Европейский опыт отопления частных домов: две схемы

Сравнение затрат различных отопительных систем

Зачастую выбор определенной системы отопления основывается на стартовой стоимости оборудования и его последующего монтажа. Опираясь на этот показатель, получаем следующие данные:

• Электричество. Первоначальные вложения до 20000 рублей.
• Твердое топливо. Покупка оборудования потребует от 15 до 25 тысяч рублей.
• Котлы на жидком топливе. Установка обойдется в 40-50 тысяч.
• Газовое отопление с собственным хранилищем. Цена 100-120 тысяч рублей.
• Централизованная газовая магистраль. За счет высокой стоимости проведения коммуникации и подключения стоимость превышает 300000 рублей.

Советы по выбору диаметров труб и подключению

Однотрубный вариант отопления можно спроектировать и смонтировать самостоятельно, не прибегая к сложным расчетам гидравлики. Упростим задачу и дадим полезные рекомендации по устройству одноконтурных систем:

1. Максимальное число нагревательных приборов на одной петле закрытой «ленинградки» – 5 шт. Чтобы доставить к батареям нужный объем теплоносителя, хватит трубы Ø25 мм (Ду20). Подводки делаем из патрубков Ø16 мм.
2. Если в силу объективных причин количество радиаторов на 1 кольце закрытой системы необходимо увеличить, сечение магистрали наращивается до диаметра 32 мм (Ду25), подводки – до 20 мм. Ставить на один трубопровод более 7 батарей экономически нецелесообразно, дешевле проложить 2 меньших линии.
3. Минимальный диаметр горизонтального коллектора при естественной циркуляции – Ду40, наружный – Ø48 мм. В двухэтажном доме разгонный стояк и начало раздающих ветвей делается из трубы Ду50 (Ø57 мм), отдаленные участки уменьшаются до размера Ду32. Вертикальные линии до радиаторов – Ду20—25 в зависимости от тепловой мощности обогревателей.
4. Для автоматического регулирования теплоотдачи подбирайте полнопроходные клапаны с термоголовками. В стандартных радиаторных вентилях отверстие чересчур маленькое.
5. Подключение к настенному либо напольному газовому котлу производится по типовой схеме, изображенной внизу на картинке. Похожим образом делается обвязка электрического водогрейного аппарата.
6. К твердотопливному котлу «ленинградку» лучше присоединять через трехходовой смесительный клапан и буферную емкость. Поскольку в системе слишком мало теплоносителя, существует риск перегрева и закипания. Самотечную разводку, вмещающую более 200 литров воды, допускается подключать к ТТ-котлу напрямую.

Перечисленные рекомендации помогут правильно организовать отопление, если применять однотрубные разводки с умом. Разбор распространенных ошибок и вопросов касательно монтажа «ленинградки» смотрите в очередном видео:

Компоненты системы

До начала работ составляется проект будущей отопительной системы. Схема отопления частного дома с газовым котлом учитывает размер и местоположение постройки, на основе чего подбираются компоненты:

1. Теплогенератор

Вид отопительной системы определяется выбранным топливом. В зависимости от используемого топлива встречаются:

• Газовые котлы. Газ можно получать централизованно или создать собственное хранилище.
• Дизельные.

Экономный и надежный способ обогрева — газовый котелИсточник sedmoycanal.com

• На твердом топливе. Сырьем служит уголь, дрова, торф, топливные брикеты или пеллеты (древесные топливные гранулы).
• Электрические. Используются электролизные (электродные), индукционные аппараты, а также котлы на ТЭНах.
• Комбинированные. Популярны варианты — комбинации газа с твердым или жидким топливом.
• Универсальные. Конструкция имеет несколько топок для разных видов топлива.

2. Трубы

Монтаж газового отопления в частном доме предусматривает использование нескольких видов труб:

• Стальные. Встречаются обычные и оцинкованные изделия, которые соединяются как сварным, так и механическим (резьбовым) способом. Могут стать причиной аварии (разрыв), если допустить замерзании воды.
• Полимерные (пластиковые). Не подвержены коррозии, бесшумны, без проблем переносят мороз. Трубы обладают значительным коэффициентом теплового расширения и плохо справляются с высокими температурами (для обустройства дымохода и обвязки котла подходят только металлические трубы).

Медные трубы в разводке отопления частного дома газовым котломИсточник vizada.ru

• Металлопластиковые. Композитные (многослойные) изделия, надежные и долговечные. Монтаж проводится с помощью фитингов.
• Медные. Не боятся замораживания из-за своей пластичности, обладают высокой теплопроводностью (выше, чем у стальных изделий). Медные трубы подвержены электрохимической коррозии и к тому же дороги.

3. Расширительный бак

Вода обладает значительным тепловым расширением (при нагреве до 90°C ее объем увеличивается на 4%). Если в открытой (не герметичной) системе это не критично, то в закрытой (с принудительной циркуляцией) — чревато повреждением оборудования. Чтобы не испортить систему и компенсировать давление в трубах, в нее встраивают расширительный бак (гидроаккумулятор).

Расширительный бак представляет собой герметичный стальной (иногда нержавеющий) баллон, состоящий из двух отсеков. Между отсеками встроена гибкая мембрана, разделяющая горячий теплоноситель и сжатый давлением газ.

Алгоритм действия расширительного бакаИсточник kvartirnyj-remont.com

4. Радиаторы

Производители выпускают батареи для разных систем отопления; они различаются по материалу изготовления (чугун, сталь, алюминий, биметаллические радиаторы) и по количеству секций. Существует несколько типов радиаторов отопления:

• Секционные. Старые чугунные радиаторы и современные трубчатые стальные разновидности.
• Панельные. Стальные цельноштампованные, с нагревательными и конвекционными пластинами, от которых зависит тепловая мощность радиатора.
• Вертикальные (полотенцесушитель).
• Конвекторы.
• Системы «теплый пол».

5. Приборы и фурнитура

Система водяного отопления нуждается в контроле. Для этого предназначены:

• манометры;
• регулирующие и предохранительные клапаны (запорные вентили и терморегулирующие краны).

Манометр на расширительном баке контролирует давление в системе отопленияИсточник dvamolotka.ru

Подбор оптимального варианта

От выбора подходящего способа подключения радиатора отопления в частном доме напрямую зависит равномерность нагрева, поэтому к данному вопросу стоит отнестись серьезно. У каждого из видов подключения есть свои недостатки и преимущества:

Диагональное подключение радиатора отопления — вход подключают в верхнее отверстие батареи, а обратки — в противоположное нижнее. Эта схема наиболее эффективно способствует тому, чтобы тепло равномерно распределялось в радиаторе. Ее допустимо использовать в том случае, когда планируется установить оборудование со значительным числом секций. Уровень при этом составляет 2%.

Одностороннее — вход подключают к отверстию, расположенному вверху, а обратки — к нижнему, расположенному на той же стороне. Такой вариант подходит для квартир, а в частных домах встречается редко. Трубопровод там, как правило, однотрубный, располагается в одном из углов, а подключать необходимо лишь одну батарею. Этот способ эстетический и может использоваться с целью экономного расходования материала.

Седельное — подающая труба подсоединяется к нижнему отверстию, а выходящая — к нижнему, расположенному с противоположной стороны. Данная схема установки радиаторов отопления в частных домах не слишком распространена, поскольку обладает малой эффективностью. Уровень теплопотерь в этом случае составляет около 15%. Обычно ее используют, когда трубопровод скрыт в толще стены. Тогда приходится выводить отводы и подсоединять их к патрубкам.

Нижнее — вход и выход выполняются в одной точке. Данный вариант оптимален в том случае, когда трубы спрятаны под плинтусами, спрятаны в стене или располагаются в полу. Такая схема соединения радиатора отопления подходит лишь для панельных или стальных устройств в частных домах. В принципе, таким образом можно подключить и биметаллические агрегаты, являющиеся монолитными. Но есть у нее и существенный недостаток — значительные теплопотери, составляющие около 20%.

2 Однотрубная система

Самой простой является схема однотрубной системы отопления двухэтажного дома. Также она называется «Ленинградкой». Такую схему отопления двухэтажного частного дома своими руками можно провести без особых сложностей. Отличается экономичностью, функционируя на газовом или электрическом котле, при помощи кирпичной печи, отапливаемой торфяными брикетами, дровами, углем. Выбирая «Ленинградку», можно сэкономить на средствах, так как труб, необходимых для установки обогрева помещения, потребуется в 2 раза меньше, если сравнивать с двухтрубной системой. Характеризуется ещё такими положительными моментами:

• малой трудоёмкостью при выполнении монтажа и его «бюджетностью»;
• простотой ремонта;
• не нарушает концепцию интерьера в доме (при небольшом количестве труб);
• возможностью изготовления контура «тёплый пол» (при выполнении определённых требований).

Однотрубный контур можно «спрятать» под пол или развести над ним. При установке трубы можно располагать в горизонтальном положении и в вертикальном.

Однако такая самотёчная система отопления может применяться только в одноэтажной постройке. В двухэтажном доме схема однотрубной системы отопления сможет функционировать только при наличии циркуляционного насоса.

Существуют ещё недостатки:

• невозможность изготовления «тёплого пола» при горизонтальном контуре;
• требует выполнения сварочных работ и необходимой проверки соединений;
• неравномерность теплоотдачи от батарей, находящихся в разных комнатах.

https://youtube.com/watch?v=tasLQR9J8mU

Схемы подключения радиаторов

Следующий тип схем системы отопления – схемы обвязки радиаторов. Способ обвязки во многом зависит от метода прокладки труб системы – то есть от их ориентации – вертикальной или горизонтальной. Немаловажными факторами выбора способа подключения радиаторов является эффективность способа обвязки (процент реализации КПД отопительного прибора) и дизайнерские решения в общем оформлении интерьера.

Присоединение батарей водяного отопления выполняют по следующим основным схемам:

1. Диагональная;
2. Боковая;
3. Нижняя разносторонняя;
4. Верхняя.

Способы обвязки перечислены по уровню эффективности. Диагональный метод реализует до 100% теплового потенциала батареи, верхний – около 80 – 85%. Кроме основных способов подключения существует еще несколько менее распространенных схем:

1. Нижняя специальная – присоединение подводок производится к резьбам, расположенным слева, справа или по центру нижнего среза устройства;
2. Обратные диагональная и боковая схемы – здесь подключение подачи выполняется в нижнее боковое отверстие – это снижает эффективность работы отопительного устройства в среднем на 15 – 20%;
3. Боковая с байпасом (при однотрубной системе);
4. Нижняя разносторонняя с байпасом (при однотрубной системе).

Нижняя специальная схема обвязки имеет несколько внутренних гидравлических модификаций. Между секциями внутри устанавливаются специальные разделительные шайбы – это улучшает гидравлический режим движения теплоносителя внутри батареи.

Двухтрубная система с нижней разводкой

Далее мы будем рассматривать двухтрубные системы, отличающиеся тем, что они обеспечивают равномерное распределение тепла даже по самым большим домовладениям с множеством комнат. Именно двухтрубная система используется для обогрева многоэтажных домов, в которых очень много квартир и нежилых помещений – здесь такая схема работает великолепно. Мы же будем рассматривать схемы для частных домов.

Двухтрубная система отопления с нижней разводкой.

Двухтрубная система отопления состоит из подающей и обратной труб. Между ними устанавливаются радиаторы – вход радиатора подключается к подающей трубе, а выход – к обратной. Что это дает?

• Равномерное распределение тепла по помещениям.
• Возможность регулировки температуры в помещениях путем полного или частичного перекрывания отдельных радиаторов.
• Возможность обогрева многоэтажных частных домов.

Существуют две основные разновидности двухтрубных систем – с нижней и верхней разводкой. Для начала мы рассмотрим двухтрубную систему с нижней разводкой.

Нижняя разводка используется во многих частных домах, так как позволяет сделать отопление менее видимым. Подающая и обратные трубы проходят здесь рядом друг с другом, под батареями или даже в полах. Удаление воздуха осуществляется через специальные краны Маевского. Схемы отопления в частном доме из полипропилена чаще всего предусматривают именно такую разводку.

Достоинства и недостатки двухтрубной системы с нижней разводкой

При монтаже отопления с нижней разводкой мы можем спрятать трубы в полу.

Давайте посмотрим, какими положительными чертами обладают двухтрубные системы с нижней разводкой.

• Возможность маскировки труб.
• Возможность использования радиаторов с нижним подключением – это несколько упрощает монтаж.
• Минимизируются тепловые потери.

Возможность хотя бы частично сделать отопление менее видимым привлекает многих людей. В случае с нижней разводкой мы получаем две параллельные трубы, идущие вровень с полом. При желании их можно завести под полы, предусмотрев эту возможность еще на этапе проектирования системы отопления и разработки проекта строительства частного дома.

Если использовать радиаторы с нижним подключением, появляется возможность почти полностью спрятать все трубы в полах – подключение радиаторов выполняется здесь с помощью специальных узлов.

Что касается недостатков, то они заключаются в необходимости регулярного ручного удаления воздуха и необходимости использования циркуляционного насоса.

Особенности монтажа двухтрубной системы с нижней разводкой

Пластиковый крепеж для труб отопления разного диаметра.

Для того чтобы смонтировать систему отопления по данной схеме, необходимо проложить по дому подающую и обратную трубы. Для этих целей в продаже есть специальный пластиковый крепеж. Если используются радиаторы с боковым подключением, делаем отвод от подающей трубы к верхнему боковому отверстию, а забираем теплоноситель через нижнее боковое отверстие, направляя его в обратную трубу. Рядом с каждым радиатором ставим спускники воздуха. Котел в такой схеме устанавливается в самой нижней точке.

Здесь используется диагональное подключение радиаторов, что увеличивает их теплоотдачу. Нижнее подключение радиаторов уменьшает тепловую мощность.

Такая схема чаще всего делается замкнутой, с использованием герметичного расширительного бака. Давление в системе создается с помощью циркуляционного насоса. Если нужно обогреть двухэтажный частный дом, прокладываем трубы на верхнем и нижнем этажах, после чего создаем параллельное подключение обоих этажей к отопительному котлу.

Виды трубной системы

В схеме отопительной системы принципиальное значение имеет взаиморасположение входа подачи теплоносителя и выхода «обратки». Это зависит от направления теплоносителя и от типа трубной системы.

Однотрубная система

Это упрощенный вариант обустройства отопления в коттедже. Данный вариант довольно экономичен, так как требует для разводки меньше труб и выполняется с меньшими трудозатратами на монтажные работы. Система представляет собой цепь радиаторов, соединенных одной трубой. Теплоноситель, нагретый в котле, поступает поочередно в каждый радиатор, перетекая из одного в другой. То есть «обратка» из одой батареи становится подачей для следующей, и т. д.

Однотрубная схема подключения радиаторов отопления в частном доме имеет один существенный недостаток – при ней радиаторы нагреваются неравномерно. Самым горячим всегда будет первый радиатор, а дальше от батареи к батарее температура будет постепенно снижаться. Следовательно, поддерживать одинаковую температуру во всех помещениях имея однотрубное отопление невозможно.

Схема однотрубного отопления двухэтажного коттеджаИсточник utepleniedoma.com

При определенных особенностях планировки однотрубная система может быть вполне подходящей. Так, если в небольшом доме цепь радиаторов будет начинаться с жилых комнат и заканчиваться техническими помещениями, этот вариант может оказаться оптимальной. Но в просторных коттеджах лучше устанавливать двухтрубное отопление.

Двухтрубная система

Более дорогостоящий в обустройстве, но простой и удобный в эксплуатации вариант. В этой системе функционируют одновременно две линии труб. Первая подает горячую воду к каждой батарее. То есть идет одна труба с заходом в каждый радиатор. Теплоноситель, прежде чем попасть в радиатор, независимо от его расположения в цепи, не заходит в соседние радиаторы, а идет напрямую. Вторая труба собирает обратку из всех радиаторов и доставляет ее в коллектор нагрева.

Преимущества донного типа разводки в том, что во всех точках теплообмена достигается практически одна температура. Такая система лучше поддается регулировке и обеспечивает равномерный обогрев всего здания.

Схема двухтрубного отопления коттеджаИсточник ro.decorexpro.com

Лучевая (коллекторная) система

Коллекторная схема это вариант двухтрубного подключения, но с более сложной разводкой. Применяется в тех случаях, когда нужно скрыть трубы, например под напольным покрытием. В этом случае обустраивается два коллектора – под подачу и под обратку, и от каждого радиатора тянется одна труба в первый коллектор, и еще одна во второй.

В некоторых схемах подключения применяются два вида системы. Весь дом может отапливаться по двухтрубному принципу, но для отдельного участка, например веранды или большой гостиной применена связка нескольких радиаторов по однотрубному принципу. При разработке двухтрубной схемы подключения батарей отопления в частном доме главное не запутаться в коллекторах подачи и обратки.

Лучевая (коллекторная) схема отопленияИсточник firmacz.ru

Аварийные варианты

В каждой схеме обвязки обязательно должен быть предусмотрен контур на случай чрезвычайных ситуаций. В его задачу входит:

— защита от перепадов давления;

— защита от повышения температуры выше разрешенной;

— предотвращение образования влаги.

В его задачу как раз входит сброс избыточного давления из системы. Монтируется он на выходе из котла отдельно или в составе группы безопасности.

Его задача максимально ответственна – предотвратить перегрев как котла, так и системы в общем. Случиться перегрев может по 2м причинам:

— в котел загрузили слишком много топлива. полученное тепло превысило потребность.

— отключили электричество и насос перестал работать.

Для нормальной работы этого контура также необходима установка датчика температуры с клапаном и узла охлаждения в трубу подачи воды в котел. Как только температура теплоносителя превысит максимально разрешенную, датчик сигнализирует об этом и провоцирует открытие клапана.

После срабатывания клапана вода начинает заполнять узел охлаждения, снижая температуру основного теплоносителя.

Один из вариантов по охлаждению системы. Особенность его состоит в том, что потребуется подсоединить накопительный бак для контура ГВС.

Работать эта схема будет следующим образом: в обычном штатном режиме насос будет работать, создавая определенное давление. Оно будет препятствовать включению в работу вспомогательного контура. Но как только электричество отключат, насос прекратит работу, давление пропадет, вступит в работу запасной контур.

Итог: температура воды в системе понизится до нужного значения.

Оговоримся сразу, что эта схема подойдет для системы отопления абсолютно любого типа !

Этот смеситель поддерживает наименьшую температуру теплоносителя на входе в котел, чтобы на стенах прибора не образовывался конденсат. о чем мы говорили в самом начале статьи. Таким образом в твердотопливном котле это один из наиболее необходимых узлов!

Устанавливается смеситель на трубе обратной подачи, используя байпас.

Если температура в обратной трубе будет низкой (ниже установленного значения), то термосмеситель обеспечит приток горячей воды.

На какой схеме остановить свой выбор?

Давайте решим сразу по поводу однотрубных и самотечных систем. Если вы живете в современном мегаполисе или в близи него, если у вас все в порядке с энергоносителями (со светом в первую очередь), если нет нужды сильно экономить, то эти схемы не рассматривайте.

Появились они во времена, когда с электричеством было плохо, а так же отсутствовали различные виды труб. Приходилось использовать металл. Сейчас все поменялось и эти системы себя изжили.

Самотечные схемы можно реализовывать в отдаленных от цивилизации домах. Например, на вашей даче.

Если захотите использовать радиаторную систему в частном доме, то лучшим выбором будут  двухтрубная тупиковая схема отопления или лучевая. Обе системы по работе практически идентичны. Отличаются только реализацией.

Перед использованием водяного теплого пола следует сделать расчет теплопотерь дома. Они помогут понять, хватит ли его в качестве основного отопления или придется использовать еще и радиаторы.

Читайте так же:

Варианты монтажа водяных систем отопления

Однотрубное отопление чаще применяют для частных домов малой площади, для больших площадей рекомендуем смотреть в сторону двухтрубных систем.

Как лучше всего проложить трубы и подключить радиаторы? Если у вас небольшой дом, буквально на 2-3 комнаты, можно немного сэкономить на материала и проложить однотрубную систему. Здесь теплоноситель последовательно проходит по всем радиаторам, доходит до последней батареи возвращается в котел по обратной трубе. При такой прокладке используется нижнее подключение батарей. Недостатком является недостаточный прогрев самых дальних комнат, так как отдача тепла в радиаторах приводит к уменьшению температуры теплоносителя.

Проблема с остыванием теплоносителя решается установкой циркуляционных насосов и перемычек/байпасов на каждый радиатор (схема «ленинградка»).

Двухтрубные системы являются более совершенными. В них к самому дальнему радиатору прокладывается цельная труба, от которой делаются отводы к промежуточным радиаторам. Пройдя через радиаторы, теплоноситель отправляется в обратную трубу. Данная схема позволяет обеспечить равномерный нагрев всех помещений, а главным ее недостатком является повышенная сложность монтажа.

Если выбирать между однотрубной и двухтрубной системами, то мы рекомендуем остановиться на двухтрубном варианте. Он обеспечит равномерный обогрев комнат и позволит регулировать температуру посредством отсечения ненужных радиаторов.

В каких домах выгоден монтаж насосных однотрубных систем

Снижение длины труб отопления относительно двухтрубных схем присуще многоэтажным жилым домам, промышленным зданиям (цехам, складам), характеризуемым длинами контуров отопления в сотни метров. Применение «однотрубки» в них реально экономит отопительные трубы. Широкое применение в индивидуальном строительстве объясняется недопониманием реального соотношения затраты-достоинства данного типа отопления заказчиками и теплотехниками-практиками.

В небольших двухэтажных домах площадью около 100 кв.м (50 кв.м – первый этаж, 50 кв.м – второй) часто монтируют «однотрубку», хорошо работающую при коротких контурах, содержащих 4-5 отопительных приборов. Большие дома со множеством радиаторов плохо подходят для однотрубных схем, хотя реально работают объекты с десятком батарей в этажном контуре, как в показанной ниже смешанной вертикально — горизонтальной однотрубной схеме.

Однотрубная система смешанного (вертикально — горизонтального) типа.

Схемы отопления загородного дома

Закрытая система отопления частного дома может реализовываться различными способами в зависимости от этажности и площади, а также от вида обогревательных приборов. Наибольшее распространение получили однотрубная, двухтрубная, лучевая схема и их комбинация.

Однотрубные системы отопления представляют собой схему, при которой подача и обратка радиаторов подключены к одной трубе.

Рис.4.

Достоинство данной схемы в том, что она компактна, проста в монтаже и не требует большого расхода материала. Главным недостатком является то, что чем дальше радиатор отстоит от котла, тем меньше тепла он отдает помещению, т.к. в него попадает более холодная вода, чем в предшествующие.

Для устранения этого недостатка требуется точный расчет отопления дома, т.е. трубопроводов (по диаметру труб) и обогревательных приборов (количество секций) при проектировании. Однако часто сбалансировать однотрубную схему очень сложно.

Недостатков лишена двухтрубная система отопления частного дома. В этой схеме подача теплоносителя в радиаторы производится из трубы подачи, а слив остывшей воды осуществляется в трубу обратка.

Таким образом все нагреватели получаются подключены параллельно, и обеспечить одинаковую теплоотдачу обогревательных приборов значительно проще. Для этой цели применяются терморегуляционные вентили.

Рис.5.

Обе схемы могут использоваться в домах различной этажности. В зависимости от количества радиаторов на этаже может применяться горизонтальная или вертикальная разводка.

Двухтрубная система отопления одноэтажного дома небольшой площади должна иметь горизонтальную разводку. Для многоэтажного следует предпочесть вертикальную схему расположения стояков. Такой вариант позволит более равномерно распределить тепло по всем помещениям, благодаря более простой балансировке.

Рис.6.

Эффективное отопление дома достигается за счет применения лучевой (коллекторной) схемы. В ней каждый радиатор подключается индивидуально. По этой же схеме работает водяной теплый пол.

Рис.7.

Коллекторная система отопления частного дома более затратная в монтаже, чем предыдущие, но они с лихвой окупаются на экономии в эксплуатации. Дело в том, что можно точно настроить не только всю систему, но и каждый радиатор в отдельности. Таким образом в нежилых помещениях легко поддерживать небольшую температуру, тем самым значительно снизить потребления топлива для котла.