Системы и схемы водяного отопления частного дома своими руками с теплотрассой

Как работает система отепления

Это принципиальная схема, недостаточная чтобы начать монтаж отопления своими руками. Нужно правильно подобрать котлоагрегат и дополнительное оборудование, необходимое для эффективной работы отопительной системы.

Но основных узла всего три:

1. Котел с расширительным баком.
2. Контур, собранный из металлических труб.
3. Радиаторы (батареи) конвекторы.

Расширительный бак, насос принудительной циркуляции и контрольно-измерительные приборы относятся к разряду дополнительного оснащения. А запорная арматура (вентили, краны, регуляторы) включается в состав трубопровода.

Простая вода из централизованной системы водоснабжения способна поглотить и передать до 4.18 кДж/кг •°С. Это тепло принимается и от ТЭНов, если котел электрический. По трубам теплоноситель поступает к батареям, изготовленным из металла большой теплоемкости. Радиаторы нагреваются и отдают тепло в комнату. Этиленгликоль либо пропиленгликоль используется в качестве незамерзающей жидкости, что позволяет отключать обогрев зимой без риска разморозить систему.

Подобные схемы отопления работают следующим образом:

1. В результате потребления электрической энергии или сжигания углеродного топлива вода разогревается до температуры +40..90 градусов по Цельсию.
2. Движущей силой для перемещения горячей жидкости является естественная конвекция или результат работы циркуляционного водяного насоса.
3. После того, как теплоноситель дойдет до радиатора, температура снизится на 10-20 °C, но этого достаточно, чтобы прогреть воздух в помещении.
4. Будучи охлажденной, водяная масса направляется обратно к котлу, где участвует в новом цикле, что обеспечивает непрерывность процесса.
5. Чтобы исключить появление воздушных пробок в трубах и радиаторах устанавливают расширительный бак, где гасятся температурные изменения объема жидкости.

Обустраивая отопление частного дома своими руками, важно правильно подобрать котел, исходя из рабочих параметров (мощность, производительность). Также покупают ту модель, которая предназначена для конкретного типа энергоносителя

Монтаж отопления из полипропиленовых труб

Создание отопления из полипропиленовых труб своими руками начинается с установки котла. Безошибочный монтаж могут выполнить только профессионалы.

Бойлерная, фрагмент системы отопления пп трубами

Они выдадут документ, подтверждающий грамотную установку. Он не позволит потерять гарантию компании-производителя оборудования.

Очередность обвязки

Сначала проводятся подготовительные работы. Определяются места монтажа радиаторов. Это позволяет выполнить при необходимости гидравлический расчет. Потом процесс проводится в следующей очередность:

• Монтируется стояк от котла, расширительная емкость и стартовая магистраль.
• Закрепляются отопительные приборы в каждом помещении.
• Намечаются точки установки фитингов и запорных вентилей.
• Выполняется подключение циркуляционного насоса.
• Монтируются ПП трубы. При прокладке в конструкциях здания используется изоляционный материал.
• Радиаторы подсоединяются к созданному тепловому контуру дома.

В завершение выполняются контрольные испытания системы. Трубопроводная сеть заполняется под давлением водой или воздухом для проверки герметичности стыков. После успешно проведенных испытаний осуществляется полноценный запуск отопительной системы.

Соединение пайкой

Для стыковки полипропиленовых элементов применяется раструбная пайка, если ПП трубы имеют разный диаметр. Прямолинейные детали вставляются друг в друга. Для разогрева элементов используется специальный паяльник. Такое же оборудование применяется при стыковке с помощью фитингов.

Элементы с большим одинаковым диаметром соединяются торцевой пайкой без использования муфт. Для нагрева деталей применяется другой вид оборудования. В его комплект нередко входит торцеватель.

Оборудование для пайки

Инструмент в виде паяльника оснащается насадками разного диаметра. Его стоимость примерно от 20 до 100 долларов.

Пайка осуществляется следующим образом:

• Прямолинейные участки нарезаются необходимой длины с помощью трубореза. 
• При необходимости торцы зачищаются для удаления заусенцев и мусорных включений.
• На паяльнике закрепляются насадки нужного диаметра. 
• Два соединяемых элемента нагреваются. 
• Одна деталь вставляется в другую до упора без поворотов вокруг оси.

Созданный стык удерживается в неподвижном состоянии несколько секунд до остывания полипропилена. В результате получается герметичное и долговечное соединение.

Прокладка в стенах

Из-за расширения полипропилена при нагреве прокладка ПП труб в конструкциях дома выполняется с теплоизоляционным материалом. Это стекловата, минвата или другой теплоизолятор.

При скрытом монтаже выполняется минимум стыков. В местах соединения лучше устанавливать люки.

Штробы в стенах создаются с помощью болгарки и перфоратора. После укладки трубопроводов обязательно проверяется герметичность всех стыков. Только по завершении испытаний штробы заделываются цементным или гипсовым раствором.

Выбор отопительного устройства

твердотопливный аналог

Если рассматривать котёл, работающий на твёрдом топливе, то его эксплуатация обходится намного дешевле, чем электрического аналога, так как он работает на дешёвых ресурсах – дровах, угле или пеллетах. Электрическое отопление оптимально подойдёт для дачного домика, где нет необходимости обогревать помещение ежедневно.

Водяная система теплоснабжения в небольших частных постройках не всегда выгодная, так как зачастую достаточно повесить несколько электрических обогревателей. В свою очередь, для больших домов понадобится очень мощный электрический котёл для нагрева воды, а это может сказываться на качестве работы других электрических приборов. В такой ситуации лучше использовать газовое или твердотопливное оборудование.

Однотрубная горизонтальная

Самый простой вариант однотрубной горизонтальной системы отопления с нижним подключением.

При создании системы отопления частного дома своими руками схема с однотрубной разводкой может оказаться самой выгодной и дешевой. Она одинаково хорошо подходит как для одноэтажных домов, так и для двухэтажных. В случае с одноэтажным домом она выглядит очень просто – радиаторы соединяются последовательно – с целью обеспечения последовательного протекания теплоносителя. После последнего радиатора теплоноситель отправляется по цельной обратной трубе в котел.

Достоинства и недостатки схемы

Для начала мы рассмотрим основные достоинства схемы:

• простота реализации;
• отличный вариант для небольших домов;
• экономия материалов.

Однотрубная горизонтальная схема отопления — отличный вариант для небольших помещений с минимальным количеством комнат.

Схема действительно очень простая и понятная, поэтому с ее реализацией сможет справиться даже новичок. Она предусматривает последовательное соединение всех устанавливаемых радиаторов. Это идеальная схема разводки отопления для частного дома небольших размеров. Например, если это однокомнатный или двухкомнатный дом, то «городить» более сложную двухтрубную систему не имеет особого смысла.

Глядя на фото такой схемы, мы можем отметить, что обратная труба здесь цельная, она не проходит через радиаторы. Поэтому такая схема более экономичная в плане расхода материалов. Если у вас нет лишних денег, такая разводка станет для вас наиболее оптимальной – она сэкономит деньги и позволит обеспечить дом теплом.

Что касается недостатков, то их мало. Главным недостатком является то, что последняя батарея в доме будет холоднее, чем самая первая. Это связано с последовательным проходом теплоносителя через батареи, где он отдает накопленное тепло в атмосферу. Еще одним недостатком однотрубной горизонтальной схемы является то, что при выходе из строя одной батареи придется отключать сразу всю систему.

Несмотря на определенные недостатки, такая схема обогрева продолжает использоваться во многих частных домах небольшой площади.

Особенности монтажа однотрубной горизонтальной системы

Создавая водяное отопление частного дома своими руками, схема с однотрубной горизонтальной разводкой окажется самой простой для реализации. В процессе монтажа необходимо смонтировать батареи отопления, после чего соединить их отрезками трубы. После подключения самого последнего радиатора необходимо развернуть систему в обратном направлении – желательно, чтобы отводящая труба проходила по противоположной стене.

Однотрубная горизонтальная схема отопления может использоваться и в двухэтажных домах, каждый этаж здесь подключается параллельно.

Чем больше ваше домовладение, тем больше в нем окон и тем больше в нем радиаторов. Соответственно, растут и тепловые потери, в результате чего в последних комнатах становится ощутимо прохладнее. Компенсировать падение температуры можно путем увеличения количества секций на последних радиаторах. Но лучше всего смонтировать систему с байпасами или с принудительной циркуляцией теплоносителя – об этом мы расскажем чуть позже.

Аналогичная схема отопления может быть использована для обогрева двухэтажных домов. Для этого создаются две цепочки радиаторов (на первом и втором этажах), которые подключаются параллельно друг другу. Обратная труба в этой схеме подключения батарей одна, она начинается от последнего радиатора на первом этаже. Туда же подключается обратная труба, спускающаяся со второго этажа.

Трубы для отопительной системы

Перед тем, как сделать отопление самостоятельно, нужно подобрать еще и подходящие трубы. Лучше всего себя проявили полипропиленовые трубы, армированные тонким алюминиевым слоем.

Ключевые достоинства данного материала выглядят так:

1. Низкая стоимость. Полипропиленовые трубы с алюминиевой фольгой обходятся в несколько раз дешевле изделий из нержавейки, не говоря уже о медных трубах, стоимость которых настолько высока, что целесообразность их использования в частном домостроительстве можно поставить под большой вопрос.
2. Простые и надежные соединения. Рассматриваемый вид труб соединяется не требующими обслуживания фитингами, прочность которых сопоставима с прочностью цельной трубы. К тому же, эти соединения можно смело укладывать в штробы или прямо в стяжку.
3. Прочность и устойчивость к температурным перепадам. В автономных отопительных системах температура редко превышает 75 градусов, а величина давления практически никогда не достигает 2,5 атмосфер. При таких параметрах армированные алюминием полипропиленовые трубы отлично работают на протяжении всего срока службы.

Также стоит отметить, что данные трубы характеризуются сравнительно небольшим температурным расширением. Так, обычный полипропилен при нагреве на 50 градусов расширяется на 6,5 мм – но если в трубе присутствует слой алюминиевой фольги, то расширение уменьшается до 1,5 мм на метр. Впрочем, это все равно немало, поэтому при прокладке длинных непрерывных участков магистраль используются компенсаторы, предназначенные для защиты трубы от деформации. Подобные моменты нужно обязательно учитывать – без знания того, как правильно провести отопление в частном доме, создать надежную систему не получится. 

Одноконтурное или двухконтурное: какое отопление лучше?

Как уже отмечалось выше, преимуществом одноконтурной установки отопления являются простота монтажа, снижение затрат на комплектующие системы, особенно если рассматривать вариант с естественной циркуляцией, который к тому же позволяет экономить электроэнергию. Такой вариант доступен для установки системы в загородных коттеджах в самых отдаленных населенных пунктах страны, где возможны перебои с подачей электроэнергии.

К числу недостатков одноконтурного отопления можно отнести неравномерное распределение тепла по помещениям, в том, который находится ближе всего к котлу, температура всегда будет выше, поскольку, проходя по магистрали, теплоноситель теряет свои температурные показатели.

В случае с двухконтурным отоплением теплоноситель распространяется по всем радиаторам равномерно. При этом система включает не одну, а две магистрали. По одной трубе теплоноситель идет на вход в радиаторы, по другой уже остывший теплоноситель – на выход. Затраты на установку значительно выше, чем в случае одноконтурного отопления, монтаж производить сложнее.

В обоих случаях используется котел, который может работать на жидком или на твердом топливе. Вид топлива выбирают с учетом себестоимости (например, газ относится к наиболее экономичным вариантам), безопасности, доступности в любое время года.

Вне зависимости от выбора системы, специалисты рекомендуют установить циркуляционный насос, что позволит обеспечить наиболее равномерное распределение тепла в помещениях. Чаще всего предпочтение в современных автономных установках отдают системам с мембранными баками. Такие варианты считаются наиболее эффективными, безопасными.

Читайте так же:

Делаем расчет отопления

Перед тем, как сделать дома водяное отопление, необходимо все тщательно просчитать. Заметим, что потребности в отоплении в прямом отношении зависят от потерь тепла через стены, потолки и полы, двери и окна. Именно поэтому в процессе расчета мощности котла нужно учесть и такие факторы. При этом используются специальные нормы, которые необходимо изучить и рассчитать все применительно к вашему климату.

Теплопотери частного дома и способы их уменьшения

Обычно драгоценное тепло уходит именно через наружные стены, а теплопотери возрастают при больших перепадах температур между внутренними и внешними. Так, нормальная температура (обычно +20 градусов по Цельсию) внутри помещений суммируется с самой большой отрицательной температурой зимы (то есть, холодного сезона) вашей местности.

Для примера приведем такие расчеты. При температуре -30 градусов потери тепла стен в зависимости от материалов будут такими:

• Кирпичные (2.5 кирпича), со штукатуркой внутри – 89 Вт/кв.м.
• Кирпичные (2 кирпича), со штукатуркой внутри – 104 Вт/кв.м.
• Рубленные (250 мм), обшивка внутри – 70 Вт/кв.м.
• Сделанные из бруса (180 мм), обшивка внутри – 89 Вт/кв.м.
• Сделанные из бруса (100 мм), обшивка внутри – 101 Вт/кв.м.
• Каркасные (200 мм), внутри керамзит – 71 Вт/кв.м.
• Пенобетонные (200 мм), со штукатуркой внутри – 105 Вт/кв.м.

При такой же отрицательной температуре потери тепла ограждающих конструкций:

• Перекрытие чердака из дерева – 35 Вт/кв.м.
• Перекрытие подвала деревом – 26 Вт/кв.м.
• Двери деревянные, двойные (без утепления) – 234 Вт/кв.м.
• Окна с деревянной рамой (двойной) – 135 Вт/кв.м.

Чтобы верно посчитать теплопотери, необходимо определить точную площадь наружных (торцевых) стен, потолка, пола, дверей и окон, умножить на теплопотерю с кв.м. их материалов, после чего результаты суммируются.

https://youtube.com/watch?v=mVNWfHKN-Pw

Напоследок о преимуществах и недостатках

Сразу необходимо коснуться темы недостатков автономных отопительных систем частных домовладений:

1. Придется нести затраты за закупку оборудования, комплектующих, материалов.
2. Если сэкономить на электронном управлении, придется следить за рабочим режимом.
3. Если котел на жидком или твердом топливе, периодически нужно загружать бункер.
4. На зиму приходится сливать воду и консервировать оборудование.
5. Всегда есть опасность появления свища и протечки теплоносителя.

Все это не критично, и достоинств автономного отопления значительно больше:

1. Универсальность. Есть возможность выбирать котлоагрегаты по типу энергоносителя или формировать комбинированную систему.
2. Широкий выбор комплектующих. Современный строительный рынок предлагает продукцию различных производителей и ценовой категории.
3. Настраиваемость. Любая схема предполагает возможность регулировать температурный режим в отапливаемых помещениях.
4. Воздух в комнатах не пересушивается, так как при обогреве излучается «мягкие» инфракрасные волны при температуре поверхности до 80 град.
5. Несложно организовать горячее водоснабжение, если предусмотреть отдельный контур, подведенный к общему котлоагрегату.
6. Полная автоматизация позволяет управлять рабочими режимами через интернет, Вай-Фай, Блютуз или GPS.

Монтаж котла и прокладка труб

Установка системы отопления реализуется поэтапно:

Подготовка места под установку котла. Для этого рекомендуется выделить отдельное помещение (котельную), оформив его огнеупорной отделкой. Обязательно нужно обеспечить хорошую вентиляцию.
Установка оборудования. Между котлом и стеной должно быть небольшое расстояние: то же само же касается потолка, пола и прочих стен. Желательно подвесить аппарат таким образом, чтобы его было легко обслуживать.
Подключение насоса (если он используется). Как было сказано выше, принудительная схема отопления в основном используется в однотрубных контурах.
Монтаж коллектора (при его наличии в проекте).
Фиксация регулирующей и измерительной котельной аппаратуры.
Обустройство трубной развязки. Для этого потребуется наличие перфоратора, так как проложить трубы отопления в частном доме без пробивки стен невозможно

Важно позаботиться о необходимом в таком случае уклоне (примерно 5 мм/метр). Если про это забыть, система заметно потеряет в своей эффективности.
Установка батарей

Это последняя монтажная операция, предусматривающая проведение предварительной разметки стены. Это делается для того, чтобы определить место размещения крепежных элементов. Просверлив отверстия, проводят установку кронштейнов. Разметка реализуется с соблюдением следующих размеров: между полом и низом батареи – от 100 мм, между стеной и тыльной поверхностью — от 20 мм, между подоконником и верхом прибора подоконника – 100 мм. Рекомендуется все входы и выходы радиаторов оснастить вентилями, чтобы облегчить обслуживание и демонтаж.

Котлы на жидком топливе

Стоимость оборудования и монтажа котлов на жидком топливе примерно такая же, как и газовых отопительных приборов. То же касается и уровня КПД, при более низкой отработке жидкотопливных обогревателей. Однако количество грязи, образующейся в результате их работы, самое большое из всех котлов. Каждый визит в котельную чреват испачканными руками и запахом солярки. Не говоря уже о ежегодной чистке оборудования, которое является очень грязной процедурой. Кроме того, приходится учитывать дороговизну жидкого топлива, так как поднялись цены даже на самый дешевый его вариант – отработанное масло. Обычно дизельные котлы используются в качестве резервных источников тепла, или когда все другие теплоносители недоступны.

Принцип работы теплого водяного пола от газового котла

Под водяным обогревающим полом подразумевается система из труб, по которой постоянно циркулирует горячая вода, нагревающаяся от носителя энергии. В данном случае – газового котла. В многоэтажных квартирах устанавливать такие конструкции нецелесообразно, так как это запрещено Законодательством, но в частном доме это оптимальный вариант.

Предлагаем узнать какой котел для теплого водяного пола выбрать, как рассчитать мощность, схемы и инструкция к монтажу.

Газовый котел – специализированный агрегат, производящий нагрев воды и охлаждение жидкости посредством природного газа. Система оснащается узлом смешивания теплоносителя, который имеет коллектор, термостатический смеситель и насос, благодаря чему поддерживается необходимый температурный режим. Горячая вода движется по контурам.

Самотечная система «Паук»

Вертикальная отопительная схема разводки частного дома с верхним разливом без использования циркуляционного насоса получила название «Паук». Основным достоинством является полная автономность от газа или электричества, что особенно востребовано в сельской местности или в дачных поселках. В схеме перемещение теплоносителя происходит за счет разности температур на входе и выходе нагревательного устройства. При условии отсутствия газа и электричества лучше всего использовать твердотопливный котел.

Принцип работы «Паука» основан на законах физики – горячая вода устремляется вверх, вытесняя вниз холодную. В результате нагрева вода поднимается от котла по стояку к радиатору, отдает ему часть своей тепловой энергии и перемещается к следующему до тех пор, пока не вернется обратно в котел. Функционирование системы зависит от точного подбора труб и соблюдения уклонов. Забор воды должен осуществляться выше уровня теплообменников. Котел должен быть расположен ниже. Главным недостатком схемы можно считать достаточно сложные монтажные работы.

Установка водяного отопления частного дома

установка отопительного котла

На следующем этапе выполняют установку отопительных батарей. Их размещение должно быть строго под подоконниками, что позволяет создать тепловой барьер, предотвращающий, проникновение холодного воздуха через оконные щели. Сама установка радиатора достаточно проста и выполнима своими руками. Батарея навешивается на специальные кронштейны, закреплённые в стене при помощи дюбелей. Но, несмотря на всю кажущуюся простоту, существуют нюансы, которые нужно учитывать:

• Перед началом установки радиаторов выполняется разметка стен. Все радиаторы в частном доме должны располагаться на одном уровне и в горизонтальном положении, чтобы теплоноситель циркулировал беспрепятственно.
• Батарею при установке лучше не распаковывать, чтобы не повредить в процессе крепления.
• От нижней части батареи до напольной поверхности должен оставаться промежуток не менее 70 мм, но не более 150 мм.
• Отопительный радиатор должен, находится на 20 мм расстоянии от стены.

После завершения монтажа батарей переходят к разводке труб и установке сопутствующих узлов.

1. Сливной патрубок с краном на конце, для удаления из системы воды. Его установка должна происходить в самой нижней точке системы обогрева частного дома.
2. Расширительный бачок монтаж, которого выполняется в высшей точке системы отопления, но не меньше чем на высоте 3 м от котла.
3. В случае с принудительной системой отопления монтируется циркуляционный насос. Специалисты, рекомендует сделать обводной участок трубопровода, который в случае поломки насоса возьмёт нагрузку на себя.
4. При помощи кранов желательно оградить каждый самостоятельный элемент системы отопления. Это позволит в случае необходимости выполнить ремонт любого узла без полного слива теплоносителя.

Если схема отопления предусматривает наличие нескольких стояков, то в местах разводки трубопровода обязательно устанавливается балансировочный вентиль. В первую очередь — это необходимо для уравнивания разницы гидравлического сопротивления в различных ответвлениях отопительной системы.

Теплоноситель и его свойства

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

Основные характеристики теплоносителя, которые нужно учитывать при выборе:

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

Лучший теплоноситель – это очищенная вода и антифриз.

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

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

Специальное средство для системы — антифризантифриз для отопления

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

Заполнение антифризом системы отопления

Выводы и полезное видео по теме

В интересных видеороликах представлена полезная информация о схемах, составных частях, монтаже жидкостных систем отопления, а также о личном опыте монтажа.

Видео #2. Обзор схем двухтрубной системы обогрева:

Видео #3. Практическое применение лучевой схемы:

Видео #4. Подробная инструкция по монтажу системы отопления:

Совет всем, кто хочет самостоятельно оборудовать сложную отопительную систему в загородном доме: при составлении проекта обязательно проконсультируйтесь со специалистом, чтобы после монтажа не столкнуться с непредвиденными обстоятельствами. Сантехники помогут выбрать надежное оборудование, подскажут более эффективную схему разводки, сделают точные расчеты, а результатом станут уют и тепло в доме.

Появились вопросы в ходе ознакомления с предложенной нами информацией? Хотите поделиться полезными сведениями или собственным опытом в устройстве отопительного контура? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке.