Отопление частного дома – что надо знать для выбора подходящей системы и схемы

Несмотря на кажущуюся простоту, грамотная и правильная организация отопления достаточно сложная задача, особенно для непрофессионалов. Если нет нужных навыков, неожиданностей в виде необходимости переделывать работу в будущем поможет обращение к специалистам по установке и проектированию систем отопления домов. Мы обратились к команде профессионалов из компании Аквахит, чтобы узнать о всех тонкостях и нюансах связанных с монтажом системы отопления. Поэтому, нужно решить для начала, стоит ли заниматься разработкой схемы отопление частного дома своими руками или обратиться к профессионалам.

Без профильного образования выполнить расчет и монтаж очень сложно Источник nehomesdeaf.org

В целом, чтобы дома появилось качественно сделанное отопление, можно пойти такими путями:

• Обратиться в специализированную службу, которая выполнит как создание схемы отопления частного дома проектировщиком, так и проведение монтажных работ;
• Заказать частичное выполнение монтажных работ специалистами;
• Получить профессиональную консультацию, а установку отопления в частном доме производить уже самостоятельно.

Независимо от выбранного варианта, следует представлять себе весь процесс монтирования поэтапно. Даже если самостоятельно ничего делать не придется, то проконтролировать ход выполняемых работ никогда не помешает.

Что из себя представляет отопление дома

Это совокупность инженерных компонентов, рассчитанных на получение тепла, его транспортировку и максимальную отдачу в нужном помещении, для поддержания в нем температурных условий на заданном уровне. Состоит из:

• Преобразователя запасенной энергии топлива в тепло (котел);
• Системы транспортировки теплоносителя (трубы)
• Запорно-регулирующей арматуры (краники, коллекторы и т.п.);
• Устройства для отдачи тепла воздуху или твердой поверхности (батарея, полотенцесушитель, теплый пол).

Образец проекта по обустройству системы отопления для частного дома Источник yandex.ru

Что сжигается в котлах

Выбор котла изначально производится по виду топлива, из которого он извлекает тепловую энергию:

• Газ – это простое и недорогое решение для обогрева. Использование этого вида топлива позволяет полностью автоматизировать процесс отопления, при условии качественной установки и настройки оборудования;
• Твердое топливо чаще всего используется в населенных пунктах, где отсутствует газопровод. Применяются: дрова, брикеты, уголь или пеллеты. Такие виды котлов имеют недостаток – невозможно полностью автоматизировать процесс отопления. Они требуют наполнения камеры сгорания вручную каждые 10 часов и отдельное место для хранения топлива. Также необходимо периодически производить их чистку. Промежуточное решение это использование автоматического раздатчика – автономность в этом случае зависит от размеров бункера. В некоторых случаях получается увеличить время функционирования котла без добавления топлива до 5-12 дней;
• Электричество – лидер по дороговизне, а заодно удобству и экологичности использования. Главное преимущество таких устройств – возможность полностью автоматизировать управление. Еще, такие котлы практически не нуждаются в уходе;
• Жидкое топливо (бензин, дизель) чаще всего используется в местах, где отсутствуют другие источники энергии. КПД таких котлов составляет около 80%, что делает их сравнительно экономичными.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на утеплении загородных домов.

Монтажные работы

Первый этап монтажа системы отопления – установка и обвязка котла. Согласно нормативам, мощные устройства (от 60 кВт) устанавливаются только в специально отведённых для них помещениях – котельных. Но, если мощность ниже 60 кВт, котёл можно расположить в кухне.

Согласно нормативам, котлы с твёрдым и жидким топливом не могут быть установлены в помещениях с плохим притоком воздуха. Ещё одно обязательное условие – устройство дымохода.

Теплогенератор нужно устанавливать, учитывая допустимые параметры расстояния до другого оборудования и простенков в помещении.

Любое оборудование имеет паспорт и руководство, где указаны доступные величины промежутков до ближайших объектов в доме. Если в руководстве отсутствуют эти данные, то монтаж нужно производить согласно таким правилам:

• Проход между котлом и другими объектами должен составлять не менее 1 метра.
• Ближайшее оборудование должно располагаться за 70 сантиметров от котла.
• Два котла должны располагаться на расстоянии 1 метра друг от друга. Расстояние между котлами, если они расположены друг напротив друга, должно составлять не менее 2 метров.

Видео описание

Сравнение видов топлива в этом видео:

Если нет газа – пеллетные котлы БИОДОМ

Если к дому подведён газ, то он практически гарантированно будет оптимальным решением для отопления. Но если газа нет, пусть даже рядом и проходит центральная магистраль, то рачительный хозяин будет считать не только стоимость отопления, но ещё и приплюсует сюда стоимость подведения газопровода к дому. В таком случае, уже экономически более выгодными смотрятся пеллетные котлы. Тем более, что сейчас на рынке есть инновационные решения для автоматизации их работы.

Казалось бы, что эволюция пеллетных котлов остановилась ещё в начале 2010-х годов, когда производители внедрили технологию шнековой подачи, что позволило значительно упростить управление системой обогрева дома. Все что за последние годы придумывали производители, больше было похоже на усложнение котла ради самого процесса усложнения, чем помогало самим котлам становиться лучше и эффективнее.

Казалось, что улучшить эффективность сжигания пеллет и упростить процесс монтажа, запуска и эксплуатации пеллетных котлов невозможно. Но в 2022 году на российском рынке появилась компания БИОДОМ, со своей разработкой – пеллетными котлами с технологией BIOLOGIC (Биолоджик). Ещё в 2004 году разработав и запатентовав своё изобретение, эта европейская компания преодолевая трудности никому не известного бренда несла в массы своё ноу хау – пеллетный котёл, все взаимодействие с которым заключается в добавлении пеллет и нажатию кнопок «Пуск» и «Стоп».

Много внимания инженеры компании БИОДОМ уделили энергоэффективности и экономичности производимых котлов Источник biodom-ural.ru

Сегодня, котлы БИОДОМ с технологией BIOLOGIC (Биолоджик) проверены временем, и неизменно – из года в год доказывают свою уникальность и работоспособность. Один из главных секретов – это применение решений, используемые в современных автомобилях и переработке их под управление горением твёрдого топлива, что стало уникальной новинкой, решившей большинство проблем отрасли.

• Котлы стали компактные – место для них можно выделить в доме любых размеров.
• Монтаж стал таким же простым и не занимающим много времени, как и установка электрического котла.
• Дымоход сократился до минимально возможных размеров и стал таким же, как у газового настенного котла.
• Активация нового пеллетного котла БИОДОМ, проще запуска микроволновки – после нажатия кнопки «Пуск» всё остальное сделает надёжная автоматика, включая подстройку на качество пеллет.
• Стоимость установки и эксплуатации одна из самых низких, по сравнению с котлами, работающими на других видах топлива.

Какой вид топлива выбрать?

При выборе топлива рассматриваются традиционные варианты. 1. Газ является популярным видом топлива и доступным по цене. При качественном подходе производится автоматизация всех процессов обогрева.

2. Воспользоваться твердым видом топлива можно при отсутствии газопровода. Выбор делается между пеллетами, углем и дровами. К минусам данного вида топлива относится невозможность автоматизировать систему. 3. Применение электричества отличается удобством и простотой. Недостатком топлива считается дороговизна. 4. Используется жидкое топливо. Это может быть мазут или дизельное топливо. Подобный способ характеризуется экономичностью и высоким КПД.

Устройства для передачи теплоносителя

Для применения в качестве теплоносителя универсальным решением по цене и эффективности будет использование обычной воды. Правда на такие системы отопления в частных домах потребуется установить дополнительное оборудования. К нему относятся такие элементы:

• Емкость для компенсации расширения жидкости при нагревании (открытого или мембранного типа);
• Насос для циркуляции;
• Гидрострелка;
• Буферный бак;
• Коллектор. Нужен если используется лучевая система разводки;
• Емкость для косвенного подогрева;
• Датчики и устройства для снятия их показаний (если используется автоматизация).

Примечание. Расширительный бак – неотъемлемая часть водяной системы отопления. Он должен устанавливаться в обязательном порядке.

Вода при нагревании увеличивается в объеме, что в замкнутом пространстве повышает давление в трубах и зачастую провоцирует их разрыв. Избежать таких последствий помогает расширительный бак, в который вытесняются излишки воды.

Так расширительный бак выглядит в системе Источник infourok.ru

Циркуляционный насос обеспечивает передвижение теплоносителя по сети труб. Использование нескольких насосных агрегатов для большого количества контуров, возможно благодаря установке разделительной гидрострелки, либо буферного бака, одновременно выполняющего функцию резервуара, аккумулирующего тепло. Особенно применение такого оборудования показано для многоэтажных частных домов.

Распределительные коллекторы, например такие как Gibax G-Collector, чаще всего устанавливаются для запитывания теплых полов или при подключении радиаторов по лучевой схеме. Что касается резервуара для косвенного нагрева, то он является емкостью со змеевиком, нагревающей воду для нужд горячего водоснабжения.

Измерительные приборы устанавливаются для зрительного контроля над температурными показателями и давлением в трубах. Чтобы обеспечить автоматизацию процесса отопления, производится монтаж датчиков давления, регуляторов температуры и контроллеров.

Основа всего – план

Сами того не подозревая, мы выполнили первый пункт плана работ – рассчитали требуемую тепловую мощность для обогрева. Общий план кроме этого включает в себя определение мест расположения и количества радиаторов, выбор труб и необходимой фурнитуры (фитингов, кранов, коллекторных распределителей, фильтров и других необходимых деталей системы отопления). На плане, обычно вычерчиваемом в укрупненном виде, размечаются места расположения всех элементов, которые предусматривает самодельная система отопления, а кроме того, он позволяет осуществить выбор отопительных приборов.

Как правило, в системе отопления будут работать любые радиаторы, вопрос только в том, сколько они стоят и как выглядят. Располагают их, как правило, под оконными проемами, чтобы обеспечить тепловую завесу. При выборе радиаторов можно руководствоваться приблизительной оценкой – если температура теплоносителя составляет семьдесят градусов, то одна секция используется для обогрева площади в три кв. м.

После того, как выбрана мощность котла, радиаторов, пришла пора выбирать трубы. Наиболее востребованными и доступными по цене являются полипропиленовые и металлопластиковые. Конечно, если вы решите – проводим отопление своими руками несмотря ни на что, то можете использовать и другие типы труб, но остальные их виды либо устаревшие, требуют применения сварки и дополнительных затрат при эксплуатации (стальные), либо очень дорогие (медные).

Разновидности батарей по форме и материалу

На рынке представлены различные виды отопительных приборов, каждый из которых обладает собственными особенностями конструкции и характеристиками. Во время монтажа отопления в частном доме, важным условием корректной работы всей установки является грамотный подбор отопительного блока.

Правильно подобранные батареи это залог равномерного прогрева помещения Источник zerocreation.ru

Различают следующие их виды:

• Секционные батареи из чугуна. Их недостатки в громоздкости, неказистом внешнем виде, возможном нарушении целостности стыков между секциями, а также низкая степень теплоотдачи; Взамен они отличаются устойчивостью к перепадам давления и внушительным сроком службы.
• Секционные батареи из биметаллических материалов. Радиаторные секции выполнены из легкосплавного металла, а внутренняя их часть выстлана нержавеющей сталью. Отличаются долговечностью, практичностью и эстетичным внешним видом. В отличие от чугунных радиаторов, биметаллические способны выдержать более высокое давление;
• Секционные батареи из алюминия выполнены из легкосплавных металлов без использования стали. Обладают высокими показателями теплопроводности, а рабочее давление сопоставимо с таковым у чугунных радиаторов;
• Панельные батареи из стали. Представляют собой сварочные конструкции неразборного типа с декоративной облицовкой и обладают высокими показателями теплоотдачи. К минусам можно отнести низкое рабочее давление, что ограничивает область применения.
• Конвектор – труба с оребрением, рассчитанная на то же давление, что и в основных трубопроводах.

Важно! Настоятельно не рекомендуется применение стальных труб для скрытого монтажа подводки. Также запрещено стыковать между собой разные материалы – распространенная ошибка это подключение медных труб к алюминиевым радиаторам.

Трубопроводы, по которым теплоноситель поступает в отопительные приборы, могут изготавливаться из полимерных и комбинированных материалов, меди или стали. Например, стоит обратить внимание на металлопластиковые трубы марки Gibax. Кроме устойчивости к воздействию давления и температуры, эти трубы устойчивы к воздействию химикатов, имеют гарантию 10 лет от производителя, а также срок эксплуатации более 50 лет.

Трубопроводы и разветвители из различных материалов Источник kvadro72.ru

Расчет системы отопления и подбор мощности котла

Осуществить подбор оборудования невозможно, не зная количества потребной на обогрев здания тепловой энергии. Определить его можно двумя способами: простым приближенным и расчетным. Первый способ любят использовать все продавцы отопительной техники, поскольку он достаточно прост и дает более-менее корректный результат. Это вычисление тепловой мощности по площади отапливаемых помещений.

Берут отдельную комнату, измеряют ее площадь и полученное значение умножают на 100 Вт. Энергия, необходимая на весь загородный дом, определяется суммированием показателей для всех комнат. Мы предлагаем более точный метод:

• на 100 Вт умножать площадь тех помещений, где с улицей контактирует только 1 стена, на которой имеется 1 окно;
• если комната – угловая с одним окном, то ее площадь надо умножать на 120 Вт;
• когда в помещении есть 2 наружных стены с 2 окнами и более, ее площадь умножается на 130 Вт.

Если считать мощность приближенным методом, то жители северных регионов РФ могут недополучить тепла, а юга Украины – переплатить за слишком мощное оборудование. С помощью второго, расчетного способа выполняется проектирование отопления специалистами. Он более точен, так как дает четкое понимание, сколько теряется тепла через строительные конструкции любого здания.

Прежде чем приступить к вычислениям, дом надо обмерить, выяснив площади стен, окон и дверей. Затем надо определить толщину слоя каждого строительного материала, из коего возведены стены, полы и кровля. Для всех материалов в справочной литературе или интернете следует найти значение теплопроводности λ, выражаемое в единицах Вт/(м · ºС). Его подставляем в формулу для расчета термического сопротивления R (м2 ºС / Вт):

R = δ / λ, здесь δ – толщина материала стены в метрах.

Примечание. Когда стена или кровля сделана из разных материалов, то необходимо рассчитывать значение R для каждого слоя, а потом суммировать результаты.

Теперь можно узнать количество тепла, уходящее сквозь внешнюю строительную конструкцию, по формуле:

• QТП = 1/R х (tв – tн) х S, где:
• QТП – теряемое количество теплоты, Вт;
• S – это измеренная ранее площадь строительной конструкции, м2;
• tв – сюда надо подставить величину желаемой внутренней температуры, ºС;
• tн – уличная температура в самый холодный период, ºС.

Важно! Расчет следует производить для каждой комнаты отдельно, поочередно подставляя в формулу значения термического сопротивления и площади для внешней стены, окна, двери, полов и кровли. Потом все эти результаты надо суммировать, это и будут теплопотери данного помещения. Площади внутренних перегородок учитывать не нужно!

Видео описание

В нашем видео поговорим об отоплении в частном загородном доме. У нас в гостях автор и ведущий канала Тепло-Вода Владимир Сухоруков:
Безопасность – безусловное достоинство системы водяного отопления. Но помимо положительных моментов, она обладает недостатками:

• Сложность обогрева больших помещений из-за значительной потери тепла во время циркуляции теплоносителя по трубам;
• Дополнительные затраты на скрытие разветвленной сети труб и приборов отопления под облицовкой для сохранения эстетики внешнего вида комнат;
• Большие габариты батарей;
• Возможное возникновение проблем после слива теплоносителя из труб, в виде появления пробок воздуха.

Что показывает тепловизор, если в секциях есть воздух Источник zerocreation.ru

Вычисление тепловых потерь на вентиляцию

Стоит учитывать, что любой дом имеет и определённые тепловые потери. Каждая комната имеет конкретную потерю. Вентиляционный воздух тоже нагревается, это обязательно нужно учесть. Формула расчёта такова:

Для определения количества необходимого дому тепла нужно сложить Q тп и Q возд.

Котёл нужно выбирать с запасом. Предпочтительный КПД – 1,3 –1,5. Увеличить мощность нужно, если котёл будет применяться и для других целей.

Способы циркуляции жидкости

Перемещение теплоносителя по трубам производится самотеком (конвекция и расширение), или принудительным способом. В первом случае нагретая в котле жидкость благодаря конвекции двигается по сети труб к радиаторам. Такое передвижение воды называется прямым током. Далее, остывший в батареях теплоноситель движется обратно к отопительному котлу, после чего цикл повторяется. Этот отрезок – обратный ток.

Чтобы повысить скорость циркуляции переносчика тепла по трубам, применяются специализированные насосные агрегаты, устанавливаемые между трубами обратного тока. Существуют модели отопительных котлов со встроенными насосами.

Естественный способ циркуляции

Передвижение теплоносителя здесь осуществляется естественным путем, без приложения посторонних сил. Здесь используется простейший физический принцип, благодаря которому вода нагревается в чайнике, а происходит это потому, что ее горячие слои легче холодных и поднимаются наверх.

Пример естественной циркуляции теплоносителя Источник santehnika-nk.ru

Так и происходит весь процесс – нагретая в котле вода поднимается в наивысшую точку разводки и дальше двигается самотеком под действием собственного веса (трубы стоят под уклоном 3-4 градуса). Проходя через батареи вода остывает, ее плотность увеличивается и она приходя в отопительный котел вытесняет уже нагревшиеся слои наверх.

Системы отопления, основанные на данном виде циркуляции, достаточно несложные и не требуют установки дополнительного оборудования, что упрощает процесс монтажа. Но подходят они лишь для домов с небольшой площадью из-за ограничений по длине контура в 30 метров. Также к минусам относятся необходимость установки труб с большим диаметром и низкие показатели давления.

Откуда берется тепло?

Главным источником тепла служит отопительный котел. Пожалуй, во многом его правильный выбор обеспечивает будущий комфорт в холодные зимние дни и ночи, и поэтому отнестись к нему надо со всей возможной ответственностью. Вы должны дать ответ самому себе – а чем будем топить этот котел? Несмотря на все удобства, которые предоставляет самодельное отопление, не стоит забывать, что оно должно работать, а для этого печку надо топить.

Проще топить обычную печку, чем выбрать самый расчудесный котел, рассчитанный на недоступные или экзотические виды топлива, получится дешевле и хлопот меньше. Поэтому надо применять котел, использующий дешевое местное топливо, это позволит снизить затраты на отопление.

Сейчас есть изделия, ориентированные на любые горючие вещества, в том числе универсальные, способные работать на нескольких из них – угле, дровах, солярке, газе и т.д.

Следующей, не менее ответственной, задачей будет определение мощности котла. Дело в том, что если его мощности недостаточно для обогрева дома, то вы рискуете, как минимум, простудиться в зимнее время, а если она является избыточной, то это просто зря потраченные деньги. Поэтому, когда создается система отопления своими руками, выбирая котел, надо учитывать факторы, такие как:

• наличие и количество окон;
• географическое расположение дома;
• материал, из которого изготовлен дом, и толщина стен;
• наличие утепления и т.д.

Учет всех возможных факторов – сложная задача, но зачастую пользуются оценочным подходом, согласно которому для обогрева десяти кв.м. площади требуется один кВт тепловой мощности.

Зная отапливаемую площадь вашего дома, вы определите базовую мощность котла, а потом ее надо будет умножить на коэффициент, учитывающий географическое положение. Для этого используются такие значения на киловатт мощности:

• от семи до девяти десятых для южных районов;
• полтора для районов Центральной России;
• от полутора до двух для Северных районов.

Ошибки допускающиеся во время монтажа

Самыми распространенными ошибками при выполнении расчетов или монтаже отопления являются:

• Неправильное определение необходимой мощности котла;
• Неправильная обвязка;
• Безграмотный выбор самой схемы отопления;
• Некорректная установка всех элементов.

Недостаточные показатели мощности котла являются самой встречающейся ошибкой. Совершается она, когда во время подбора теплогенератора для обогрева и нужд горячего водоснабжения, необходимая дополнительная мощность для нагрева воды не учитывается.

Неверный подбор схемы отопления приводит к дополнительным затратам на переделку всей конструкции. Допускается такая ошибка, когда производится установка однотрубной разводки с более чем 6 радиаторами. Большое количество батарей не позволяет им прогреваться.

Последние в цепи отопительные элементы всегда будут оставаться холодными Источник interistroy.ru

Также, во время установки не соблюдаются наклоны трубопроводов, производится соединение труб плохого качества и осуществляется монтаж не подходящего дополнительного оборудования.

При установке теплых полов, трубы утепляются в обязательном порядке, во избежание потери тепла по пути к нагревательной «улитке».

Частой ошибкой во время соединения трубопроводов является превышение необходимого для получения надежного стыка времени воздействия паяльника на трубы. Как итог, их внутренний диаметр уменьшается и образуется узкое место.

Подключение радиаторов и выбор мощностных характеристик

Количество секций напрямую зависит от необходимого для помещения количества тепла. Батареи располагаются в том месте комнаты, где теплопотери наибольшие. Обычно это оконные проёмы и наружные стены. Подключение может происходить тремя разными способами.

Боковое соединение характерно для централизованного отопления. Диагональное же идеально вписывается в схему магистралей, проложенных горизонтально. Как в первом, так и во втором случае, батарея прогревается максимально равномерно.

При монтаже системы однотрубного типа используется разностороннее соединение. Так теплоотдача прибора становится значительно меньшей. Сверху радиатор намного теплее.

Некоторые модели радиаторов разработаны таким образом, что патрубки присоединяются к ним снизу. Разводка в этих устройствах внутренняя.

Алгоритм установки

Монтаж двухтрубной системы отопления, независимо от ее характеристик, требует использования следующих инструментов, приспособлений, материалов и оборудования

:

• рулетка, карандаш/маркер, строительный уровень, отвес;
• электродрель;
• шуруповерт;
• инструмент для монтажа трубопровода (в зависимости от выбранного вида труб);
• разводной и газовый ключи;
• трубы (на выбор: металлопластиковые, стальные, медные, из полипропилена);
• приборы отопления;
• воздухоотводчики (ручные для каждой из батарей, автоматические для всего контура);
• расширительный бак;
• элементы обвязки котла;
• сливной кран и обратный клапан для подпитки системы и т.д.

Чтобы упростить монтаж выполняется аксонометрия системы отопления — создаются особые чертежи для отопительного контура на каждом этаже дома. Аксонометрическая схема системы отопления подразумевает расположение каждого элемента на чертеже по трем осям координат, ни одна из которых не является параллельной картинной плоскости. Аксонометрическая схема отопления позволяет наглядно увидеть взаиморасположение всех элементов в пространстве. Пример, как выглядит аксонометрия отопления можно увидеть на рисунке:

Система отопления с принудительной циркуляцией монтируется в следующей последовательности

:

• Установка отопительного агрегата в специально оборудованном месте (отдельном помещении) с отделкой из негорючего материала.
• Монтаж обвязки котла, циркуляционного насоса, подключение распределительного коллектора, если предусмотрено несколько отопительных контуров.
• Установка приборов отопления (крепление на кронштейны к стене или на подставках к полу). Между нижним краем батареи и полом, а также между верхним краем батареи и подоконником должен оставаться промежуток не менее 10 см для циркуляции воздуха.
• Прокладка трубопровода, подключение труб подачи и обратки к радиаторам, установка запорной и регулирующей арматуры, кранов Маевского и термодатчиков.
• Заполнение системы и опрессовка. После проверки контура на герметичность из радиаторов стравливается воздух. Затем производится балансировка системы.