробежное насосное устройство, которое будет непрерывно подавать теплоноситель с помощью крыльчатки. Такое устройство помогает установить давление, с помощью которого все батареи будут нагреты равномерно.

Подключение коллектора с насосом

Особенности самостоятельного монтажа водяного отопления

Монтаж отопления своими руками в частном доме состоит из следующих этапов:

• установка котельного оборудования;
• установка батарей. Отступ от подоконника должен быть 10 см, от пола – 6 см. Желательно на каждый радиатор установить воздушный клапан, запорный кран и регулятор;

Пошаговое соединение металлопластиковых труб

Заключение

К выбору системы нужно подходить обдуманно не только с финансовой точки зрения, но и последующих затрат, которые возникают в процессе эксплуатации. Основное правило любого отопления – надежное и бесперебойное функционирование.Для этого помимо расчетов, нужно выполнить качественный монтаж. Если нет уверенности в своих силах, лучше обратиться к профессионалам.

Надеемся, что материал вам поможет в планировании отопления. Мы разобрали в статье все особенности монтажа водяной системы отопления. Задавайте вопросы в комментариях, наша команда с удовольствием примет участие в дискуссиях.

Комфортный микроклимат с теплым водяным полом

С принципом устройства водяной системы отопления можно ознакомиться в видео: