Способы обогрева загородного дома и их отличия от “квартирного” отопления

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.

Радиаторная сеть: 4 способа разводки труб

Перед тем, как сделать отопление, изучите все возможные варианты обустройства, чтобы выбрать оптимальный вариант. На выбор влияют потребности семьи и особенности здания. Сейчас находят применения следующие типы разводки отопления для частных домов:

1. «Ленинградка». Состоит из одной трубы, в которую врезаны батареи.
2. Двутрубная. Она же именуется тупиковой.
3. Двухтрубная попутная, какольцованная.
4. Коллекторная.

Если здание двухуровневое, имеет смысл воспользоваться комбинированной схемой отопления частного дома. Это когда на нижнем этаже система коллекторная, а на верхнем – попутная. Ленинградка и двухтрубная работает автономно без подключения насосного оборудования. Движущей силой является конвекционное перемещение жидкости по трубопроводу, когда горячая вода выдавливается вверх, а после остывания направляется вниз.

Однотрубный вариант подключения

Вдоль наружной несущей стены каждой из комнат прогладывается трасса, по которой пускается теплоноситель от котла. Периодически врезаются радиаторы. Чаще всего их размещают под подоконником.

Особенность такого водяного отопления в том, что отработанный теплоноситель из батареи возвращается в общий контур, смешивается с горячей водой и направляется к следующему. Поэтому чем дальше комната, тем большее количество секций потребуется, так как жидкость остынет.

Также при выборе учитывайте, что:

1. Минимальный диаметр труб – 20 мм, если они изготовлены из металла. Для металлопластика сечение от 26 мм, а полиэтилена – 32 мм.
2. Максимальное число батарей – до шести. В противном случае приходится увеличивать сечение трубопровода, что повлечет удорожание на 15-20%.
3. Регулировать температуру в комнатах сложно. Поворот ручки регулятора на одном радиаторе приводит к изменению температурного режима по всему контуру.

Это эффективное отопление загородного дома, общей площадью от 60 до 100 квадратных метров. Но это самый недорогой способ отопить, скажем, дачу. Даже если здание двухэтажное, проблем не возникнет, если собрать два контура, по отдельной ветви на этаж.

Двухтрубные схемы кольцевая и тупиковая

Эти два способа организации отопления отличны тем, что есть два контура: прямой и обратный. Первый предназначен для подачи разогретого теплоносителя к батареям. Второй – отводящий. По нему вода после охлаждения течет обратно к котлу. А между собой такие системы отличаются по следующим признакам:

1. В случае с тупиковым вариантом жидкость протекает до последнего потребителя через предыдущие, а затем по отдельной трубе направляется для разогрева.
2. Кольцевая петля Тихельмана предполагает одновременное течение подачи и отвода в одном направлении по радиаторам последовательно с возвратом в котельную.

При этом в первом случае плечо может быть не одно, а несколько. Вторая схема предполагает два контура, взаимодействующих в рамках единой линии.

Несмотря на то, что себестоимость такой системы выше, чем однотрубной, популярность обусловлена целым перечнем преимуществ:

1. Все батареи прогреваются одинаково.
2. Соединительные трубы имеют малый диаметр (15-20 мм).
3. Число точек потребления не ограничено.
4. Температурный режим устанавливается для каждого помещения.

Самостоятельная сборка тупиковых ветвей не составляет труда даже у начинающего строителя. Кольцевая система монтируется чуть сложнее, так как приходится «обводить» дверные проемы. Трассу монтируют в стенах поверху или в полу под порогом.

Коллекторная система

Для подвода теплоносителя к потребителям используют лучевой принцип и распределительная гребенка. Последняя устраивается под полом в глубине здания ближе к центру. От гребенки к котлу прокладывается две трубы. Такое же количество проводится к каждому радиатору. Спрятать разводку можно под цементную стяжку или между лагами в перекрытии

Важно, чтобы гребенка была оснащена вентилем для сброса воздуха

Помимо основных преимуществ, которые присущи тупиковым системам, такой способ обогрева имеет и ряд дополнительных достоинств:

1. Какой бы ни был интерьер, его не портит трубопровод, ведь все спрятано в полу.
2. Регулировка проста и удобна, так как вентили монтируются в общем распределительном шкафу.
3. Установка электронного блока управления полностью автоматизирует систему, делая ее абсолютно автономной.

Перерасчет платы

Для того, чтобы не переплачивать обслуживающей компании в случае, если температурные показатели не доходит до установленных нормами, необходимо обратиться в компанию за выполнением перерасчета. Для обычных комнат это 18⁰С, угловых – 20⁰С. Постановлением №354 от 06.05.2011 года определено, что допустимо превышение не больше, чем на 4⁰С. Ночью – с 0.00 до 5.00 часов – снижение возможно не более, чем на 3 ⁰, в дневное время отклонение не допускается. При выполнении расчетов за каждый час нарушения при расчете размер платы подлежит уменьшению на 0,15 процента размера платы, определенного нормами.

Порядок действий

После того, как Вы выявили снижение температуры, при наступлении отопительного сезона, следует обратиться в АДС с предоставлением жалобы. Далее необходимо ожидать специалистов управляющей организации, которые после осмотра помещения и замера температуры подготовят соответствующий акт. Один экземпляр остается у Вас, другой передается в управляющую компанию. Данный документ послужит основанием для получения перерасчета.

Системы отопления на выставке

На специализированной выставке «Электро», которая пройдёт в ЦВК «Экспоцентр», вы сможете узнать, какую систему отопления оптимально всего выбрать именно для вашего дома или производства, чтобы максимально сделать её эффективной и экономичной. Также, тут вы найдёте современное высококачественное и надёжное отопительное оборудование, преимущественно электрическое.

Приходите на выставку «Электро», чтобы ещё больше узнать о системах отопления: видах, особенностях, выборе для предприятий и частных домов.

Однотрубная система отопленияОборудование для отопленияЭнергосбережение на производстве

Состав и принцип работы системы

Все системы отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя рассчитаны на небольшие протяженности трубопроводов — не больше 25-35 м в одну сторону.

Состав системы отопления частного дома с естественной циркуляцией теплоносителя включает следующие элементы:

• котел, как правило, твердотопливный;
• трубопроводы: в зависимости от типа системы отопления может быть один или два трубопровода — подающий и обратный;
• отопительные радиаторы;
• расширительный бачок.

На первом рисунке видна взаимосвязь всех перечисленных выше компонентов.

Изображение 2. Схема возникновения циркуляционного напора.

В котле сгорает топливо (дрова, брикет и так далее). По подающему трубопроводу нагретый теплоноситель доставляется до радиаторов. Здесь теплоноситель отдает часть своего тепла в окружающую среду. Посредством обратного трубопровода остывший теплоноситель отопительной системы попадает обратно в котел. Расширительный бачок нужен для непрерывной подачи теплоносителя в систему отопления.

Такой цикл повторяется постоянно. Теплоноситель двигается за счет создаваемого давления. Его создает расширительный бачок. Давление воды создается за счет атмосферного давления, так как расширительный бачок находится выше всех остальных элементов системы отопления частного дома. Именно по этой причине такие системы называются системами с естественной циркуляцией.

Системы отопления двухэтажного коттеджа работают по такому же принципу, только в них существуют еще и вертикальные трубопроводы, которые называются стояками.

Вода течет по ним за счет давления, в образовании которого принимают участие сразу три фактора:

• давление за счет расширительного бачка;
• давление за счет расширения теплоносителя вследствие его нагревания;
• давление за счет действия холодного, более тяжелого теплоносителя.

Вода, сильно нагреваясь от котла, поднимается по стояку, а потом вытесняется более тяжелой холодной водой. Дальше вода растекается по горизонтальному трубопроводу. Эти движения происходят только за счет указанных выше составляющих общего давления, то есть самотеком. Таким же образом вода поступает обратно.

Стоит заметить, что все радиаторы и трубопроводы должны быть расположены под небольшим углом, чтобы создать дополнительное давление в трубах.

Схема разводящего трубопровода горячей и холодной воды.

Кроме того, наклон трубопроводов способствует удалению воздушных подушек через расширительный бачок. Это происходит по той причине, что воздух легче воды, поэтому стремится попасть в самую верхнюю точку — расширительный бак.

Расширительный бак имеет и другое предназначение — забирать нагретую воду, объем которой при нагревании увеличивается, при остывании вода возвращается обратно.

Если говорить кратко, то принцип действия движения воды такой: вода поднимается по стояку вследствие нагревания, а также под воздействием давления. Циркуляция теплоносителя обуславливается разностью между двумя плотностями — нагретой и остывшей воды.

Несмотря на наличие давления, хоть и небольшого, движение воды не имеет большой скорости. Это связано с тем, что атмосферное давление в системе отопления частного дома расходуется на преодоление сопротивления, которое возникает в результате трения воды о внутренние стенки труб. Особенно большое сопротивление теплоноситель испытывает в местах поворота трубы, в местах прохода через водопроводную арматуру и так далее.

В общем смысле скорость движения теплоносителя, то есть ее напор, зависит от многих факторов:

• от разности двух высот — высоты центра котла и высоты центра отопительного радиатора. Чем больше эта разность, тем быстрее движется вода в системе отопления двухэтажного частного дома с естественной циркуляцией;
• от разности плотностей холодной и горячей воды — чем выше температура, тем меньше ее плотность, а соответственно, и разность больше.

Включение в систему распределительного коллектора

Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая “лучевая схема” с применением распределительного коллектора.

Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.

Лучевая разводка предполагает подключение каждого отопительного прибора (или небольшой их группы) непосредственно к распределительному коллектору, раздающему горячую и собирающему охлажденную воду

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Правила использование теплого пола

Комфортный и очень популярный способ обогрева жилых помещений – обустройство теплого пола. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.

Подключение теплого пола к системе отопления через распределительный коллектор является единственно возможным вариантом для обогрева больших площадей таким способом

Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:

• количество подаваемого тепла не хватит для обогрева всего помещения, кроме того этот обогрев будет неравномерным;
• при большой длине возникает сильное гидродинамическое сопротивление потока жидкости, что ведет к чрезмерным затратам электроэнергии на создание давления и увеличивает риск прорыва воды в местах соединений.

Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью.

В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.

По коллекторному принципу устроены системы водяных “теплых полов”, аналогично подключаемых к распределительной гребенке.

Коллекторные гребенки теплых полов отличаются меньшим количеством гнезд в сравнении с радиаторными лучевыми системами. Нужен более мощный насос.

Разводку систем напольного обогрева производят медными и металлопластиковыми трубами, используя неразъемные соединения.

После устройства и опрессовки теплого пола выполняется заливка стяжки, которая защищает трубы от повреждений и играет роль теплопроводящего элемента.

Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета

Пример реальной системы с интеллектуальной схемой управления электрическим отоплением дома

Компания NOBO, ведущий европейский производитель конвекторов, производит две совместимых между собой системы «умного» управления работой электрических приборов. В том числе «теплыми полами» (через термостат) и любыми другими бытовыми приборами, которые подключены к сети (через щиток, «разрыв» в цепи или включение/отключение розеток). Для этого они выпускают специальные термостаты, приемники-розетки и релейные приемники скрытого монтажа.

С помощью такой системы можно контролировать и управлять работой до 100 приборов или групповых зон. А термостаты серии 700 обеспечивают 4 режима работы конвекторов: комфортный, экономичный, не замерзающий (температура воздуха 7°C) и «выключено». Как утверждает производитель, гибкость такой системы управления конвекторами и теплым полом позволяет экономить на электрическом отоплении дома до 25%.

Одна из двух схем управления мультизональной электрической системой Источник stroydoma74.ru

Виды систем отопления

Количество тепла, которое будет излучать радиатор отопления, не в последнюю очередь зависит от вида системы отопления и выбранного типа подключения. Чтобы выбрать оптимальный вариант, надо сначала разобраться с тем, какие именно системы отопления бывают и чем они отличаются.

Однотрубные

Однотрубная система отопления — наиболее экономичный вариант с точки зрения затрат при монтаже. Потому именно такой тип разводки предпочитают в многоэтажных домах, хотя и в частных такая система далеко не редкость. При такой схеме радиаторы включены в магистраль последовательно и теплоноситель проходит сначала через один отопительный пробор, затем поступает на вход второго и так далее. Выход последнего радиатора подключается ко входу котла отопления или к стояку в многоэтажках.

Пример однотрубной системы

Недостаток такого способа разводки — невозможность регулировки теплоотдачи радиаторов. Установив регулятор на любом из радиаторов, вы будете регулировать всю остальную систему. Второй значительный недостаток — разная температура теплоносителя на различных радиаторов. Те, которые находятся ближе к котлу, греются очень хорошо, которые дальше — становятся все холоднее. Это — следствие последовательного подключения радиаторов отопления.

Двухтрубная разводка

Двухтрубная система отопления отличается тем, что в ней имеется две нитки трубопровода — подающий и обратный. Каждый радиатор подключен к обеим, то есть получается, что все радиаторы подключены к системе параллельно. Это хорошо тем, что на вход каждого из них поступает теплоноситель одной температуры. Второй положительный момент — на каждый из радиаторов можно установить терморегулятор и с его помощью изменять количество тепла, которое он выделяет.

Недостаток такой системы — количество труб при разводке системы больше почти в два раза. Зато систему легко можно сбалансировать.

Виды газовых котлов

Для классификации газового квартирного отопления используются разные факторы – расположение котла в помещении, материала изготовления теплообменника.

Напольные

Напольный котёл необязательно должен находиться именно на полу. Иногда пользуются специально предназначенными для этого платформами.

Одной из разновидностей напольных устройств являются стальные жаротрубные котлы. Они отличаются высокой мощностью и имеют неплохой КПД. Составляющие теплообменника – трубы из стали, обеспечивающие нормальную циркуляцию теплового носителя.

Наряду с жаротрубными, существуют чугунные напольные газовые котлы. Тепловые обменники у них сделаны из чугуна. Мощность – средняя (объясняется внушительным весом теплообменника). У данного типа котлов большой срок службы.

Настенные

Что касается настенных котлов, они располагаются прямо на стеновых поверхностях или особой раме. Отличаются компактностью и невысокой мощностью, которой вполне достаточно для нормального прогрева комнат и воды. Горелки обычно делаются трубчатыми, тепловые обменники изготавливаются из стали или меди.

Автономное настенное газовое отопление экономит немало полезной площади в квартире. Некоторые модели имеют пульты дистанционного управления, что значительно увеличивает удобство их использования.

Что требуется для монтажа

В частном доме устройство отопления своими руками начинают с составления рабочей схемы всей системы обогрева с точными линейными размерами каждого участка трубопровода и площадью помещений. Данные чертежа необходимы для визуалиализации общей схемы отопления и для расчета необходимого количества труб.

Для того чтобы составить исполнительную схему необязательно быть профессиональным чертежником. Достаточно нарисовать произвольный простой чертеж, выполнить на нем расстановку радиаторов отопления и подсчитать количество труб для объединенного контура.

На основании исходных данных и предварительного подсчета необходимого количества тепловой энергии для обогрева дома, можно начинать подбор материалов для устройства домашней автономной системы.

Выбор теплового источника

Котел – это главный элемент генерации тепловой энергии. Главный критерий выбора теплогенератора зависит от вида топлива, как источника его работы. Мощность котла рассчитывается по нескольким факторам:

1. Объем отапливаемых помещений.
2. Климатические особенности региона.
3. Толщина наружных стен.
4. Наличие теплоизоляции основных конструктивных элементов здания.
5. Наличия подвального и чердачного помещения.

При выборе отопительного котла важно обратить внимание на адаптацию выбранной модели к отечественным условиям и на наличие сертификата соответствия качества

Трубы

Правильно подобранный вид трубы для отопления исключают технические эксплуатационные проблемы, гарантирует высокую степень надежности греющей линии. Совсем недавно для прокладки отопительных трубопроводов применялись стальные трубы диаметром до 108 мм. Собрать такую отопительную сеть было трудно, отдельные трубы нужно было сваривать между собой.

В настоящее время трубную разводку лучше всего проводить из следующих материалов:

• полипропиленовые  с внутренним армированием из алюминия или стекловолокна;
• металлопластик;
• сшитый полиэтилен;
• полиэтилен с добавками PE-RT;
• медь.

Из перечисленного перечня самым популярным считаются полипропиленовые трубы, которые отличаются прочностью, гибкостью, устойчивостью к температурным перепадам и коррозии. Этот материал легко смонтировать и подключить к радиаторам отопления.

Эффективные способы отопления электричеством

Отопление электричеством в частном доме имеет основные преимущества перед всеми другими – это простые и точные методы контроля и регулирования работы всех узлов и элементов. Даже датчики и отображение информации о рабочих режимах точнее, чем у оборудования на других видах энергоносителей.

Индивидуальное электроотопление частного дома имеет три варианта систем обогрева:

• автономные системы водяного отопления на основе электрических котлов:
• использование инфракрасных керамических обогревателей;
• электрические конвекторы с электронными термостатами.

Все эти системы могут быть адаптированы в систему «умный дом», и управляться в удаленном режиме.