Как сделать водяное отопление в частном доме: плюсы, минусы и схемы

Водяное отопление в частном доме – это система теплоснабжения здания на основе циркуляции горячей воды, включающая источник нагрева (котел), сеть трубопроводов для подачи нагретого теплоносителя к отопительным приборам (радиаторам, конвекторам), где происходит теплообмен с воздухом в помещениях, а остывшая вода возвращается в котел для повторного нагрева, что обеспечивает эффективный и непрерывный обогрев здания в течение всего отопительного сезона при оптимальных параметрах температуры, регулируемой с помощью автоматики котла и термостатических клапанов.

Отопление жилища с помощью жидкого теплоносителя инженеры считают самым эффективным способом поддержания микроклимата зимой. На обогрев нужно тратить меньше топлива, а вырабатываемая тепловая энергия равномерно распределяется по помещениям.

За время существования водяного обогрева теплотехники придумали разные схемы прокладки труб и изобрели несколько отопительных агрегатов для подогрева теплоносителя. При строительстве коттеджа нужно выбрать самый эффективный вариант и реализовать его на объекте. Далее рассмотрим как сделать водяное отопление в частном доме.

Водяное отопление в частном доме – структура и принцип работы

Схема водяного отопления частного дома

Несмотря на разницу в характеристиках типовая отопительная сеть состоит из стандартного набора элементов:

1. Источник тепла – котел на газу, твердом или жидком топливе, электрический аппарат или классическая дровяная печь с водяным контуром.
2. Трубопроводы – для подачи воды от нагревательного узла к радиаторам для обратного теплообмена.
3. Приборы отопления (радиаторы, батареи) – нужны для обогрева помещений путем передачи тепла от нагретой жидкости воздуху в коттедже.
4. Арматура – для регулировки температуры, разделения и объединения потока;
5. Компенсационные емкости – для размещения резервного запаса воды, компенсации гидроударов и теплового расширения жидкости при нагреве.
6. Насосы – обеспечивают подачу воды в систему из автономного источника водозабора, а также циркуляцию жидкости между всеми элементами.

Инженеры устанавливают также электронные модули управления, которые могут изменять режимы работы устройств в зависимости от температуры на улице и в доме.

Особенности отопительного внутридомового водоконтура

Во время строительства внутридомового отопления теплотехники соблюдают несколько правил:

• котел нужно располагать в нижней части контура, чтобы остывшая вода стекла к нему под действием силы тяжести;
• общая протяженность трубопроводов не должна быть больше 30 м, чтобы обеспечить естественную циркуляцию;
• трубы, которые идут по улице или неотапливаемым помещениям, а также вертикальный сегмент теплового контура, утепляют материалом с низкой теплопроводностью;
• магистрали для жидкости крепят с уклоном в сторону нагревательного агрегата.

Большинство перечисленных правил относятся только к коммуникациям с естественной циркуляцией. Их можно обойти, если в инженерную сеть встраивают насос.

Особенности воды как теплоносителя

Водяной обогрев получил свое название из-за использования жидкости в качестве средства передачи тепла. Обычную воду часто применяют в таких системах, так как она дешевая, нетоксичная, хорошо накапливает и отдает тепло.

Но у нее есть недостатки:

• при контакте с углеродистой сталью вызывает коррозию;
• при минусовой температуре (в случае поломки или отключения котла) замерзает, повреждает трубы, радиаторы и запорную арматуру.

Для предотвращения перечисленных проблем в жидкостью добавляют ингибиторы коррозии или используют вместо воды антифризы – незамерзающие жидкости.

Преимущества и недостатки отопительных сетей с водой в качестве теплоносителя

Применение антифризов и других специальных составов в отопительных контурах требует их покупки и контроля уровня. Химические вещества в составе жидкости представляют опасность для человека при разгерметизации трубопроводов. Утечки из труб и испарение требуют постоянного восстановления уровня.

Плюсы водяного отопления в частном доме

1. Высокая эффективность – КПД современных водяных систем отопления может достигать 95%. Это обеспечивает значительную экономию тепловой энергии.
2. Комфортный микроклимат – водяное отопление позволяет поддерживать оптимальную температуру во всех помещениях дома. Тепло распределяется равномерно.
3. Автоматическое регулирование – подстройка под нужную температуру, это позволяет экономить энергоресурсы.
4. Бесшумность – в отличие от воздушного отопления, радиаторы и конвекторы не создают шума при работе.
5. Надежность и долговечность – срок службы качественного оборудования может составлять 25-30 лет при правильной эксплуатации.
6. Удобство монтажа и настройки.

Минусы водяного отопления в частном доме

1. Стоимость установки – требуются большие первоначальные вложения.
2. Требуется регулярное обслуживание.
3. Вероятность протечек при нарушении герметичности, особенно на старых трубах.
4. Необходимость дополнительного энергоснабжения для нагрева воды и работы насоса.
5. При аварийном отключении электроэнергии функционирование останавливается.

Из-за этих недостатков потребители продолжают использовать воду для обогрева дома. Ее можно получить несколькими способами.

Центральный водопровод

Один из самых популярных. Воду можно получать из водопроводной трубы, которая подведена к дому или квартире. Для пополнения уровня достаточно открыть питающий кран.

Минус этого варианта – высокая жесткость. Катионы кальция и магния в жидкости при нагреве выпадают в твердый осадок, накапливаются внутри труб и радиаторов, на теплообменнике котла. Налет уменьшает эффективность работы отопительных агрегатов.

Артезианская скважина

Добытая с известкового водоносного горизонта вода имеет еще большую жесткость. Ее обязательно умягчают с помощью ионообменных фильтров, чтобы избежать образования накипи в тепловых приборах.

Вторая проблема такого теплоносителя – повышенное содержание железа. Растворенный металл при контакте с кислородом переходит в твердую двухвалентную форму и выпадает в осадок в виде крупинок. Они имеют абразивные свойства, портят трубы и запорную арматуру, забивают радиаторы.

Поверхностная скважина, колодец

Забор воды из песчаной скважины или колодца опасен тем, что вода в этих гидротехнических сооружениях часто загрязнена твердыми включениями – грунтом, песком, глиной. Кроме того, в них может попасть верховодка, что сделает воду грязной.

Поверхностный водоем (река, озеро, пруд), дождевая

При закачивании воды из реки или озера вместе с жидкостью в систему попадают микроорганизмы. В низкотемпературных системах обогрева теплоноситель не нагревается так сильно, чтобы уничтожить вирусы и бактерии. Потому отопительный контур может стать причиной инфекционных заболеваний.

Перед использованием водопроводной, скважинной или колодезной воды в качестве средства переноса тепла ее очищают с помощью фильтров. С этой задачей полностью справляется обратный осмос, который деминерализует жидкость и удаляет из нее все микроорганизмы.

Возможные проблемы водяного отопления в частном доме

Одна из разновидностей водяного отопления – нагрев жидкости с помощью оборудования для горячего водоснабжения. Пользователи устанавливают проточные электрические нагреватели или бойлеры, которые подают разогретую жидкость в радиаторы.

Такой вариант используют редко из-за нескольких проблем.

С проточным водонагревателем

КПД у такого устройства низкий, а стоимость энергоносителей для поддержания нужной температуры в доме будет очень большой. Проточный нагреватель применяют только как резервный вариант или для обогрева небольшого дачного домика, мастерской, времянки.

Нельзя путать проточный нагреватель и электрический котел такой же конструкции. Второй тепловой агрегат применяют на объектах как аварийный или вспомогательный прибор.

С накопительным водонагревателем

Мощности водонагревателя недостаточно для полноценного отопления одно- или двухэтажного жилища. Его нельзя рассматривать как замену котлу.

Кроме того, при установке бойлера владелец объекта столкнется с несколькими трудностями:

• высокая инерционность;
• сложная сеть труб для циркуляции жидкости;
• очень большой расход энергии на обогрев;
• быстрый выход из строя ТЭНов из-за интенсивной работы.

Бойлер чаще используют только как резервный источник тепла или в очень маленьком домике, который включают нерегулярно.

Нормы и требования к автономному водяному отоплению в частном доме

Из-за сложности отопительной системы и большого количества устройств в ней характеристики инженерной сети регламентируют 20–30 разных ГОСТ и СНиП.

Важные правила из нормативных документов перечислены ниже.

1. Котлы мощностью до 50 кВт можно размещать на кухне, а отопительные агрегаты в 350 кВт – только в котельной в подвальном или цокольном этаже;
2. Для твердотопливных аппаратов нужно отдельное помещение с повышенными требованиями к пожарной безопасности;
3. В комнате для котла необходим приток и удаление воздуха для сгорания топлива и отвода ядовитых газов;

Для проектирования отопления нужно приглашать опытных инженеров-теплотехников. Составленная ПД будет отвечать требованиям ГОСТ, что можно проверить с помощью экспертизы.

Схемы организации водяной отопительной системы частного дома

Инженерные сети отличаются друг от друга способом подачи и отвода жидкости. Рассмотрим основные варианты.

Схема однотрубной системы

В этом случае транспортировка горячего теплоносителя к радиаторам и отвод остывшей воды происходит по одной трубе. Жидкость поступает в первую батарею, выходит из нее, затем перетекает в следующую и так далее. На случай аварии или ремонта предусматривают байпасы.

Разновидности однотрубных систем.

1. Горизонтальная – труба располагается по одному уровню и используется для отопления каждой комнаты на этаже. Этот вариант часто ставят в частных домах.
2. Вертикальная – труба подает жидкость на чердак или техническое помещение, затем она стекает по трубам на нижние этажи. Такая схема принята в старых многоквартирных домах.

Однотрубная система считается устаревшей и имеет только одно преимущество – низкие затраты на монтаж из-за минимального количества трубопроводов.

Схема двухтрубной системы

В этом случае для подачи горячей жидкости используется одна труба, а для его отвода – другая. Разновидности инженерных сетей.

1. Кольцевая – начало контура подачи воды и «обратка» находятся в разных концах, а жидкость циркулирует по двум трубам в одном направлении.
2. Тупиковая – при использовании этой схемы разогретая жидкость подается ко всем радиаторам по одной трубе, затем она возвращается к котлу по второй. Потоки жидкости следуют в противоположных направлениях.

Двухтрубная схема распространена при строительстве отопительных систем. Ее недостаток в том, что владелец коттеджа не может точно контролировать температуру воздуха в каждом помещении.

Схема коллекторной (лучевой) системы

При использовании такого варианта жидкость от котла подается к коллектору, затем распределяется по трубам к каждому радиатору отдельно. «Обратка» идет по возвратным трубопроводам ко второй гребенке.

Основной плюс такой коллекторной схемы в том, что каждый радиатор работает независимо от других. Можно точно регулировать температуру в каждой комнате без учета потерь тепла по мере циркуляции.

Недостаток – стоимость реализации будет выше из-за увеличения числа труб, арматуры и гребенок.

Схема «ленинградской» системы

Так называют вариант однотрубной схемы, в котором используется труба разлива, куда отводами врезают радиаторы. Теплоноситель описывает круг по всему дому и возвращается к котлу.

При применении этой схемы комнаты, которые располагаются рядом с котлом, будут нагреваться лучше, чем дальние. Для более равномерного распределения используют редукцию или запорную арматуру.

Схема с гидроаккумулятором

Гидравлические аккумуляторы устанавливают в закрытых системах. Емкость с эластичной мембраной внутри нужна для компенсации расширения теплоносителя и предотвращения гидроударов при включении циркуляционного насоса.

Схема с накопительной емкостью

Открытый резервуар с водой ставили только в старых гравитационных сетях отопления. Такая емкость нужна для компенсации расширения воды и для выравнивания давления, без чего работа с естественной циркуляцией невозможна.

Виды котлов и других водонагревательных аппаратов

Отопительный котел - многоконтурная система отопления

Главную роль в любой системе обогрева играет котел. Тепловые агрегаты отличаются друг от друга видом топлива, которое используют для нагрева воды или антифриза.

Самым эффективным считается обогреватель на газу. Этот энергоноситель стоит недорого, а сам аппарат работает автоматически. Но устанавливать его можно только в газифицированных домах. В противном случае придется строить газгольдер и подвозить сжиженный газ в цистернах.

Котлы на твердом топливе

В них применяют дрова, топливные брикеты или пеллеты, уголь. Этот вариант подходит для домов, которые не подключены к газовым магистралям. Твердотопливные агрегаты нагревают воду до очень высоких температур.

Преимущества котлов на твердом топливе указаны ниже.

1. Экономичность – использование дров, угля, торфяных брикетов и другой твердой биомассы обходится дешевле природного газа, электричества или дизельного топлива.
2. Автономность и независимость от внешних энергосистем – топливо можно запасти впрок.
3. Экологичность – при сжигании твердой биомассы выделяется столько же CO2, сколько поглощается растениями в процессе роста.
4. Производительность – современные котлы на твердом топливе обеспечивают тепловую мощность до нескольких сотен кВт, что достаточно для обогрева больших домов.
5. Автоматизация процесса горения – лучшие модели оснащены фунционалом автоподачи топлива и самостоятельно регулируют интенсивность горения.

Основные минусы – необходимость подготовки и загрузки топлива вручную, а также выноса золы. Однако эта рутина компенсируется высокой экономической эффективностью таких котлов.

Котлы на жидком топливе

Аппараты такого типа также применяют, если нельзя установить газовый или электрический. В качестве топлива используют солярку, мазут или другие материалы.

Преимущества котлов на жидком топливе указаны ниже.

1. Высокий КПД – до 98% у современных моделей котлов на дизельном топливе или мазуте.
2. Автономность – запаса топлива в несколько тысяч литров хватает на целый сезон отопления.
3. Полная автоматизация работы – встроенные системы подачи и распыления топлива, контроля пламени, регулировки мощности.
4. Компактные размеры и возможность установки вне помещения в мини-котельной.
5. Высокая скорость нагрева жидкости и стабильность горения.
6. Долгий срок службы (15-25 лет) при правильной эксплуатации.

Главный минус в том, что нужно постоянно подвозить горючее и установить резервуар для его хранения. Высокая стоимость самого топлива и необходимость обеспечения мер безопасности при хранении и использовании горюче-смазочных материалов.

Электрокотлы

Нагреватели на электричестве эффективны, работают автоматически и не выделяют продуктов горения. Их можно размещать в помещениях с меньшими требованиями к пожарной безопасности.

Преимущества электрических котлов для отопления частного загородного дома указаны ниже.

1. Простота эксплуатации – не требуют топлива, дымоходов и вентиляции.
2. Компактность и легкость монтажа.
3. Бесшумность работы и отсутствие вредных выбросов.
4. Автоматическое поддержание заданной температуры теплоносителя.
5. Долгий срок службы при обеспечении защиты от перегрева.

К недостаткам электрокотлов стоит отнести:

1. Высокое потребление электроэнергии, зависимость от тарифов.
2. Ограничения по мощности – до 30-50 кВт, что недостаточно для больших загородных домов.
3. Риск отключения электричества в морозы и «‎перемерзания» системы.

Они мало распространены из-за высокой стоимости электричества. Не каждая сеть выдержит нагрузку в десятки киловатт. Чаще электрические агрегаты используют как резервный или дополнительный источник тепла.

Печи на дровах с водяным контуром

Эти «отопители» применяют как основной нагреватель только на небольших дачах, в банях, мастерских. Роль котла играет печь из металла или чугуна, внутри которой установлен теплообменник с циркулирующей водой. Их топка требует больших затрат дров и постоянного внимания для поддержания огня.

Печи на дровах с водяным контуром – это отличный вариант для отопления частных домов, имеющий ряд преимуществ.

1. Экологичность и использование доступного топлива – дров.
2. Высокая теплоотдача за счет двухконтурной схемы: горение топлива – нагрев жидкости – обогрев помещений.
3. Аккумулирующая способность – способность накапливать тепло в кирпичной или каменной топке и долго его удерживать.
4. Практичность – может служить как система отопления, так и для горячего водоснабжения и приготовления пищи.
5. Долговечность – срок службы до 15-25 лет.
6. Обеспечение комфортной для человека «инфракрасной составляющей» тепла.
7. Такая печь создает уют и позволяет значительно сэкономить на отоплении.
   

Тепловые насосы

Наиболее современный и эффективный способ обогрева. Тепловые насосы работают за счет разницы температур. Для нагрева они используют энергию земли. Отопление на их основе получается самым экономичным. Этот же принцип может применяться для кондиционирования помещений летом.

Недостаток – высокие затраты на монтаж. Нужно приобрести сам тепловой насос, а также пробурить много глубоких скважин на участке.

Моделирование оптимальной геометрии контура для 1-но этажного дома

Контур водяного отопления одноэтажном частном доме – схема

В одноэтажном частном коттедже используют однотрубную или двухтрубную систему. Коллекторная понадобится в случае, если постройка имеет большую площадь.

При составлении проекта учитывают тепловые характеристики помещений, климатические особенности местности, финансовые возможности заказчика. Во время моделирования подбирают маршруты, которые минимизируют затраты на трубы, упрощают монтаж и вписываются в дизайн.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Системы с естественной циркуляцией сейчас не устанавливают даже в самых бюджетных проектах. Их можно выбирать только в случае, если объект часто отключают от электричества, а возможности поставить генератор или источник бесперебойного питания для циркуляционного насоса нельзя.

При выборе варианта с принудительной (искусственной) циркуляцией не нужно придерживаться уклона труб, подходят трубопроводы меньшего диаметра, а сама система работает эффективнее. Вариант отопления с принудительной (искусственной) циркуляцией состоит из насосов, всевозможных технических устройств для регулировки теплоотдачи и контроля работы, автоматические и механические воздухотоводчики, терморегуляторы, манометры, предохранительные клапаны для сброса избытка теплоносителя в канализацию и т.д.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Подводку воды к радиаторам делают горизонтальной или вертикальной в зависимости от конфигурации помещений. Чаще всего используют первый вариант, так как места расположения радиаторов в частных домах отличаются от этажа к этажу.

Обычно применяют комбинацию вертикальной и горизонтальной разводки. Теплоноситель поднимают к чердаку или на верхний этаж по вертикальным отрезкам, затем распределяют по уровню с помощью горизонтальных труб.

Отопление с верхней разводкой, при отсутствии чердака, прокладывают по линии сопряжения потолочного перекрытия со стенами, что негативно отражается на интерьере помещений.

Двухтрубная система водяного отопления для 2-х этажного дома

Схема двухтрубно системы отопления для двух этажного дома

Вариант отопления с двумя трубами подходит для классического коттеджа с двумя этажами или мансардой. Затраты на строительство увеличиваются незначительно, а возможность управления температурой в комнатах сократит стоимость использованных теплоносителей.

Как работает схема с двумя магистралями?

При выборе такого варианта в доме прокладывают два отопительных трубопровода. По одному из них подают воду от котла, по второму отводят остывшую воду. Подключение делают параллельно. Для регулировки температуры в радиаторы устанавливают термостатические клапаны.

Такой вариант имеет несколько преимуществ:

• уменьшаются потери давления жидкости;
• для работы не нужен мощный циркуляционный насос;
• температура воды остается примерно одинаковой для каждой батареи;
• внутри системы можно сделать дополнительные сегменты и секции (например, теплый пол в ванной);
• ремонт радиаторов проводят без отключения всех батарей.

Удачные решения устройства двухтрубной системы для двух этажного загородного дома

Разберем несколько схем прокладки труб и подключения нагревателей в коттеджах:

• Простейший вариант с котлом и несколькими радиаторами на двух этажах дома.

Схема 1 – водяное отопление частного дома

• Схема отопления одноэтажного дома с цоколем и дополнительными контурами обогрева полов.

Схема 2 – водяное отопление частного дома

• Схема обогрева коттеджа с дополнительным оборудованием, которое облегчает эксплуатацию инженерной сети.

Схема 3 – водяное отопление коттеджа

• Чертеж отопительной системы коттеджа, в которой объединены несколько типов разводки труб.

Схема 4 – водяное отопление коттеджа

Открытые и закрытые системы водяного отопления

В частных домах используют две принципиально разных варианта для поддержания микроклимата.

Водяное отопление открытого типа

Инженерные сети функционируют благодаря естественной циркуляции теплоносителя из-за создаваемого при нагреве гидростатического напора. Нагретая жидкость поднимается к верхней части системы, затем стекает вниз через радиаторы. Для переноса тепловой энергии используют воду (не антифриз) и устанавливают бак открытого типа.

Такой способ применяют редко из-за нескольких минусов:

• нужны трубы большего диаметра;
• при монтаже следует соблюдать уклон для стекания воды;
• есть риск замерзания жидкости в расширительном баке;
• из-за испарения воду придется постоянно доливать;
• контакт с кислородом приводит к быстрой коррозии трубопроводов и радиаторов.

Единственный плюс – автономность. Если выбрать твердотопливный котел, такое отопление будет работать без электричества.

Закрытое водяное отопление

Более распространенный способ обогрева. Теплоноситель циркулирует по замкнутой системе. Долив происходит только через подпитывающий трубопровод. Постоянный контроль с атмосферным воздухом отсутствует.

Для циркуляции жидкости используют насосы, а для компенсации расширения – гидроаккумулятор закрытого типа с мембраной.

Преимущества этого варианта:

• применение труб меньшего диаметра и экономия на монтаже;
• меньшая тепловая инерционность;
• отсутствие потерь теплоносителя (нет испарения из открытого бака);
• подходит для заливки антифриза.

Закрытое отопление может нагревать воздух через радиаторы или систему подогрева полов, чего нельзя добиться от открытого.

Водяное отопление в частном доме с насосом

Насос для опрессовки системы отопления

В закрытых системах с принудительной циркуляцией воды обязательно устанавливают насос, который создает поток теплоносителя с нужным напором.

Насосы для теплоносителя

Циркуляционные насосы подбирают под отопление с учетом протяженности трубопроводов и других факторов. Необходимые расчеты делают теплотехники при проектировании. Эти приборы чаще всего монтируют на обратной магистрали, чтобы избежать контакта с очень горячей жидкостью.

Для отопления частных домов чаще всего используются насосы с «мокрым» ротором, имеющие высокую надежность, невысокий уровень шума и стабильную производительность на протяжении многих лет работы.

Водяное отопление в частном доме от печи на дровах

Печное отопление с водяным контуром – схема

Отопительная сеть на основе дровяной печи имеет низкий КПД и неудобна в использовании. Нужно тратить много дров или другого топлива, а также постоянно следить за его количеством в топке. Такие варианты чаще применяют как временное отопление на дачах сезонного проживания.

В этой схеме печь на дровах или угле выступает в качестве водогрейного котла. Она оснащается змеевиком или теплообменником, через который прокачивается теплоноситель (вода). Вода нагревается в печи до 70-90 °С и поступает в замкнутую цепь трубопроводов. По ним она циркулирует к радиаторам или системе теплых полов, отдавая свое тепло. Отработавшая вода возвращается обратно в печь. Для циркуляции воды используется электрический или паротермический насос, автоматизированный по температуре или времени работы.

В загородных домах можно устанавливать печи длительного горения. Они устроены так, чтобы сжигать дрова с дожигом пиролизных газов, потому отличаются повышенным КПД. Одной закладки хватает на 10–12 часов обогрева. Такая схема отопления полностью автономна, не требует подключения к внешним тепловым сетям. Дрова – дешевое и везде доступное топливо. Обслуживание системы не представляет особого труда.

Теплоноситель и его свойства

Для передачи тепловой энергии от сгораемого топлива воздуху в комнатах в системах отполения жилых домов применяют два вида теплоносителя.

1. Вода – ее можно заливать из водопровода или специально очищать от минеральных включений с помощью обратноосмотического фильтра. Преимущество – ее стоимость, недостатки – возможность образования накипи, коррозия элементов отопительной сети и замерзание при минусовой температуре.
2. Антифриз – эта жидкость не превращается в лед до – 40°С и не разрывает трубы. Но ее химический состав вреден для организма человека, потому протечки системы опасны. Кроме того, владельцу дома нужно покупать дорогой расходный материал.

В закрытых системах используется рабочая смесь, которую создают из водопроводной или дистиллированной воды и добавок. Такой теплоноситель предотвращает коррозию, исключает появление отложений и обеспечивает высокую теплопередачу.

Что нужно знать о коллекторах?

Распределительный коллектор для систем водяного отопления

Эти элементы инженерной сети нужны для равномерного распределения воды между радиаторами. В частных домах устанавливают коллекторы из латуни или нержавейки, хотя существуют и пластиковые модели. Для подключения труб используют втулки, регулирующую арматуру.

При выборе устройства нужно учитывать количество входов/выходов, от которого зависит число подключенных радиаторов или модулей теплого пола. Для больших систем используют несколько коллекторов с сопряжением муфтами.

Коллекторы играют важную роль в системах водяного отопления частных домов, и выполняют следующие функции:

• объединение подающих и обратных труб в единую систему отопления. Коллекторы устанавливаются парно – для подачи и «обратки»;
• распределение потока воды из одной магистрали на несколько веток системы отопления и регулировка расхода в каждой ветке;
• сбор остывшей воды с отопительных приборов для возврата в котел;
• учет расхода теплоносителя с помощью встроенных или подключаемых счетчиков;
• возможность подсоединения дренажа для слива воды из системы;
• установка запорно-регулирующей арматуры, фильтров, грязевиков.

Выбор газового котла

Газовый котел

Для равномерного прогрева помещений с учетом климатических особенностей местности и теплотехнических характеристик постройки необходимо подобрать все компоненты отопительной системы.

При выборе газового котла для отопления частного дома рекомендуется обращать внимание на следующие параметры:

1. Тип котла – настенный, напольный. Напольные более мощные и подходят для отопления больших домов.
2. Мощность, которая определяется площадью дома и расчётными теплопотерями. Завышать мощность не нужно.
3. КПД котла – чем выше (92-95%), тем экономичнее расход газа.
4. Тип горелки – это влияет на эффективность сгорания газа и состав продуктов сгорания. Лучше выбрать атмосферную или вентиляторную горелку.
5. Материал теплообменника – медь или нержавейка менее подвержены коррозии.
6. Система автоматики и управления – погодозависимое регулирование мощности.
7. Наличие встроенного насоса, расширительного бака, предохранительных клапанов.
8. Гарантия – не менее 3 лет, сервис и запчасти в вашем регионе.

Главный критерий – соответствие мощности и функций котла потребностям дома.

Насосное оборудование

Для подъема воды из скважины или колодца используют насос погружного или поверхностного типа. Первый вариант предназначен для глубоких гидротехнических сооружений, второй – для неглубоких. Подойдет насосная станция, которая закачивает воду в водопровод и компенсирует давление с помощью гидроаккумулятора.

При заборе жидкости для систем отопления необходимо очищать ее от загрязнений, уменьшать ее жесткость, удалять железо и сероводород с помощью фильтров и модулей водоподготовки.

Гидроаккумулятор

Обязательным элементом отопления будет гидроаккумулятор. Он представляет собой герметичную емкость с эластичной мембраной внутри. Благодаря ей изменяется внутренний объем одной из секций.

Этот узел нужен для компенсации гидроудара, который возникает при включении насоса. Также в него уходит часть воды, которая расширяется в объеме при повышении температуры.

Накопительные баки для воды

Они нужны для хранения запаса воды, которую используют в целях подпитки. Также накопительный бак применяется вместо гидроаккумулятора в открытых системах.

Дымоход

Дымоход – это важный элемент для отопления частного дома, который выполняет следующие функции:

1. Отвод продуктов сгорания от топки котла или печи наружу в атмосферу. Это позволяет избежать скопления вредных газов в помещении.
2. Создание естественной тяги за счет разницы температур и плотности газов внутри дымохода и снаружи. Эта тяга обеспечивает приток воздуха в топку для горения.
3. Защита строительных конструкций от перегрева и возгорания благодаря огнеупорной футеровке дымохода из кирпича, металла или керамики.

Правильно спроектированный дымоход должен иметь требуемое сечение, изоляцию от конденсации влаги, размещаться во внутренней стене или иметь наружную облицовку. От качества дымохода напрямую зависит эффективность и безопасность работы отопительного оборудования.

Рекомендации по выбору и монтажу труб

Трубы для отопления в доме

Важным элементом системы обогрева будут трубы, по которым теплоноситель подают от котла к радиаторам. В частном строительстве применяют несколько вариантов.

Отопление металлическими трубами

Инженерную сеть монтируют из классических стальных труб. Их установка имеет несколько плюсов:

• низкий коэффициент термического расширения;
• самонесущие свойства и высокая прочность;
• стойкость к внутреннему давлению и гидроударам;
• широкий температурный диапазон эксплуатации;
• долгий срок службы.

Большой минус в том, что при контакте с водой металлические трубы ржавеют, а внутри накапливаются минеральные отложения. Стальной прокат чаще всего применяют только в самотечных системах.

Для некоторых заказчиков отопительные сети строят из нержавейки или меди. Но такие варианты являются эксклюзивными из-за цены.

Отопление загородного дома полипропиленовыми трубами

Популярность труб из полипропилена обусловлена их низкой ценой и хорошими характеристиками. Минусы – кислородная проницаемость, которая приводит к завоздушиванию системы. Кроме того, этот материал не предназначен для высоких температур, потому пластиковые трубы не ставят для твердотопливных котлов.

Отопление металлопластиковыми трубами

Трубопроводы из пластика с армирующим слоем металла используют для прокладки классических систем обогрева и для монтажа теплого пола. Они имеют хорошие характеристики, но собираются с помощью разъемных фитингов. Прокладывать маршруты подачи теплоносителя нужно так, чтобы места соединений не были замурованы в пол или стены.

От чего зависит выбор схемы отопления

При подготовке проекта системы отопления, в том числе во время выбора схемы инженеры учитывают такие факторы:

• технические характеристики постройки;
• теплоизоляционные свойства стен;
• этажность коттеджа;
• количество и конфигурация комнат;
• автоматизация.

Инженерная компания Qwent проектирует и строит сети обогрева частных домов. Специалисты подготовят проект и сделают расчеты, чтобы вы получили энергоэффективный и экономичный обогрев комнат.

Важные части тепловой водосистемы в частном доме

Для работы системы важны все элементы. Но в случае с отоплением основное внимание теплотехники уделяют трем частям.

Котельная установка

От мощности котла зависит количество выделяемого и передаваемого воздуху тепла. Самая простая схема расчета – 1 кВт на 10 кв. метров отапливаемой площади при стандартной высоте потолков. Но реальные расчеты сложнее, их делают теплотехники с помощью компьютерных программ.

Трубы

Инженеры подбирают материал труб и их диаметр. От размеров трубопроводов зависит количество передаваемого теплоносителя в единицу времени. Кроме того, учитывают температурный режим эксплуатации и другие факторы.

Самостоятельно подобрать трубы для отопительной сети сложно, потому для решения этой задачи привлекают квалифицированных сотрудников проектных организаций.

Отопительные приборы

Во время подготовки документов учитывают количество секций, тип устройства, способ установки, порядок подключения. Эти параметры отражают в ПД и спецификациях на используемое оборудование.

Виды водяных систем отопления в частном доме

Частью инженерной сети для обогрева коттеджа будут устройства, которые передают тепло от нагретой воды или антифриза воздуху в комнатам. Теплотехники используют несколько вариантов.

Радиаторные

Самый простой вариант отопления. Мастера применяют классические «батареи» из нескольких материалов.

1. Радиаторы чугунные – хорошо накапливают тепло, но имеют высокую тепловую инерционность. После включения нужно подождать, пока воздух в помещениях нагреется. Они тяжелые, но меньше подвержены коррозии.
2. Радиаторы стальные – легкие и недорогие радиаторы, которые часто используют для бюджетных систем. Они быстро нагреваются и отдают тепло воздуху. Но сильно ржавеют, особенно после удаления жидкости.
3. Радиаторы алюминиевые – имеют хорошую теплопередачу и быстро нагревают воздух в помещении. Не корродируют от воды, но плохо совместимы с латунными или медными фитингами, а также антифризами.
4. Радиаторы биметаллические – один из лучших вариантов на сегодня. Радиатор состоит из стального сердечника, на который надета алюминиевая рубашка. Единственный минус – цена.

Нужный вариант обычно подбирают при теплотехническом расчете с учетом пожеланий и финансовых возможностей клиента.

Теплый пол

Этот способ отопления считается одним из эффективных. Нагрев происходит за счет труб, которые уложены под стяжкой пола. Теплое напольное покрытие прогревает воздух, который поднимается к потолку. Для таких систем не нужно подогревать теплоноситель до высоких температур, а отсутствие радиаторов улучшает внешний вид комнаты.

Важные технические характеристики:

• температура теплоносителя – 40-50 °С;
• температура поверхности пола – 24-29 °С;
• глубина укладки труб – 30-70 мм;
• шаг укладки труб – 200-300 мм;
• диаметр металлопластиковой трубы – 16-20 мм;
• тепловая мощность – 70-100 Вт/м2;
• толщина стяжки над трубами – 30-50 мм;
• теплоизоляция под основанием пола – 50-100 мм;
• срок службы системы – 50 лет.

Минус в том, что устанавливать трубы придется до монтажа стяжки. Также возникающие воздушные потоки поднимают пыль, потому уборку в помещении придется делать чаще.

Плинтусные приборы

Их используют в помещениях с панорамными окнами от пола до потолка. Плинтусный прибор представляет собой небольшой радиатор, который ставят под окном или вставляют в пол.

Важные технические характеристики:

• длина отопительного плинтуса – до 6 метров;
• высота плинтуса – 10-15 см;
• глубина плинтуса – 3-5 см;
• рабочее давление жидкости – до 13 бар;
• рабочая температура – до 95°С;
• теплоотдача погонного метра – от 100 до 230 Вт;
• материал плинтуса – алюминий/сталь с эпоксидным/полиэфирным покрытием;
• материал трубок – сталь, медь;
• диаметр трубок – 12-18 мм;
• шаг укладки трубок – 2,5 см;
• средний срок службы – не менее 15 лет.

Водяные конвекторы

Приборы имеют преимущества водяных батарей и электрических конвекторов. Нагрев происходит за счет горячей воды. Но корпус приборов сделан так, чтобы возникали конвекционные потоки воздуха. За счет них происходит перемешивание воздушных масс и помещение прогревается быстрее. В некоторых моделях предусмотрены вентиляторы для ускорения процесса.

Пар

В паровом отоплении используют горячий водяной пар в качестве теплоносителя. Но, такой вид обогрева применяется на производственных предприятиях (не для бытовых целей), где пар уже используется для производства.

Основные элементы отопительной системы

Классическая сеть обогрева жилого дома состоит из нескольких частей.

Отопительный котел

Если населенных пункт газифицирован, чаще всего используют газовый котел как оптимальный по цене и характеристикам. Более автономный вариант – твердо- или жидкотопливный. Электрические применяют реже из-за высоких затрат и малой мощности электросетей в большинстве городов и поселков.

Распределительный трубопровод

Подойдут трубы из пластика или металлопластика. Они не подвержены коррозии, легко монтируются без электросварки. Но из-за отсутствия самонесущей способности их необходимо крепить на кронштейны или замуровывать в пол (стены).

Стальные трубопроводы подходят для твердотопливных агрегатов, где вода нагревается до очень высоких температур.

Отопительные радиаторы

Выбор этих устройств зависит от предпочтений клиента, финансовых возможностей, особенностей помещения и других факторов. Помимо этого, учитывают теплоотдачу. Чем больше площадь батареи, тем больше тепла она передаст комнате.

Терморегулирующие устройства

Их применяют для регулировки степени нагрева воздуха в помещении в зависимости от погоды на улице. В самом простом случае используют вентиль с терморегулятором. Но чаще устанавливают комплексную автоматизацию, которая считывает данные с температурных сенсоров, а затем управляют работой котла и циркуляционного насоса.

Расширительный бак

Его обязательно используют для компенсации увеличения объема нагретой воды. В современном строительстве применяют только закрытые баки с мембранами. Отсутствие контакта жжидкости с воздухом положительно отражается на работе системы.

Шаровые краны для подключения расширительного бачка должны соответствовать следующим техническим требованиям:

• диаметр прохода: от DN20 до DN25 (3/4 - 1 дюйм);
• рабочее давление: до 10 бар;
• рабочая температура: от -30 до +120 °С;
• материал корпуса: латунь, нержавеющая сталь;
• материал шара: латунь, нержавеющая сталь или коррозионностойкая сталь;
• герметичность затвора: класс «А» по ГОСТ 9544 (100% герметичность);
• тип присоединения: резьбовой или фланцевый;
• стандарты: ГОСТ 21345, ГОСТ 5761, ISO 7/1, DIN 3547.

Клапан для спуска воздуха

Необходим для удаления пробок и защиты от завоздушивания труб и радиаторов. Один или несколько клапанов устанавливают в самых высоких точках трубопроводов, чтобы стравливать накапливающиеся там пузырьки воздуха.

Циркуляционный насос

Его применяют для перекачивания теплоносителя по трубам без учета их наклона. Мощность насоса подбирают под конкретную систему отопления и устанавливают его на обратной трубе.

Циркуляционный насос может быть отдельным или встроенным в котел. Чаще всего им управляет контроллер, который следит за работой всей климатической сети.

Расчет приборов отопления на единицу площади

Общее правило теплотехнического расчета:

• при высоте потолков до 3 метров для обогрева 1 м2 комнаты нужно 100 Вт энергии. То есть для помещения в 10 м2 потребуется 1 кВт и т.д.

Проектирование

Проектирование систем отопления загородного дома – пример

Компания Qwent делает проекты систем обогрева частных домов. В состав ПД будет входить обоснование принятых инженерных решений, чертежи прокладки труб и места установки приборов, спецификация на оборудование и смета.

Основные этапы проектирования:

1. Теплотехнический расчет для определения необходимой мощности отопления и подбора котельного оборудования по показателям теплопотерь здания.
2. Гидравлический расчёт диаметров и потерь давления в трубопроводах для обеспечения циркуляции жидкости.
3. Подбор и размещение нагревательных приборов (радиаторов, конвекторов, тёплых полов).
4. Разработка эффективных схем подключения отопительных приборов к теплосети с помощью коллекторов.
5. Проектирование трубопроводов с уклонами для выпуска воздуха и слива воды.
6. Подбор насосного и автоматического оборудования (насосы, контроллеры, термостаты).

Монтаж водяного отопления в частном доме

Наши сотрудники возьмут на себя монтаж устройств в строящемся или ремонтируемом объекте «под ключ». Услуга включает в себя:

• установку отопительных приборов;
• прокладку трубопроводов;
• подключение и обвязку котла;
• монтаж запорной, регулирующей и измерительной арматуры.

Наши сертификаты, лицензии и допуски СРО

Деятельность компании лицензирована. В наличии все необходимые сертификаты и допуски СРО, включая лицензию МЧС.

Лицензия – допуск СРО (страница 1)

Лицензия – допуск СРО (страница 2)

Пусконаладка и проверка системы отопления на герметичность

После завершения строительства системы отопления частного дома специалисты Qwent запустят инженерную сеть в эксплуатацию и настроят ее работу согласно техническому заданию заказчика.

Рекомендации по обслуживанию

Правильно спроектированная и построенная система обогрева не требует тщательного ухода. Достаточно следить за исправностью котла, контролировать уровень теплоносителя.

Но все же стоит выполнять следующие рекомендации:

1. Ежемесячно проверять давление, уровень и качество воды. При необходимости доливать воду и удалять воздух.
2. Очищать фильтры на насосах и тепловом оборудовании от загрязнений. Менять прокладки.
3. Осматривать трубы и арматуру, устранять протечки, подтягивать соединения.
4. Удалять воздух из радиаторов и полотенцесушителей при появлении шума.
5. Очищать радиаторы от пыли для эффективной теплоотдачи в помещения.
6. Ежегодно промывать оборудование от накипи и шлама специальными препаратами.
7. По возможности установить фильтры и устройства для удаления из воды коррозионно-активных примесей и кислорода.

Ежегодное периодическое обслуживание и диагностику для поиска неисправностей можно заказать у наших специалистов.

Вывод

Автономная водяная система отопления с использованием радиаторов или теплых полов – это наиболее оптимальный вариант. В качестве источника тепла следует выбирать современные высокоэффективные котлы на газе, жидком или твердом топливе. Использовать качественные трубы, арматуру, оборудование от проверенных производителей. Не экономить на автоматике – она повышает безопасность, комфорт и экономит топливо.

При грамотной реализации проекта система отопления прослужит не менее 25 лет, обеспечивая тепло и уют в доме.

Если вы хотите построить надежное отопление в частном доме, обратитесь к представителям Qwent. Для консультаций и оформления заказа заполните электронную форму или свяжитесь с инженером по указанному телефону.

Литература

1. Пухкал В. А., Суханов К. О., Гримитлин А. М. Обеспечение теплового комфорта в помещениях с плинтусной системой водяного отопления //Вестник гражданских инженеров. – 2016. – №. 6. – С. 156-162.
2. Булатова В. А., Бастрон А. В. Виды систем отопления для частного жилого дома //Научно-образовательный потенциал молодежи в решении актуальных проблем XXI века. – 2018. – №. 11. – С. 31-33.
3. Швалюк М. В. Модернизация радиаторной системы отопления частного дома //Научно-образовательный потенциал молодежи в решении актуальных проблем XXI века. – 2019. – №. 15. – С. 150-152.
4. Щуровская Т. В., Заболоцкая Е. Н., Климко А. А. Сравнение различных вариантов системы отопления индивидуального жилого дома. – 2019.