Как правильно установить отопление в частном доме. Как сделать отопление в частном доме — подробное руководство. Газгольдер – гарантия независимости от центральных сетей

Эффективная система обогрева сделает комфортной жизнь в любом доме. Ну а если отопление будет работать из рук вон плохо, то уровень комфорта не спасут никакие дизайнерские изыски. Поэтому сейчас мы поговорим о схемах и правилах монтажа элементов системы, обогревающей жилище.

Что нужно для сборки – 3 главные детали

Любая система отопления состоит из трех базовых компонентов:

• источника тепла – в этой роли может выступать котел, печь, камин;
• теплопередающей магистрали – обычно в этом качестве выступает трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель;
• нагревательного элемента – в традиционных системах это классический радиатор, преобразующий энергию теплоносителя в тепловое излучение.

Компоновка котельной в доме

Разумеется, существуют схемы, исключающие первый и второй элементы этой цепочки. Например, общеизвестное печное отопление, когда источник является и нагревательным элементом, а теплопередающая магистраль отсутствует в принципе. Или конвекционный обогрев, когда из цепочки исключают радиатор, поскольку источник греет до нужной температуры сам воздух в доме. Однако печная схема считалась устаревшей еще в начале ХХ века, а конвекционный вариант очень сложно реализовать своими руками без специальных знаний и специфических умений. Поэтому большинство бытовых систем строится на базе водогрейного котла и водяного контура (трубопровода-разводки).

В итоге для строительства системы нам потребуется один котел, несколько радиаторов (обычно их количество равно числу окон) и арматура для трубопровода с сопутствующими фитингами. Причем, чтобы собрать отопление частного дома, вам придется своими руками соединить все эти компоненты в рамках одной системы. Но перед этим было бы неплохо разобраться с параметрами каждого элемента – от котла до труб и радиаторов, чтобы знать, что покупать для дома.

Какой котел выбрать и как подсчитать его мощность

Водяное отопление черпает энергию у особого котла, камеру сгорания которого окружает заполненная жидким теплоносителем рубашка. При этом в топке могут гореть любые продукты – от газа до торфа. Поэтому перед сборкой системы очень важно выбрать не только мощность, но и тип источника тепла. И выбирать придется между тремя вариантами:

• Газовым котлом – он перерабатывает на тепло магистральное или баллонное топливо.
• Твердотопливным нагревателем – он питается углем, дровами или топливными гранулами (пеллетами, брикетами).
• Электрическим источником – он преобразует в тепло электроэнергию.

Наилучшим вариантом из всех вышеперечисленных является газовый теплогенератор, работающий на магистральном топливе. Он дешев в эксплуатации и работает в непрерывном режиме, поскольку подача топлива осуществляется автоматически и в сколь угодно больших объемах. Причем у такого оборудования фактически нет недостатков, кроме высокой пожарной опасности, которая присуща всем котлам.

Неплохим вариантом теплового генератора, отапливающего частный дом без газопровода, является твердотопливный котел. Особенно модели, рассчитанные под длительное горение. Топливо для таких котлов можно найти, где угодно, а особая конструкция позволяет сократить периодичность загрузки с двух раз в сутки до одного заполнения топки в 2-3 дня. Впрочем, от периодической чистки не избавлены даже такие котлы, поэтому данный момент является основным минусом подобного нагревателя.

Наихудшим вариантом выбора из всех возможных является электрический котел. Недостатки такого предложения очевидны – трансформация электричества в энергию теплоносителя стоит слишком дорого. Кроме того, электрический котел нуждается в частой замене нагревателя и обустройстве усиленной линии электропроводки, а равно и заземления. Единственный плюс такого варианта – это полное отсутствие продуктов горения. Для электрокотла не нужен дымоход. Поэтому большинство домохозяйств выбирают либо газовый, либо твердотопливный вариант. Однако, помимо типа топлива, домовладельцу необходимо обратить внимание еще и на параметры самого теплового генератора, а точнее – на его мощность, которая должна компенсировать тепловые потери жилища в зимний период.

Выбор котла по мощности начинается с подсчетов метража отапливаемых помещений. Причем на каждый квадратный метр должно приходиться не менее 100 ватт тепловой мощности. То есть для помещения на 70 квадратов нужен котел на 7000 ватт или 7 кВт. Кроме того, было бы неплохо заложить в мощность котла 15-процентный запас, который пригодится во время сильных холодов. В итоге для дома на 70 м 2 нужен котел на 8,05 кВт (7кВт 15 %).

Более точные расчеты мощности нагревателя оперируют не квадратами площади, а объемом дома. В этом случае принято считать, что энергетические затраты на обогрев одного кубического метра равны 41 ватту. И дом площадью 70 м 2 с 3-метровой высотой потолков должно отапливать теплогенерирующее устройство мощностью 8610 ватт (70×3×41). А с учетом 15-процентного запаса мощности на сильные холода максимальная теплогенерирующая способность такого котла должна равняться 9901 ватту или, с учетом округления, 10 кВт.

Батареи и трубы – медь, пропилен или металлопластик?

Чтобы провести систему отопления по дому нам понадобятся трубы и радиаторы. Последние можно выбирать, даже исходя из эстетических предпочтений. В частном доме нет большого напора в системе, следовательно, отсутствуют и ограничения по прочностным характеристикам радиаторов. Однако требования к теплогенерирующей способности батарей все равно остаются. Поэтому при подборе радиаторов будет правильно ориентироваться не только на внешний вид, но и на теплоотдачу. Ведь мощность нагревательного элемента должна соответствовать площади или объему комнаты. Например, в помещении на 15 квадратов должна стоять батарея (или несколько радиаторов) мощностью 1,5 кВт.

С трубами получается более сложная ситуация. Тут нужно брать во внимание не только эстетическую составляющую, но и возможность выполнить монтаж сети своими силами при минимальных знаниях и усилиях со стороны доморощенного слесаря. Поэтому в качестве кандидатов на роль идеальной арматуры для разводки мы можем рассматривать только три варианта:

• Медные трубы – они используются при обустройстве и домашних, и промышленных систем отопления, но стоят очень дорого. Кроме того, такая арматура соединяется с помощью пайки, а эта операция знакома далеко не всем.
• Полипропиленовые трубы – они стоят дешево, но для их монтажа нужен особый сварочный аппарат. Впрочем, такой аппарат может освоить даже ребенок.
• Металлопластиковые трубы – такую систему можно собрать с помощью гаечного ключа. Кроме того, металлопластик обходится не дороже полипропиленовых труб и позволяет экономить на угловых фитингах.

В итоге самодельное отопление лучше собирать на базе металлопластиковой арматуры, поскольку она не требует от исполнителя умения обращаться со сварочным аппаратом или паяльником. В свою очередь, цанговые фитинги металлопластикового трубопровода можно монтировать даже руками, помогая себе гаечными ключам только на 3-4 последних оборотах. Относительно габаритов арматуры, а точнее проходного диаметра, у опытных специалистов по обустройству систем обогрева сложилось следующее мнение: для системы с насосом можно выбрать трубу ½ дюйма – такого пропускного диаметра хватит для домашней системы с избытком.

Ну а если напорное оборудование не будет использоваться (вода пойдет по трубам самотеком, побуждаемая гравитационной и тепловой конвекцией), то для такой системы будет достаточно трубы на 1¼ или 1½ дюйма. Покупать арматуру большего диаметра при таких обстоятельствах не нужно. А какую разводку выбрать – напорную или безнапорную, об этом мы поговорим ниже по тексту, заодно обсудив и оптимальные схемы подключения батарей к котлу.

Оптимальная схема разводки под самостоятельный монтаж

Домашнее отопление строится на базе двух схем: однотрубной и двухтрубной. Кроме того, бытовую разводку можно построить и на коллекторной основе, но начинающим мастерам такую схему собрать сложно, поэтому далее по тексту не будем рассматривать этот вариант, сосредоточившись только на одно- и двухтрубных вариантах.

Однотрубная разводка предполагает следующий план циркуляции теплоносителя: горячий поток покидает рубашку котла и переливается по трубе в первую батарею, из которой он попадает во вторую и так далее, до самого крайнего радиатора. Обратка в такой системе фактически отсутствует – ее заменяет короткий отрезок, соединяющий крайнюю батарею и котел. Причем при оформлении однотрубной принудительной схемы на этом отрезке размещается напорное оборудование (циркуляционный насос).

Такую систему очень легко собрать. Для этого нужно установить котел, развесить батареи и пробросить по одной нитке разводки между каждыми предустановленными элементами отопительного контура. Однако за простоту монтажа придется расплатиться отсутствием механизмов управления теплоотдачей радиаторов. Регулировать температуру в комнате в этом случае можно, только меняя интенсивность горения топлива в котле. И никак иначе.

Разумеется, с учетом дороговизны топлива этот нюанс устроит только немногих домовладельцев, поэтому одноконтурную разводку стараются не использовать в помещениях площадью от 50 квадратных метров. Однако к небольшим строениям такая разводка подходит просто идеально, как и к естественной схеме циркуляции теплоносителя, когда напор генерируется за счет температурного и гравитационного побуждения.

Двухтрубная система устроена немного иначе. В этом случае действует следующая схема движения теплоносителя: вода покидает рубашку котла и попадает в напорный контур, из которого она сливается в первую, вторую, третью батареи и так далее. Обратка в этой системе реализована в виде отдельного контура, уложенного параллельно напорной ветке, и прошедший батарею теплоноситель сливается в обратную линию, возвращаясь в котел. То есть в двухконтурной схеме радиаторы соединены с напорной и обратной трубой с помощью специальных ответвлений, врезанных в две основные магистрали.

Чтобы сделать такой контур, нужно использовать больше труб и фитингов, но все затраты окупятся в ближайшем будущем. Двухконтурный вариант предполагает возможность регулировки теплоотдачи каждой батареи. Для этого достаточно вмонтировать в связанное с радиатором ответвление от напорной магистрали запорно-регулирующий вентиль, после чего появляется возможность управлять объемами прокачиваемого сквозь батарею теплоносителя, не вмешиваясь в общую циркуляцию. Благодаря этому можно оградить себя не только от перегрева воздуха в конкретной комнате, но и от бессмысленного перерасхода топлива и личных средств, выделенных на его закупку.

У этого варианта схемы разводки есть только один минус: на его основе очень сложно собрать эффективную систему на естественной циркуляции теплоносителя. Зато на базе насоса она работает намного лучше одноконтурного аналога. Поэтому далее по тексту мы будем рассматривать пошаговые инструкции сборки одноконтурной системы на естественной циркуляции и двухконтурной сети на принудительном побуждении движения теплоносителя.

Сборка системы отопления с естественной циркуляцией

Строительство системы с естественной циркуляцией начинается с выбора места для . Источник тепла должен стоять в угловой комнате, размещаясь в самой нижней точке разводки. Ведь батареи пойдут по внутреннему периметру, вдоль несущих стен, причем даже последний радиатор должен располагаться немного выше котла. После того, как место для котла выбрано, можно приступать к его установке. Для этого стену в зоне размещения обкладывают кафелем, а на пол набивают либо лист оцинковки, либо панель из плоского шифера. Следующий этап – монтаж дымохода, после чего можно ставить сам котел, подключая его к вытяжной трубе и топливопроводу (ели таковой имеется)

Дальнейший монтаж осуществляется по направлению движения теплоносителя и реализуется по следующей схеме. Вначале под окнами развешивают батареи. Причем верхний патрубок последнего радиатора должен располагаться выше напорного выхода из котла. Величина возвышения рассчитывается, исходя из пропорции: один погонный метр разводки равен двум сантиметрам возвышения. Предпоследний радиатор вешают на 2 см выше последнего и так далее, до первой батареи по ходу движения теплоносителя.

Когда нужное количество батарей уже весит на стенах дома, можно переходить к сборке разводки. Для этого нужно присоединить к напорному патрубку (или штуцеру) котла 30-сантиметровый участок горизонтального трубопровода. Далее к этому участку пристыковывают вертикальную трубу, поднятую на уровень потолка. В этой трубе на вертикальную линию накручивают тройник, обеспечивая переход в горизонтальный уклон и обустройство места врезки расширительного бачка.

Для монтажа бачка используют вертикальный штуцер тройника, а к свободному отводу прикручивают второй горизонтальный участок напорной трубы, который тянут под уклоном (2 см на 1 м) до первого радиатора. Там горизонталь переходит во второй вертикальный участок, спускающийся к патрубку радиатора, с которым трубу и стыкуют, используя цанговый фитинг с резьбовым сгоном.

Далее нужно соединить верхний патрубок первого радиатора с соответствующим разъемом второго радиатора. Для этого используют трубу соответствующей длины и два фитинга. После этого таким же образом соединяют нижние патрубки радиаторов. И так далее, до стыковки предпоследней и последней батареи. В финале нужно вмонтировать в верхний свободный штуцер последней батареи краник Маевского и подключить к нижнему свободному разъему этого радиатора обратную трубу, которую заводят в нижний патрубок котла.

Для заполнения системы водой в обратной трубе можно обустроить врезку тройника с шаровым вентилем на боковом отводе. Отвод от водопровода подключаем к свободному торцу этого вентиля. После чего систему можно заполнять водой и включать котел.

Обогрев с принудительной циркуляцией за 8 шагов

Будет оправдана и в случае одноконтурной разводки. Однако максимальную эффективность системе с принудительной циркуляцией обеспечит только двухтрубная разводка, обустраиваемая по следующим правилам:

1. 1. Котел можно установить на пол или повесить на стену в любой комнате, не отслеживая уровень размещения отопительного прибора.
2. 2. Далее от напорного и обратного патрубков котла на уровень пола спускают две трубы, используя либо муфты, либо угловые фитинги.
3. 3. К торцам этих труб монтируют две горизонтальные линии – напорную и обратную. Они идут вдоль несущих стен дома, от котла до месторасположения крайней батареи.
4. 4. На следующем этапе нужно развесить батареи, не обращая внимания на уровень расположения патрубков относительно соседнего радиатора. Вход и выход из батареи можно расположить на одном уровне или на разных, на эффективность отопления этот факт не повлияет.
5. 5. Далее врезаем в напорную и обратную ветвь по тройнику, расположив их под входом и выходом каждой батареи. После этого соединяем тройник напорной трубы с входом в батарею, а фитинг на обратке – с выходом. Причем эту операцию придется проделать со всеми батареями. По аналогичной схеме в системе монтируем и отводы для подключения теплого пола.
6. 6. На следующем этапе устанавливаем расширительный бак. Для этого в участок напорной трубы между котлом и первой батарей врезаем тройник, отвод которого соединяем вертикальной трубой с входом в расширительный бак.
7. 7. Далее можно заняться монтажом циркуляционного насоса. Для этого в обратную линию между первой батарей и котлом монтируем вентиль и два тройника, собирая байпас для насоса. Далее от тройников отводим два Г-образных отрезка, между торцами которых и монтируем насос.
8. 8. В финале обустраиваем отвод для залива воды в систему. Для этого нужно врезать еще один тройник между насосом и котлом, подключив к его отводу шланг от водопровода.

Действуя по этому плану, можно собрать двухтрубную разводку в доме любой площади. Ведь конструкция подобной системы не зависит от количества батарей – принцип монтажа будет идентичен и для двух, и для 20 радиаторов.

Как повысить эффективность системы – аккумулятор или байпас?

Для повышения эффективности систем отопления в быту используют либо тепловые аккумуляторы, либо байпасы. Первые монтируют в котельных большой площади, вторые – в небольших помещениях, где, кроме котла, стоит и другое оборудование. Тепловой аккумулятор представляет собой заполненную водой емкость, внутри которой проложены напорная и обратная линия системы отопления. Как правило, такая емкость ставится сразу за котлом. В расположенный между нагревателем и аккумулятором участок напорного и обратного трубопровода можно врезать предохранительные клапаны, расширительные бачки и циркуляционные насосы.

При этом напорная линия разогревает воду в баке, а обратная – греется от залитой в аккумулятор жидкости. Поэтому при отключенной горелке котла система может работать некоторое время только от теплового аккумулятора, что очень выгодно в случае использования в контуре , генерирующих избыточную энергию на старте горения заложенной с топку порции дров или угля. Вместимость теплового аккумулятор определяют по пропорции 1 кВт мощности котла = 50 литрам объема бака. То есть для нагревателя мощностью 10 кВт нужен аккумулятор объемом 500 литров (0,5 м 3).

Байпас – это обводная труба, которую вваривают между напорной и обратной веткой. Ее диаметр не должен превышать радиуса основной магистрали. Причем в тело байпаса лучше заранее врезать запорный вентиль, перекрывающий циркуляцию теплоносителя.

При открытом вентиле часть горячего потока уходит не в напорный контур, а сразу в обратку. Благодаря этому можно снизить температуру нагрева батареи на 10 процентов, сократив объемы прокачиваемого сквозь радиатор теплоносителя на 30 %. В итоге с помощью байпаса можно отрегулировать работу радиатора и в двухконтурной, и в одноконтурной разводке. В последнем случае это особенно актуально, поскольку врезанный в первые две батареи байпас обеспечивает более сильный прогрев последнего радиатора в линии и дает возможность контролировать температуру в комнатах, хотя и не с такой эффективностью, как в случае с двухтрубной разводкой.

Индивидуальное отопление частного дома не только позволяет обеспечить себе желаемый комфорт. Оно важно и для общества в целом, и для сохранности окружающей среды. Кроме того, что при «точечном» отоплении исключаются теплопотери в магистралях (а это до 30% и более мощности ТЭЦ) и уменьшается необходимость к крупномасштабном промышленном строительстве, выброс парниковых газов становится рассредоточенным в пространстве и времени и куда легче «переваривается» естественным круговоротом веществ.

Примечание: при обычной весенней грозе в Подмосковье выделяется энергия примерно в 6-20 Мт тротилового эквивалента. А всего 100 кт ее же, выделившиеся мгновенно и в точке, на той же площади произведут катастрофические разрушения.

Полному выявлению преимуществ индивидуальных систем топления (СО) пока мешают 2 обстоятельства : технические новинки, обеспечивающие радикальную экономию топлива, очень дороги и окупаются за 20-40 лет, а профессиональное выполнение СО, помимо дороговизны, сковано стереотипами типового проектирования (невольный каламбур).При механическом переносе их на частные дома, спроектированные вразнобой, обогрев 1 куб. м их объема часто оказывается дороже, чем в квартире панельной многоэтажки, а расход топлива никак не лезет в экологические нормы. Поэтому для многих домовладельцев и застройщиков-частников вопрос, как сделать СО своими руками или хотя бы грамотно разработать ее схему, представляет животрепещущий интерес.

Данная статья – попытка осветить эти проблемы с точки зрения прежде всего минимизации расходов как на постройку СО, так и расходов на отопление в дальнейшем. Глобальная экономика, экология – это, конечно, очень важно. Но идти к ним нужно от благосостояния отдельных граждан, а не приносить жертвы некоему Левиафану.

Особый интерес как объект обогрева представляет собой двухэтажный дом. В массовом строительстве он невыгоден, там рентабельность напрямую зависит от этажности. Частники до недавнего времени вторых/полуторных этажей тоже избегали, сложно казалось и дороговато. Но с ростом цен на участки под застройку и налогов на землю и недвижимость этажи над первым становятся все актуальнее и для мелких домовладельцев.

Вместе с тем именно для полутора-двух этажного дома можно реализовать нетрадиционные схемы отопления, весьма экономные как по первоначальным расходам, так и в эксплуатации. Возможно, у строителя или теплотехника с «типовым» мышлением от взгляда на такой проект глаза выкатятся, но ведь работает! Греет!

Конечная наша цель – разработать автономное отопление с возможностью аварийного подключения альтернативных источников энергии, эксплуатационные расходы на которое не превысят таковых для квартиры в многоэтажке равной площади. Зарапортовались, милейший? Что ж, текст с инфографикой перед вами, читайте, судите сами.

Начальные положения

Взгляните на рис. Нет, это не конечный наш результат. Это схема отопления 2-этажного дома общей площадью 120-150 кв. м, разработанная по евростандарту DIN. Только схема СО, без обвязки котлов. Которая еще страхолюднее, а как в реале выглядит один лишь коллекторный узел, можете посмотреть на след. рис. справа. Сколько денег уйдет на одни лишь трубы-краны-темометры-манометры-крепеж? Не будем о грустном, поговорим лучше о динамике ставок по ипотеке. Черный юмор, простите.

Мы так делать не будем. Как попало – тоже. Мы для упрощения и удешевления СО используем тот факт, что понятие качества жизни нередко доводится до абсурда и превращается в свою противоположность. Применительно к данному случаю, во-первых, откажемся от управления электроникой и автоматического поддержания к комнатах заданной по отдельности температуры с точностью в плюс-минус 0,5 градуса. Человек не орхидея онцидиум Крамера, не виверра-кузиманза и не декоративный пони. Он сформировался отнюдь не в тепличных условиях и колебания температуры в 2-3 градуса в пределах диапазона комфортности ему только на пользу пойдут.

Второе, евростандарты терпеть не могут дышащих стен. Даже строительную древесину , а из живой строить в некоторых странах прямо запрещено. Почему – непонятно и нигде вразумительно не обосновано. Может быть, по той же причине, по которой стандартный евроиндивидуум под страхом мучительной смерти не станет есть дикие грибы и ягоды, но с удовольствием медленной струйкой пропускает в глотку виски-бурбон, в котором сивухи побольше, чем в сумской картофельной самогонке и от которого человека, привычного к крымским винам и армянскому коньяку, тут же выворачивает наизнанку.

Поконкретнее – в DIN заложена глухая , из-за чего приходится задавать промышленную норму циркуляции воздуха в 2 полных обмена в час. В итоге – теплопотери на вентиляцию составляют 60% общих. Мы же будем исходить из отечественной жилой нормы – 1 обмен/час и 40% вентиляционных теплопотерь. А в экстренных случаях (форсированный обогрев в аномальный мороз, перебои с энегоносителями) вспомним и о медицинском минимуме: человеку для дыхания требуется в среднем 7 куб. м воздуха в час.

Т.е., мы отказываемся от негласно сложившегося принципа «дайте нам коробку, а уж батареи в ней мы как-нибудь распихаем» и попробуем разработать комплексный проект СО в увязке с отапливаемым строением. Приоритетной задачей поставим себе всемерное снижение неустранимых теплопотерь, тогда и меры по утеплению дома окажутся куда действеннее и дешевле.

Наконец, положим, что мы не белоручки, а работа на себя не в тягость будет. Типовая СО предполагает сдачу заказчику под ключ, после чего строители, получив от хозяина причитающееся, уходят на другой объект. Нам же грех будет потратить 3-5 дней на настройку готовой системы под здание один раз и навсегда. Индивидуальное отопление, требующее настроечных работ, оказывается проще, дешевле, надежнее и создает больший комфорт, чем типовое, модифицированное под произвольную планировку; нам ведь в таком случае можно будет сузить запасы по расчетным коэффициентам.

О двух котлах

На схеме выше 2 котла, включенных последовательно, каскадом. И одинаковых, т.е. не под основное и аварийное топливо. Зачем?

Дело в том, что отопительные котлы держат паспортный КПД вниз до 10-12% от номинальной мощности, затем от резко падает. Но для форсированного обогрева в сильный мороз мощность котла нужно брать в 2-3 раза больше расчетной по усредненным климатическим показателям. Тогда предел ее регулировки падает до 3-5 крат, а для полного комфорта требуется регулировка в течение отопительного сезона раз в 10-20, смотря по местному климату. Вот и приходится ставить 2 котла номинальной (расчетной) мощности: включенные каскадно, они дадут как раз нужные пределы мощности не в ущерб запасу на форсаж.

Примечание: мы и здесь попробуем сэкономить – основной котел возьмем расчетной мощности с форсажным запасом, а для затяжного межсезонья или аномальных холодов подключим простенький и дешевый на дополнительном или альтернативном энергоносителе. Включать/выключать его придется вручную, но уж потерпим ради экономии.

О чем нужно помнить!

Есть такое фундаментальное научное понятие – энтропия. Оно, грубо говоря, означает всеобщее стремление к беспорядку. Все на свете хочет затеряться, замусориться, запылиться, расползтись, рассыпаться, растечься. Для поддержания порядка приходится тратить некоторую энергию . Что это значит применительно в СО, разберем на примере. Кстати, энтропия и родилась из термодинамики.

Допустим, ударил мороз или потребовалось усиленное проветривание. Котел «поддал жару», а потом, когда необходимость форсажа прошла, притух ниже номинала, пока СО не остынет. Поскольку теплопотери всегда направлены наружу, на форсированный прогрев потребуется больше времени, чем на уменьшенный во время остывания СО. Это явление называется тепловым гистерезисом и обусловлено тепловой инерцией котла и СО. Куда и как девается энергия излишне сожженного топлива – вопрос интересный для физика, но требующий долгого обсуждения, поэтому просто примем к сведению: тепловой инерции СО нужно добиваться как можно меньшей. В частности – не использовать излишне мощные котлы.

Если, к примеру, по широте души русской купить котел мощности в 5-7 раз больше расчетной, то к уменьшению КПД на нижнем пределе мощности заметно прибавятся и теплопотери на гистерезис, котел-то большой, объем его рубашки сравним с объемом труб и радиаторов. А потом приходится читать на форумах: «Они чем-то газ разбавляют! По теплорасчету выходит расход 170 кубов в месяц, а Будерус жрет 380!» Конечно, жрет. А куда ему деваться, если вместо честно заслуженного на фирменных испытаниях КПД в 85% его заставляют работать еле на сорока. Воды-то в рубашке от этого не убавляется.

Чем греться?

Ну что ж, пора и к делу. И первым делом разберемся, какие виды отопления бывают и какое себе выбрать. Т.е., выберем теплоноситель, из него вытекает и все остальное.

Воздух

Естественную циркуляцию теплого воздуха в помещении создают отопительные печи. Мы к ним вернемся ненадолго в конце, но пока отметим как факт: теплоемкость воздуха очень мала, и для полноценного воздушного отопления необходим либо воздухонагреватель большой площади, либо достаточно интенсивный конвективный поток.

Первый случай – . Нагретый воздух в комнате с теплым полом мало соприкасается со стенами и окнами, а его температура невысока. Тепловая инерция очень мала, т.к. она прямо зависит от теплоемкости теплоносителя. Поэтому теплопотери оказываются ниже, чем при обогреве радиаторами, в 1,4-1,7 раза. Одно плохо: протолкнуть первичный теплоноситель через замурованную в пол длинную тонкую трубку трудно, поэтому для теплого пола необходим отдельный циркуляционный насос. Если электричество пропадет, он остановится и пол перестанет греть.

Из-за высокой эффективности в сочетании с энергозависимостью теплые полы желательно применять в помещениях, не требующих ровного температурного режима, но интенсивно теряющих тепло: в прихожих, коридорах, холлах. В спальне или детской нежелательно – повышенный комфорт при меньших расходах не окупает риска внезапного выстуживания ночью.

Второй случай – полностью воздушная СО от печи-калорифера в подвале через систему воздуховодов. В зданиях не выше 2-х этажей воздушно-конвекционная СО может быть очень экономичной, затем ее КПД стремительно падает. Она широко применялась в древности, но уже в Средние Века вследствие роста этажности зданий вышла из употребления. В настоящее время методика расчета воздушно-конвекционной СО отсутствует, поэтому ее постройка – удел любителей технических экспериментов на себе.

Пар

Отопление перегретым водяным паром под давлением почти начисто лишено тепловой инерции и при прочих равных условиях позволяет уменьшить мощность котла (и расход топлива) на 20-30% Однако использование паровых СО разрешено только в производственных помещениях при непрерывном квалифицированном присмотре и уходе за системой: вероятность аварии существенна, перегретый пар чрезвычайно, даже смертельно, травмоопасен , а паровые радиаторы нагреваются до 120-140 градусов. Сборка паровой СО сложна и трудоемка, т.к. единственно возможный материал для компонентов системы – сталь.

Вода и антифриз

На сегодняшний день оптимальным вариантом для частного жилого дома является водяное отопление : теплоемкость воды больше, чем у большинства прочих жидкостей, что позволяет сделать СО компактнее, но вязкость ее невелика. Это позволяет добиться небольшой тепловой инерции за счет ускорения оборота теплоносителя в системе; как – об этом далее. Для построения водяной СО можно использовать пластики, что облегчает работу и уменьшает дополнительные теплопотери.

Что касается растворов этиленгликоля в воде – антифризов – то их теплотехнические свойства ничуть не хуже. Но антифризы дороги, токсичны, поэтому требуется тщательная и долговечная герметизация системы. Кроме того, ограничивается выбор типа котла и удорожается его обвязка, т.к. использование аварийного сброса перегревшегося теплоносителя в канализацию исключено.

СО на антифризе желательно использовать во временно обитаемых зданиях , скажем, сдаваемых в аренду зимой. Но для них тогда потребуется обеспечить независимое электроснабжение – обвязка котлов на антифризе, как правило, электромеханическая и управляется электроникой. Дороже будет и сама СО: ее арматура должна быть рассчитана и на минусовой температурный диапазон, а конструкция исключать осаждение водного конденсата из наружного воздуха.

Чем топить?

Второй основной вопрос – топливо для котла. Самый экономичный вариант – газовое отопление на природном газе . По соотношению энергоемкости и цены он пока не имеет себе равных. 1 кДж из сжиженного баллонного пропан-бутана обходится примерно втрое дороже, кроме того, 30 кг газа в стандартном 50 л баллоне на сутки хватает только южнее Ростова-на-Дону. Электричество как основной энергоноситель тоже пока не вариант: его энерговыделение, с учетом КПД системы, 0,95 кВт тепла на 1 кВт от сети, а стоит 1 кВт/ч 3 руб.

Примечание: в некоторых случаях применение стационарных отопительных электроприборов все же может быть оправдано, см. далее.

Но чем тогда топить, если дом без газа? Решим эту задачу так: определим потребный общий запас энергии топлива в целом за сезон, по нему и энергоемкости (теплотворной способности) топлива объем его закупки, а там уже по местным ценам решим, под какое топливо нужен котел. Эта же методика применима и к аварийному дополнительному котлу.

Примечание: теплотворная способность древесины сильно зависит от ее влажности. При отсыревании дерева от комнатно-сухого (15% влажности) до хранившегося в открытой поленнице (60% влажности) теплотворная способность падает в 2,5 раза.

Теплотворную способность разных видов топлива см. в таблице справа. Древесное топливо предполагается комнатно-сухим. Точнее с местным видом топлива можно определиться у его поставщика и/или у муниципальных теплотехников. Чтобы привести к ней мощность котла, нужно вспомнить, что 1 Вт = 1Дж/с. Т.е., определим сначала, сколько кВт должен развивать котел в среднем за отопительный сезон:

P = (ξp)/η (1),

где η – паспортный КПД котла;

ξ – сезонный коэффициент использования мощности котла.

Для Москвы ξ = 0,5, к Архангельску он пропорционально увеличивается до 0,79, а к Краснодару также пропорционально падает до 0,35.

Теперь умножаем P (в киловаттах) на 3,6 (столько килосекунд в часе) и на 24, количество часов в сутках, получим среднесуточное энергопотребление СО:

e(кДж) = 86,4t(1000с)*P(кВт) (2),

и, умножив его на продолжительность отопительного сезона в сутках, получим полную сезонную энергопотребность на отопление E. Поделив его на теплотворную способность топлива Q, получим закупочный вес топлива в килограммах:

M(кг) = E(кДж)/Q(кДж/кг) (3),

ну, а сколько килограмм в тонне, это уж все знают. Осталось сравнить цены и определиться, что дешевле будет.

Примечание: иногда в справочниках дают теплотворную способность топлива в килокалориях (ккал) на кг. Перевод в джоули прост: 1 Дж = 0,2388 кал, а 1 кал = 4,3 Дж.

Точно так же рассчитывается расход газа, только везде вместо килограммов будут кубометры. Чтобы получить среднемесячный расход газа (это может понадобиться при верстке семейного бюджета), общий расход просто делим на число месяцев в отопительном сезоне.

Примечание: в интернет-справочниках, калькуляторах теплопотерь, торговых декларациях и пр. можно встретить теплотворную способность в кВт/кг или кВт/куб.м. Не верьте этим данным – ватт и его производные это единицы мощности, энерговыделения в единицу времени. Если тут же не указано, за какое время было сожжено топливо, что получились такие цифры, это филькина грамота. Для расчета количества топлива и расходов на него нужно знать полное энерговыделение независимо от времени его использования, т.к. платим мы за энергию, а не за мощность. А как ее определить, если неизвестно, сколько времени эти киловатты выделялись? Если 1 кг топлива полностью сгорел за 1 с, развив мощность в 1 кВт, то энергии в этом килограмме 1 кДж. А если он с той же мощностью горел 1 час, то энергии выделилось 3600 кДж или 3,6 Мдж. По умолчанию предполагается, что имеется в виду (кВт*ч)/кг, тогда выходит тоже единица энергии, с размерностью той же, что у джоуля. Но торговцы, втихаря убрав *ч (опечатка вроде), бессовестно вписывают в графу любую разводную ахинею, и никак не проверишь.

Отопление в доме

Расчет отопления для своего дома мы будем производить в следующем порядке:

• Набросаем эскизный проект дома, исходя из доступных средств и участка под застройку.
• Проведем зонирование дома по степени необходимой комфортности помещений.
• Найдем теплопотери для каждой комнаты в отдельности.
• При необходимости, если разрабатывается СО для новостройки, доработаем эскизный проект.
• Разместим в комнатах отопительные приборы: батареи радиаторов и, возможно, дополнительные стационарные обогреватели.
• Также для каждой комнаты определим суммарную тепловую мощность радиаторов, а по ней – требуемое количество секций.
• Выберем систему построения СО и схему разводки теплоносителя, а по ним – дополнительные поправочные коэффициенты для расчета мощности котла. Здесь же определимся, что будем делать сами, а для чего придется нанимать мастеров.
• Рассчитаем, пользуясь основным (обязательными) и дополнительными коэффициентами, требуемую мощность котла.

После этого останется рассчитать метраж и номенклатуру труб, количество и номенклатуру соединителей, вентилей, устройств автоматики, характер и объем работ, требуемые инструмент и материалы и пр. По данным расчета составляется смета на постройку СО, но это предмет отдельного серьезного разговора. Здесь мы ограничимся расчетом котла, т.к. методика расчета расхода топлива уже приведена выше.

Зоны комфортности

Основа экономного расходования энергии на отопление – тщательное зонирование дома по требуемой/допустимой степени комфортности комнат. Частному домовладельцу, не стесненному типовыми нормами и затратами на оплату специалистов-проектировщиков, можно рекомендовать зонирование здания более детальное, чем принято при массовой застройке под потенциальных покупателей, но сильнее экономящее тепло:

1. Зона полного комфорта – температурный диапазон 22-24 градуса, не более 2-х наружных стен. Сюда относятся , (особенно – ), комнаты престарелых родителей, тренажерный зал, и т.п.
2. Спальная зона – кроме , это комнаты общего назначения, где сосредоточена вся личная жизнь их обитателей: гостевые, комнаты прислуги, помещения, сдаваемые в аренду. Температурный диапазон – 21-25 градусов.
3. Жилая зона – , столовая, рабочий кабинет для умственного труда, будуар хозяйки и пр. Температурный диапазон – по санитарной норме, 18-27 градусов.
4. Хозяйственная зона – здесь люди активно работают полностью одетыми по сезону. Скорее всего, имеются источники дополнительного обогрева. Сюда относятся кухня, домашняя мастерская, зимний сад и т.п. Верхний предел температуры не нормируется, нижний в отсутствие людей может опускаться до 15-16 градусов.
5. Зона временного пользования, или проходная зона – , лесничная клетка, гараж и т.п. Т.к. люди здесь появляются мимоходом и в верхней одежде, то нижний температурный предел задается в 12 градусов. Для обогрева целесообразно использовать теплый пол или потолочные инфракрасные (ИК) излучатели, о них см. далее, в разделе об электрообогреве. Радиаторы отопления – аварийные, временно включающиеся для защиты котла от перегрева.
6. Подсобная зона – в помещениях этой зоны источники тепла не устанавливаются, температурный диапазон вообще не нормируется, лишь бы выше нуля было. Обогрев осуществляется за счет теплопередачи из соседних помещений. Здесь также можно ставить аварийные радиаторы СО.

Планировка

Если СО проектируется для уже построенного дома, то ничего не попишешь – зонировать придется то, что есть и теплопотери выйдут какие получатся. Но все равно меньше, чем по стандартным методикам расчета. Если же СО вписывается в дом на этапе предварительного проектирования, то нужно руководствоваться следующими правилами:

• На комнату комфортную должно приходиться не более 2-х наружных стен, т.е. не более 1 наружного угла. Теплопотери через углы максимальны.
• Для котла, пусть и настенного, лучше выделить отдельное помещение, это повысит его среднесезонный КПД. Минимальные требования по противопожарным правилам – объем от 8 куб. м, высота потолка от 2,4 м, обязательно должно быть открывающееся окно площади от 10% площади пола котельной, необходим свободный приток воздуха либо через щель под дверью от 40 мм, либо через решетку с воздушным фильтром в ней (желательно), либо через приточные клапаны с улицы. В котельной обязателен отдельный дымоход, не сообщающийся с общей вентиляцией и другими дымовыми каналами (скажем, с дымоходом камина). Отделка – из негорючих материалов, перегородки со смежными комнатами – не менее чем в кирпич (27 см).
• Комнаты 1-й зоны желательно располагать смежными с котельной (топочной), чтобы полнее использовать бросовое тепло котла. Но дверь в котельную нужно делать либо с улицы, либо из комнат нежилых зон – хозяйственной, проходной, подсобной, кроме гаража.
• Санузел предпочтительно располагать либо тоже смежным с котельной, либо поближе к центру здания.
• Помещения хозяйственной, проходной и подсобной зон следует размещать с углах, у наветренной, северной или северо-восточной стен.
• Комнаты хозяйственной зоны, кроме того, желательно использовать в качестве тепловых буферов между 1-3 и 5-6 зонами.

Примеры стандартного (по типовым, но с умом примененным нормам) и нестандартного планировочных решений показаны на рис. Обозначения: Г – гостиная, С – спальня хозяев, Д – детская, КР – комната родителей хозяев (для бабушки), К – кухня, Каб – рабочий кабинет хозяина, Тл – туалет, Вн – ванная, Гр – гардеробная, П – прихожая, Т – топочная (котельная), Ч – чулан, Х – холл, Ф – фонарь над холлом из поликарбоната на плоской крыше, Гар – гараж.

Оба дома имеют общую площадь менее 150 кв. м, а под застройку для них достаточно 4-х соток, и еще остается место для газона и садика на задворках. Тем не менее, гостиную в 30-35 квадратов и спальню в 15-20 квадратов может себе позволить далеко не каждый обеспеченный горожанин.

Дом слева – для семьи со сложившимся укладом и традиционным мышлением. Детскую отнесли в угол, а бабушкину комнату к топочной потому, что первенец уродился крепышом, а старушке полезно погреть косточки. Если бабушка, по ее собственным словам, заживется на свете до тех пор, пока не понадобится вторая детская, хозяин согласен уступить ей кабинет.

Дом справа – для молодой самостоятельной семьи. Благодаря довольно большому холлу неправильной формы удалось распихать все-таки (по выражению проектировщика) двери в комнаты и затолкать санузел в центр здания. Крыша встроенного гаража (он не на цоколе и потолок в нем ниже) более чем на 1,5 м ниже крыши дома. К тому времени, когда родители расплатятся по ипотеке и понадобится вторая детская, над гаражом предполагается надстроить полуторный этаж из одной большой комнаты и отдать ее старшей дочери.

Расчет теплопотерь

Теплопотери комнат 1-4 будем рассчитывать как принято, без учета внутреннего теплообмена в здании. 5 и 6 будем считать на все 4 стены, а то и на все 5-6 стен, если речь идет о нестандартной планировке. Для расчета нам понадобятся, кроме знания конструкции стены и толщины составляющих ее слоев в метрах, следующие величины:

1. Тепловое сопротивление материалов Rt или удельные теплопотери материалов qп.
2. Средняя температура января (или самого холодного месяца в вашей местности), ее можно узнать в местной метеослужбе или на сайте Росгидромета, или на сайте местного муниципалитета.
3. Средняя температура за зиму, сведения – там же.
4. Коэффициент сезонного использования мощности котла, уже применявшийся выше.

Примечание: удельные теплопотери иногда даются в ккал/м*час, тогда их нужно переводить в Вт/м^2, пользуясь соотношениями между джоулем и калорией и между джоулем и ваттом.

При типовом проектировании расчет теплопотерь ведут по их удельным значениям и температуре самой холодной недели в году. Результаты получаются достаточно точными для больших многоэтажных зданий (таблицы удельных теплопотерь, вообще говоря, разрабатываются отдельно для зданий сходной конструкции). Малый частный дом по теплу совершенно точно нужно рассчитывать по тепловому сопротивлению материалов. По удельным теплопотерям частнику можно с достаточной точностью считать отток тепла через холодный чердак и входную дверь.

Некоторые данные к расчету приведены на рис. Но, вообще говоря, Rt и qп нужно брать из спецификации на материал. У того же кирпича и пенопласта они существенно различаются не только от производителя к производителю, но и от партии к партии. Если поставщик не показывает паспорт материала или в нем нет Rt или qп, лучше купить где-то еще. Это тот случай, когда скупой платит не дважды, а всю жизнь.

Собственно расчет прост: умножаем табличное значение Rt для данного материала на толщину его слоя в метрах, от результата берем обратную величину, это не что иное как теплопроводность данного слоя, и умножаем ее на площадь рассчитываемой поверхности и на разницу температур (температурный градиент) по обе ее стороны; если на пути тепла несколько слоев разных материалов (напр. штукатурка-кирпич-утеплитель), то Rt каждого слоя складываются. В результате получим поток теплопотерь из комнаты в ваттах Qп. Если расчет ведется по удельным теплопотерям qп, их табличное значение умножаем на разность температур и площадь поверхности, но просчитать многослойку по qп уже сложнее, их для этого нужно привести к Rt.

Расчет ведется отдельно для стен, пола, потолка, окон и дверей. За максимум температурного градиента ΔT берем минимум допустимой температуры помещения, а за его минимум:

• Для стен и окон – среднюю температуру января, поделенную на коэффициент сезонного использования мощности котла ξ.
• Для потолка – среднесуточную температуру самой холодной недели зимы, как в расчете по удельным теплопотерям.
• Для пола – среднезимнюю температуру данной местности.

С точки зрения типового проектирования этот метод – совершенная ересь. Но мы учтем обстоятельство, которое в многоэтажках не действует, а именно: тяга котла в малом частном доме обеспечивает вентминимум воздухообмена с большим избытком. Затем, как сами себе хозяева в своем доме, воздух в котельную пустим 2 путями: через щель под дверью из кухни или решетку с фильтром над полом в туалете/ванной, и с улицы через клапаны в наружной стене.

В средние холода клапаны котельной закрыты. Вдруг ударит аномальный мороз, их открываем, подток воздуха к котлу из дома ограничиваем или вовсе перекрываем. «Дышальный» минимум в 7 куб.м/час на человека обеспечиваем по-дедовски: форточками или, посовременнее, вентклапанами в комнатах. Еврокачества жизни тут никакого, но ведь прикрыть/открыть клапаны не сложнее и не труднее, чем поджарить яичницу. Которую Европа тоже кушает. А при таком построении СО расходы на отопление частного дома меньшие, чем абонплата за тепло в городской квартире – реальность. Наконец, если у хозяина голова и руки на месте, то кто мешает снабдить клапаны температурной автоматикой? Тогда и с качеством жизни все в порядке будет.

Ставим батареи

Какие?

В продаже есть радиаторы отопление 4-х типов:

1. Стальные тонкостенные – самые дешевые.
2. Алюминиевые.
3. Биметаллические сталь-алюминий – самые дорогие.
4. Чугунные, только не старые «гармошки», а профилированные.

Первые более подойдут для регионов с мягкой зимой и непродолжительным отопительным сезоном. При интенсивной топке они могут коррозировать, и при ней же в системе возможны гидроудары, которых тонкая сталь не выдерживает.

Алюминиевые батареи хорошо отдают тепло и обеспечивают малую тепловую инерцию системы; теплопроводность алюминия очень высока, а теплоемкость мала. Но непрочны, в регионах с резкими сменами погоды могут потечь от гидроударов. Кроме того, плоховато сопрягаются с металлическими трубопроводами, коэффициент температурного расширения (ТКР) алюминия велик. Лучше всего использовать их в регионах севернее черноземной полосы, где зима стабильно холодная, тогда недостатки алюминия не сказываются.

В биметаллических радиаторах алюминиевые секции нанизаны на тонкий прочный сердечник из спецстали. Технических недостатков у биметалла нет, применять биметаллические батареи можно где угодно без ограничений, но они очень дороги.

Чугун вечен, гидроудары вообще игнорирует, по дешевизне – второй после стали. однако тяжел, для нужен помощник. А самое главное – обладает очень большой для металла теплоемкостью. Тепловая инерция СО и теполопотери в ней на гистерезис будут велики.

Примечание: все выше и нижеописанные хитрости экономии тепла в системе с «чугунками» недействительны. Ее нужно считать по-типовому.

Расчет радиаторов

Расчет батарей в комнаты прост: найденную ранее величину теплопотерь делим на тепловую мощность одной секции, умножаем на коэффициент запаса 1,2 и округляем до ближайшего наибольшего целого, мы получили количество секций на комнату. Но обратите внимание: не сказано «на паспортную мощность секции».

Дело в том, что паспортная мощность дается для температуры подачи 90 градусов и обратки 70 градусов. В многоэтажках это оптимум. Но наша СО не такая большая и мы можем уменьшить соотношение температур подачи/обратки до 80/60 градусов. Меньше нельзя, если обратка остынет ниже 50 градусов, то или сработает байпас котла (см. далее) и деньги за тепло полетят в трубу, или, еще хуже, в котле может выпасть кислотный конденсат, способный быстро и полностью вывести его из строя. Чего мы этим добьемся? Меньших теплопотерь от батарей прямо в стены. Существенно меньших, т.к. теплоотдача нагретого тела пропорциональна 4 степени его температуры.

Значит, нам нужно для правильного расчета батарей пересчитать их мощность на меньший температурный диапазон. Паспортное соотношение температур 90/70 = 1,2857, а наше 80/60 = 1,3333. Поправочный коэффициент для батарей будет (1,2857/1,3333)^4 = 0,865. На него и умножаем паспортную мощность секции для расчета.

Где ставить?

Размещение батарей – тоже дело тонкое и смекалки требующее. Взгляните на поз. А рис., там – типовое, в нишах под окнами. Правильно, кстати, тепловая завеса перед окном намного уменьшает потери через него. Расчетные значения: спальня – 4 секции, гостиная – 8, детская – 6.

Теперь поднимемся на 1 уровень смекалки, поз. Б. В гостиной так и осталось 8 секций, 2 по 4. И теплозавеса не пострадала: ее создают стакивающиеся потоки от 2-х батарей. Но их тылы греют уже не наружную стену, а перегородку, так что в детской хватает 4-х секций. 2 – сэкономлены, и не только по закупке, но и по мощности котла, см. далее.

Батареи у боковых стен неэстетичны? А мы вместо обычного подоконника положим фигурный, как говорится – креативный, показан зеленым пунктиром. На нем можно развести растения, устроить рабочий уголок и т.п. На поз. В – вариант, интересный для, например, ЮФАО и Предкавказья. Батарей в гостиной вовсе нет (3 зона комфортности), а на стены повешены ИК-излучатели в виде картин (о них далее), настроенные на 18 градусов. Сэкономлено еще 8 секций, а расход электричества на ИК-подогрев вдвое меньше экономии на газе.

Примечание: тут сказывается и тот факт, что человек излучает в среднем 60 Вт тепла. Батареи его не чувствуют, а датчики ИК-картин вполне.

Об экранировании батарей

В большинстве случаев батареи все же придется ставить в подоконных нишах. Тогда потери от них прямо в стену можно уменьшить в разы, применив , см. рис справа. Аэрокозырек и тепловоздушный инжектор выгибаются из жести или тонкой оцинковки, а на ИК-отражатель пойдет кусок фольгированной с двух сторон волокнистой теплоизоляции.

Выбираем систему

Здесь нужно знать, что тепловая инерция СО тем меньше, чем быстрее в ней циркулирует вода. А скорость ее циркуляции, в свою очередь, зависит от давления в системе. Насколько позволяет прочность труб и батарей (с учетом возможности гидроудара), давление следует увеличивать.

Открытая или закрытая?

Открытые, или атмосферные, СО (слева на рис. ниже) до недавнего времени строились повсеместно, они просты и требуют минимума материалов. Сейчас строить новые СО открытого типа в большинстве стран запрещено по следующим основным причинам, кроме которых есть и много других:

1. Для создания давления в 1 ати (атмосферу избыточную), что примерно равно 1 бар, нужен подъем расширительного бака на 10,5 м.
2. Расширитель требуется большого объема, что увеличивает инерцию СО и риск гидроудара.
3. При любом утеплении расширителя его теплопотери недопустимо велики.
4. Открытая СО требует регулярного ухода и обезвоздушивания.

Закрытые СО сложнее и затратнее в постройке, но отвечают современным требованиям и могут неограниченное время работать без присмотра. Общая схема закрытой СО показана справа на рис:

Ее часть правее сечений, обозначенных А-А, вполне доступна для самостоятельного изготовления. То, что левее – собственно, уже обвязка котла. Это отдельная тема, во-первых. Во-вторых, сколько линеек котлов в продаже, столько к ним и обвязок, подробно описанных в фирменных спецификациях. Поэтому укажем только, для ориентировки, назначение ее частей:

• Т1 – байпас (обход, шунт) котла. Если температура обратки падает до 50 градусов, термоклапан 10 срабатывает от датчика 12 и перепускает часть воды из подачи в обратку. Вентилем 5 байпас перекрывают, если отопление переключается на аварийно-резервный электрокотел ВИН (см. ниже и далее) 14.
• Т2 – байпас циркуляционного насоса (попросту – помпы) 6. Срабатывает от термометра подачи 3 (такой же термометр желателен на обратке) в случае перегрева подачи при неисправности насоса или пропадании электричества. СО при этом переходит в слабо греющий и неэкономичный, но энергонезависимый термосифонный режим.
• 2 – системный манометр.
• 4 – аккумулирующий сосуд (тепловой демпфер), необходим для предотвращения гидроударов. Чаше всего совмещается с бойлером ГВС, т.к. СО с ним связана не непосредственно, а змеевиком-теплообменником. Если предусмотрена работа СО от альтернативного источника энергии (АИ) 13, то в демпфер встраивают второй змеевик, если АИ – солнечный коллектор (СК), или низковольтный ТЭН, если АИ – солнечная батарея (СБ).
• 7 – радиаторы отопления.
• 15 – вентиль воздушного дренажа, устанавливается в наивысшей точке системы.
• 8 – раздаточный и сборный коллекторы, нужны для предотвращения гидроударов из-за перепада давления воды по высоте этажа. Количество раздающих/собирающих патрубков – по числу этажей. Размещаются примерно посредине высоты здания. В одноэтажном доме не нужны.
• 9 – мембранный расширительный сосуд с аварийно-технологическим выпуском воды в канализацию. Служит для компенсации теплового расширения теплоносителя.
• 11 – подпитка СО от водопровода. В простейшем случае – поплавковый кран и фильтр-отстойник. Если вода плохая, ставят дополнительные приборы ее подготовки. Система подготовки воды для ГВС условно не показана, т.к. к СО не относится.
• 14 – аварийно-резервный вихревой индукционный нагреватель ВИН. Работает от домовой электросети или от АИ-СБ через инвертор DC/AC 220В 50/60 Гц.

Как раздать тепло?

Схемы раздачи теплоносителя по отопительным приборам бывают, во-первых, тупиковыми и оборотными. В первых поток воды замыкается только через батареи, теплые полы, полотенцесушители и т.п. Во вторых существует частичный непосредственный переток воды из подачи в обратку. Оборотные схемы обладают наименьшей тепловой инерцией, минимума труб и допускают эксплуатацию котла без байпаса, т.к. чрезмерно остывающая обратка сама оттягивает к себе горячую подачу от батарей, но хорошо работают только при очень длинных ветвях (лучах) подачи/обратки, поэтому применяются в основном в больших производственных помещениях: цехах, складах.

О лениградке

В данном случае ленинградка не разновидность карточной игры преферанса, а т.наз. лениградская схема раздачи тепла, см. рис.

Схема СО “Лениградка”

Ленинградка предельно проста, требует рекордно малого количества труб, а ветви разводки в частных домах нередко сравнимы по длине с промышленными. Поэтому лениградка в последнее время активно обсуждается в рунете. Подробнее о ней можно посмотреть ролик ниже.

Видео: система отопления “Ленинградка”

• Однотрубными – батареи включаются последовательно, цельная труба идет только на обратку.
• Двухтрубными – батареи включаются параллельно между трубами подачи и обратки.
• Комбинированными – последовательные секции (опуски) включаются как отдельные батареи в двухтрубной схеме.

Одна труба

Однотрубная система (см. рис.) требует наименьшего количества материалов для постройки.

Однако распространена мало из-за следующих недостатков:

• Помпа Р и байпас котла Т обязательны даже в открытой СО.
• Демпфер-аккумулятор А нужен большой, от 150 л, емкости, что увеличивает тепловую инерцию СО.
• Регулировка батарей взаимозависима: если их более 3-х на луче и все разные, то с настройкой СО можно провозиться полсезона. Причем нужны дорогие трехходовые перепускные вентили.
• Батареи сами по себе греются неравномерно, из-за этого склонны к самозавоздушиванию (растворимость газов в воде растет при понижении температуры), поэтому на каждый радиатор нужен отдельный воздушный дренаж.
• Помпа нужна вдвое большей обычного мощности, от 40-50 Вт на каждые 10 кВт мощности котла.

Две трубы

Двухтрубная схема (см. рис.) требует больше труб, но меньше арматуры, так что выходит по материалам ненамного дороже однотрубной, только работы на нее нужно больше.

Емкость демпфера – от 50 л. Некоторые типы газовых котлов при работе в двухтрубной схеме с длиной луча до 12-15 м допускают эксплуатацию без байпаса. Регулировка радиаторов практически независима, воздушник нужен только один. Самая распространенная схема.

Комби

Комбинированная схема, см. рис., «теплушникам»-типовикам почти совсем неизвестна, т.к. для одноэтажных домов не годится, а при этажности более 2-х собирает в себе недостатки одно- и двухтрубной.

Но как раз в 2-этажном доме, хотя циркулятор с байпасом здесь нужны обязательно, у нее оказываются преимущества и той, и другой:

• Демпфер – от 50 л, как у 2-х трубной.
• Если верхнюю распределительную магистраль М сделать из трубы диаметром от 60 мм и провести под потолком (можно спрятать под карнизом или гипсокартонным фальшпотолком), то демпфер вообще не нужен.
• Если при планировке здания свести в опуски отопительные приборы примерно одинаковой мощности, то весь опуск можно регулировать одним простым шаровым вентилем, т.к. теплопотери второго этажа через потолок больше, чем первого через пол.

Недостаток у системы «комби-двуэтажная» всего один: нет нормативной методики расчета. Чтобы правильно ее сделать разработать, нужен большой опыт и профессиональное чутье.

Разводка

Схем разводки трубопроводов к приборам есть 2: контурная (слева на рис.) и радиально-лучевая, там же справа. Явных преимуществ друг перед другом у них нет. Лучевка требует несколько меньшего метража труб, если котельная в центре дома, но это еще как выйдет смотря по планировке. Вообще, если проектировать по-совести или для себя, а не ради денег побольше, то нужно остановиться на контурной: вдруг что с трубами, пол ломать придется у стены, а не посреди комнаты.

О трубах

Лучшие трубы для СО – пропиленовые. Долговечность проверена 30-ти летним опытом, не требуют дополнительной теплоизоляции при замуровывании и в штробах. К гидроударам не только безразличны, но и гасят их, т.к. пластик мало упруг и очень вязок, а прочность пропилена на разрыв получше, чем у иных сталей. По ТКР отлично сопрягаются с любыми металлами, т.е. алюминиевые батареи на пропиленовых трубах можно применять где угодно. Не чрезмерно дороги, а сборка проста: нужно только уметь обращаться с паяльником для пропилена, чему можно . Сопротивление току воды очень мало, что при том же давлении в СО даст циркуляцию быстрее и тепловую инерцию меньше.

Сталь тоже не так уж плоха: вечна и дешева. Но работать с ней сложно: нужна сварка, мощный трубогиб и т.п. Медь вечна, работать с ней можно на колене: труборез, трубогиб, оправка для развальцовки концов и шабровка (ример) нужны мелкие ручные. Соединяется пайкой, что тоже несложно. Однако медь очень дорога, требует утепления труб даже при проводке сквозь стены и перекрытия, а гидроудар держит хуже алюминия. В общем, для богатых и амбициозных: а у меня медь, не что-то там! Почему не золото или серебро? Они крепче и дороже.

Анекдот из 90-х: Встречаются два новых русских: «О, братан, у тебя новый галстук! – Да, вот только что 300 баксов отдал! – Слышь, ну ты и лоханулся! Вон за углом бутик, там точно такие же по 500 продают».

Металлопластик вообще исключаем. Утверждения, что его можно монтировать одним разводным ключом – либо вранье, либо невежество. Нужен специнструмент, тот же, что и для меди. Затем, максимально допустимая температура покрытия из ПВХ – 80 градусов. А самое главное – фитинги (соединительная спецарматура) текут, хоть ты тресни, и пока еще ни один производитель с ними не справился. В СО это чревато не столько протечкой, сколько завоздушиванием на полном ходу, что грозит уже настоящей бедой.

Об уклонах

Любой СО когда-то да придется работать на термосифоне, без помпы. Чтобы при этом и котел не перегрелся, и в комнатах достаточно тепло было, монтаж подачи с обраткой нужно вести с уклонами в 5 мм/м, см. рис. справа. «Профи»-халтурщики часто этим пренебрегают, надеясь на термоградиентный напор в трубах, но для себя, конечно, лучше постараться и сделать надежно.

Расчет котла

Теперь можно взяться и за котел. При описанном подходе к проектированию СО вопросами недостаточности/избыточности его тепловой мощности сравнительно с таковой радиаторов (а это вопросы тонкие и сложные), не задаемся. Форсированный обогрев, если нужно, будет обеспечен запасом температуры подачи (мы ведь ее понизили), а более-менее нормальная работа на термосифоне – аккумулятором и уклоном труб. Тогда мощность котла рассчитывается несложно:

• Складываем мощности всех отопительных приборов, питаемых водой от котла.
• Умножаем на 1,4, это мы учли 40% теплопотерь на вентиляцию.
• Результат делим на сезонный коэффициент использования мощности.
• Второй результат делим на КПД предварительно выбранного котла.
• Выбираем из облюбованной линейки котлов ближайший большей мощности.
• Если его КПД ниже предварительно заданного, повторяем расчет; возможно, придется взять котел помощнее или другого производителя.

Например, для описанных выше домов, при надлежащем утеплении, совокупные теплопотери составят около 8 кВт без вентиляции. Мощность всех радиаторов и прочих отопителей вышла 9,5 кВт. Тогда: (9,5*1,4)/(0,5*0,85) = 31,3 кВт. Выбираем котел на 30 кВт, а к нему – ВИН на 3 кВт. По типовому расчету выходила мощность 40 кВт в виде 2-х 20-кВт котлов, которые стоили вдвое дороже одного 30-кВт с ВИНом.

Видео: пример отопления частного дома площадью 300 кв.м.

Внимание: редакция не несет отвественности за содержание и качество ролика!

Электроотопление

Здесь речь пойдет не об электрокотлах, электричество дорого и ставить их можно, только если топлива вообще нет. Речь пойдет о дополнительных водогрейных и отопительных приборах. Электрическое отопление с их помощью в мезсезонье может оказаться дешевле, чем твердым или жидким топливом.

ВИН

ВИН, о котором сказано выше, по устройству своему – электрический трансформатор с короткозамнутой вторичной обмоткой, она же и магнитопровод. В изделии – отрезок стальной трубы, на который наложена первичная обмотка из толстой медной шины, см. рис. Вихревые токи (токи Фуко из школьной физики) наводятся во вторичке, частично и в воде, и греют ее. ВИНы вечны и отличаются редкостной «дубовостью»: не боятся даже удара молнии и кошмара всех электриков – отгорания нуля на подстанции.

Но главное их достоинство – нулевая тепловая инерция. Площадь контакта вторички с водой в тысячи раз больше, чем у ТЭНа, а ее объем в трубе в сотни раз меньше, чем в баке бойлера. За счет этого, если в межсезонье, когда топливный котел еще дышит на малом КПД, его погасить и включить ВИН, то расходы на электрообогрев окажутся меньше затрат на уголь и сравнимы с газовыми.

Обусловлено это тем, что ВИН безразличен к температуре обратки. Нет пламени в топке, нет и отработанных газов, кислотным парам просто неоткуда взяться. Можно снизить температуру подачи хоть до 40 градусов, практически полностью исключив наведенные теплопотери (они, как помним, пропорциональны 4 степени температуры батарей). Топливный котел в таком случае будет зря жечь топливо на перегонку воды по байпасу.

ИК-картины

Об ИК-обогревателях также уже сказано. Они бывают 2-х видов: пленочные (слева на рис.) и светодиодные (ИК-картины), там же в центре и справа. Первые относительно дешевы, это те же электрокамины, только низкотемпературные. Малоэкономичны, пригодны для временного местного обогрева, скажем, на даче. В санузлах и др. помещениях с повышенной влажностью опасны.

Инфракрасные нагреватели – картины

ИК-картины – другое дело. Они, в сущности, цифровые фоторамки, т.е. изображение можно менять, записывать в память свое. Но в ИК-картинах каждый пиксель содержит кроме цветовых (R, G и B) излучателей еще инфракрасный. КПД ИК-светодиодов высок, но главное – высока и направленность излучения; назад и в стороны они почти не греют. Нужная температура в комнате задается с пульта. Поэтому ИК-картины можно использовать для экономичного обогрева комнат 4-6 зон или даже 2-3 в теплых районах. Плохо одно: дороги эти приборы, и очень.

Примечание: выпускаются ИК-излучатели и без картинки, потолочные для обогрева гаражей и подсобок. Они дешевле, но ненамного.

Альтернативная энергия

В РФ и вообще выше субтропиков по географической широте солнечное альтернативное отопление как основное в обозримом будущем малоперспективно : инсоляция зимой в ясный день не превышает 300 Вт/кв. м. С учетом КПД преобразователей энергии нужна площадь панелей в десятки и сотни кв. м, что в частных домах нереально. К примеру, самых дешевый из предлагаемых энергонезависимый дом, на 26 квадратов жилых (общая комната и крохотная спальня + маленькая кухонька и совмещенный санузел, как в ЖД вагоне), стоит более $500.000.

(ВСУ) тоже стоят подороже хорошего дома и требуют большой площади для установки, а земля все дорожает. К тому же ветра в России в основном не сильные. Некоторый интерес представляют солнечные коллекторы, т.к. их можно делать самому. Но горячую воду самоделки дают только летом. Фирменные модели, греющие воду зимой до 70 градусов, буквально напичканы чудесами высоких технологий и стоят очень дорого.

Устройство солнечного коллектора показано на рис. в центре. Корпус панели из газонепроницаемого материала тщательно герметизируется и не менее тщательно со всех сторон, кроме лицевой, утепляется. Внутри зачерняется вместе со змеевиком специальной краской, хорошо поглощающей тепловое излучение и закрывается 2-5 слойным стеклопакетом на герметике. Стекло тоже специальное, теплоотражающее. Затем панель заполняется аргоном или углекислым газом под давлением, чем больше, тем лучше. Известны фирменные модели с давлением внутри более 10 бар. В такой конструкции возникает сильный парниковый эффект; КПЛ коллекторов доходит до 78%

Солнечные батареи – слой кремния высокой чистоты на токопроводящей подложке, на который напылены в вакууме токосъемные дорожки, справа на рис. Электричество генерируется благодаря фотоэффекту в полупроводнике – кремнии. Самые дешевые батареи из поликристаллического кремния, но их КПД всего единицы процентов, они годятся для питания радиоприемника в походе да подзарядки пальчиковых аккумуляторов.

Как АИ для отопления используются батареи из монокристаллического кремния (монокремниевые), их КПД до 30% и более. Они неуклонно дешевеют, а при установке на крыше (слева на рис.) способны в Подмосковье развить мощность до 3-5 кВт зимой в пасмурный день, чего достаточно для питания ВИНа через инвертор. В общем, дело перспективное, отслеживать нужно. Тем более, что для подключения ВИНа переделывать СО не нужно.

Напоследок о печах

Печное отопление , безусловно, создает в доме здоровый микроклимат, т.к. кирпичная печь дышит и поддерживает оптимальную влажность воздуха при колебаниях температуры. Можно заставить дышать и металлические печи, облицевав их стеатитовыми матами или просто минеральным картоном. А постройка печи обойдется не дороже, чем хорошей водяной СО.

Способов обогреть жилье существует достаточно много. Монтаж системы отопления частного дома состоит из проектирования, установки приборов, разводки трубопроводов, запорной, регулирующей арматуры, автоматики, средств контроля, наладочных и пусковых работ. Камины, нагревательные приборы, теплые полы служат дополнительным, вспомогательным источником тепла. Воздушное отопление дома распространено редко.

Как выбрать котел

Основной показатель по части эффективности работы системы отопления – котел. Обычно монтажные работы начинаются с его установки, расположения регистров. Затем происходит обвязка трубопроводами. Выбирая данное устройство, следует узнать схему работы отопления, ведь современные котлы уже продаются с расширительным баком, циркуляционным насосом, контуром нагрева горячей воды. Выбор типа котла зависит от наличия энергетической структуры в регионе, доступности ее потребителю.

Предпочтение чаще отдается газовым котлам, твердотопливные менее популярны из-за ряда неудобств:

• Постоянный контроль за горением топлива;
• Частые его подкладывания;
• Отдача тепла происходит циклически;
• Заметны колебания температуры в течение суток.

Нейтрализовать недостатки можно, включив в систему теплоаккумуляторы большой емкости – от двух кубометров.

Теплоаккумулятор.

Монтаж, эксплуатация такого устройства не представляет сложности. Основное требование - наличие трехфазного питания, разрешение «Энергонадзора». Но цена такого отопления высока. Единственное мудрое решение - установка зонального счетчика, позволяющего максимально использовать дешевые ночные тарифы. Тогда удается оптимально прогреть дом, бак с теплой водой, а днем только поддерживать заданный режим.

Жидкотопливный котел при установке отопления выбирается, когда отсутствуют другие варианты. Топливо дорогое, экологичность минимальная, требования к эксплуатации, безопасности – повышенные.

Выбор и монтаж труб

Трубы – важная составляющая системы отопления. Кроме технических показателей, часто внимание уделяется эстетике, экологической безопасности. Существует несколько основных видов труб:

Металлические

Это стальные, оцинкованные и нержавеющие изделия. В отоплении используются давно. При правильной эксплуатации, подготовке теплоносителя прослужат не один год. Цена доступная. При монтаже требуются специальные знания, навыки, инструмент. Сборка трубопроводов осуществляется сваркой, резьбовыми соединениями.

Трубы из нержавеющей стали.

Медные

Самые дорогие, но срок эксплуатации – 100 лет. В монтаже легкие, удобные.

Это полиэтиленовые, полипропиленовые, металлопластиковые трубы. Обладая долговечностью до 50 лет, практичностью, при доступной цене занимают промежуточное положение. Этот этап монтажа, из-за легкости сборки труб при помощи фитингов, переходников, тройников, и отсутствия необходимости специальной квалификации и дорогостоящего оборудования можно провести своими руками.

Труба из полимерных материалов.

Радиаторы

Монтаж отопления в частном доме предполагает использование любого типа радиаторов – здесь не существует таких повышенных требований, как в многоэтажках.

Чугунные – обладают хорошей теплоемкостью, выдерживают большое давление, но недостаточно быстро реагируют, точнее, обладают инертностью при применении автоматики. Для придания лучшего дизайна их закрывают металлическими решетками.

Стальные – обычно панельного типа, хорошо отдают тепло. Недостаток – возможность коррозии.

Алюминиевые – радиаторы нового поколения, отличные показатели теплоотдачи, взаимодействия с автоматикой, легкие, совершенных дизайнерских форм, но требовательны к химсоставу теплоносителя.

Радиаторы из алюминия.

Биметаллические – обладают положительными качествами вышеупомянутых радиаторов, но стальной каркас, покрытый алюминием, придает дополнительную устойчивость к физическим, химическим, термическим воздействиям.

Общие требования

Существовавшее ранее требование устанавливать отопительные котлы в отдельном помещении уже не действует.

Современные закрытые котлы можно устанавливать в любом доступном месте. Но для агрегата, имеющего открытую камеру сгорания, лучше предусмотреть специальное место.

Для скрытой проводки внутри стен, в полах лучше применять медные трубы. Хорошие показатели устойчивости к температуре, давлению, гарантируют надежную, долгую эксплуатацию. Расположение радиаторов в помещении - строго под окном на одном уровне.

Схемы обогрева

Монтаж систем отопления может проводиться разными способами, с приглашением специалистов или своими руками. Самым выгодным и оптимальным считается монтаж водяной системы отопления, где теплоносителем выступает вода или антифриз, циркулирующий по трубам.

Циркуляция теплоносителя может быть естественной или принудительной.

Схема с естественной циркуляцией.

Естественная

Естественная циркуляция основывается на разной плотности воды - горячая вода тяжелее холодной, поэтому она будет подниматься вверх. Преимущество данного метода заключается в отсутствии дополнительных устройств в виде насосов или нагнетателей.

Если выбор сделан в пользу такого способа, то следует учесть некоторые нюансы:

1. Диаметр основной трубы должен быть несколько больше основного трубопровода;
2. От расширительного бочка до радиатора и от радиатора к котлу трубы должны иметь естественный уклон, так как теплоноситель к ним будет поступать самотеком. Уклон трубы должен быть не меньше 3-5 градусов;
3. Расширительный бочок должен располагаться выше всех остальных элементов отопления.

Принудительная

При принудительном методе циркуляции теплоносителя в систему отопления встраивается насос, который обеспечит необходимое давление даже на самые большие площади. Недостатком такой системы можно считать энергозависимость. Поэтому в доме должен быть запасной генератор - на случай отключения электричества.

Система принудительной циркуляции теплоносителя.

Однотрубное подключение

Монтаж отопления при помощи однотрубного метода является наименее затратным, в то же время разводка в две трубы будет наиболее эффективной, особенно если комнаты в доме имеют большую площадь. Преимущества такой схемы заключаются в следующем:

1. Простота монтажа и ремонта;
2. Экономичность;
3. Возможность прокладки магистрали на уровне пола;
4. Использование системы в одноэтажном и двухэтажном доме;
5. Возможность принудительной или естественной циркуляции.

При однотрубной системе вода передвигается от одного радиатора к другому по трубе, а по достижении последнего радиатора сильно остывает. Регулировке такая система не поддается.

Варианты подключения.

Двухтрубное

При двухтрубной разводке радиаторы подключаются сразу к двум трубам, по одной из которых движется горячий теплоноситель, а по другой отводится уже остывший. Теплопотеря при такой схеме будет минимальной, но полностью избежать ее не удастся.

Горизонтальная система с нижней подводкой.

Вертикальная система с нижней разводкой устанавливается следующим образом.

Магистральный трубопровод от нагревательного котла пускается по полу или по подвалу дома. От магистральной трубы теплоноситель попадает в батареи по специальным стоякам, которые монтируются вертикально. Остывший теплоноситель от батареи обратно в котел отходит по трубе обратного тока.

Такая нижняя разводка труб требует постоянного стравливания воздуха из отопительной системы. Это делается с помощью монтажа воздушной трубы, а также установкой расширительного бака и кранов Маевского на всех радиаторах.

Вертикальная система с верхней разводкой подразумевает подачу теплоносителя от котла на чердак или под самый потолок по магистральному трубопроводу. Затем вода опускается вниз к радиаторам по нескольким трубам, проходит через все батареи и возвращается обратно в котел. Данная схема действеннее нижнего варианта разводки, так как позволяет создать более высокое давление в стояках и радиаторах.

Устройство горизонтальной двухтрубной системы является наиболее распространенным вариантом.

Коллекторная система

Существует еще третий способ разводки труб - коллекторный. В этом случае к каждому радиатору подводятся две трубы с горячей и холодной водой. Такой способ позволяет регулировать температуру на любом участке трубопровода. Но для монтажа этой системы понадобится установка коллекторного шкафа.

Из котельной теплоноситель идет по главной магистрали к коллекторам, расположенным поэтажно. Коллекторы имеют выходы и входы, равные количеству отопительных элементов - батарей, находящихся на том же этаже. Радиаторы подключены к коллектору двумя трубами - для подачи и обратки.

Преимуществом такого варианта является эстетичность - трубы можно скрыть в стене. Сама отопительная система отличается повышенной надежностью.

Для деревянного дома рациональным вариантом станет водяное отопление. Оно представляет замкнутый контур из труб, по которым циркулирует вода. Трубы подключают к котлу, где вода и нагревается. Выделяют одноконтурную и двухконтурную схемы. Вторую используют для одновременного отопления и нагрева воды. Первая же подразумевает только подачу тепла.

Практика показывает, что лучше использовать две одноконтурные конструкции, где один котел предназначен для отопления, а другой — для подачи горячей воды. Параллельная установка позволит добиться высокой производительности и сделать отопление полностью автономным. Кроме того, такая схема исключит риски остаться без тепла и позволит не использовать котел для подачи тепла в неотопительный сезон, что сэкономит средства.

Выделяют одно- и двухтрубную коллекторную систему разводки труб. Однотрубный вариант удобно использовать для дома площадью до 100 квадратных метров, так как в данном случае нельзя применять свыше десяти приборов на одной «ветке». Двухтрубные конструкции подходят для коттеджей более 100-1500 квадратных метров, так как они выдержат большое количество приборов. Такая система эффективна и легка в установке. Она обеспечит одинаковую температуру у каждого радиатора, но потребуют больше материалов.

В этой статье мы рассмотрим, как выполнить монтаж отопления в частном доме своими руками.

Схема водяного отопления

Котел — основа схемы. Сегодня выпускают газовые, электрические, твердо- и жидкотопливные виды. На выбор котла влияет площадь дома и сезонность проживания, доступность горючего и специфика местности, предпочтения владельцев и другие факторы. Как подобрать подходящий котел, мы рассмотрим в конце статьи.

Установка однотрубной системы подразумевает, что вода последовательно переходит от одного радиатора к следующему. При этом температура каждого последующего прибора должна становится ниже. Минусы такой конструкции заключается в том, что она практически не регулируется. Если вы перекроете доступ воды к одному носителю, то вода перестанет поступать к каждому. А если один прибор выйдет из строя, придется отключать систему полностью.

Кроме того, при однотрубной схеме температуры в последнем радиаторе может не хватать, чтобы обогреть помещение. Обеспечить нужную температуру каждого радиатора при однотрубной схеме поможет установка циркуляционного насоса. Это устройство обеспечит равномерное распределение тепла по всем носителям. Но учтите, что такой насос работает только от электричества.

Монтаж систем отопления с двумя трубами предполагаем схему, в которой к каждому радиатору подходят две трубы. По одной трубе подходит горячая вода, а по другой — уходит остывшая. Труба с горячей водой подключается параллельно к каждому носителю. Установка кранов перед каждым прибором позволит отключать радиатор по одному без остановки работы всей системы.

При двухтрубной схеме температура в последнем носителе тоже будет ниже, но потери не так значительны, как при однотрубной системе. При двухтрубном параллельном подключении обязательно предусматривают специальную конструкцию автоматики. Она обеспечит переключение между устройствами при отсутствии подачи какого-либо вида топлива.

Технология установки отопления и разводки труб

Монтаж систем отопления своими руками начинают с расчета и планировки отопления. В данном случае лучше обратиться к профессионалам, так как ошибки приведут к серьезным проблемам, вплоть до аварий и выхода из строя оборудования. Мастера компании “МариСруб” подберут и рассчитают систему отопления, предоставят необходимые материалы и оборудование, быстро и качественно выполнят монтаж. Подробнее об услуге читайте .

После расчетов подбираются подходящие устройства, среди которых трубы, котлы, радиаторы, насосы и пр. После чего согласно схеме в доме устанавливают приборы. В первую очередь, устанавливают котел. Учтите, что для твердотопливного устройства нужно оборудовать отдельную котельную, дымоход и дополнительную вентиляцию. Электрические и настенные газовые котлы устанавливают непосредственно в жилом помещении.

При оборудовании котельной учитывают несколько параметров. Площадь помещения должна быть не менее семи квадратных метров с хорошей вентиляцией и дымоходом. Стены и пол рядом с котлом отделывают огнеупорным материалом. Само устройство устанавливают на расстоянии минимум 50 сантиметров от стен.

Учтите, что жидко- и твердотопливные котлы из-за тяжелого веса нельзя ставить прямо на пол, под оборудование делают специальную подложку из кирпичей. Много интересных проектов домов с котельной вы найдете по ссылке http://marisrub.ru/proekts/proekty-domov-s-kotelnoj/ . Не понравился ни один вариант? Опытные архитекторы и инженеры “МариСруб” создадут индивидуальный проект с учетом ваших пожеланий!

Для установки радиаторов внутри дома используют специальные крепежи. Для деревянного дома подойдут кронштейны, на которые затем и вешают батареи. Кронштейны устанавливают под оконным проемом. В дальнейшем при необходимости устанавливают циркуляционный насос и распределительный коллектор. Только затем начинают прокладку магистральных труб от котла к радиаторам.

При водяном отоплении магистральный трубопровод укладывают с небольшим наклоном в 3-5 градусов на 1 погонный метр. Разводку магистралей выполняют при помощи металлических или полипропиленовых труб. Первый вариант подходит для твердотопливного котла, в остальных случаях используют полипропиленовые и металлопластиковые изделия Диаметры труб подбирают индивидуально в зависимости от планировки, вида приборов и котлов. Для проведения трубопровода через стены делают специальные отверстия.

В последнюю очередь устанавливают радиаторы. При монтаже батарей своими руками нужно соблюдать определенные параметры. Так, расстояние до пола должно составлять 10-12 сантиметров, до подоконника — 10 сантиметров. Если прибор не закрывает проем под окном полностью, можно установить два носителя. После установки на входе и выходе оборудования монтируют запорный и регулирующий краны, при необходимости добавляют датчики тепла.

Какой котел выбрать

Котлы любого типа разделяются на одно- и двухконтурные. Котлы первого типа используют только для подачи отопления, второго типа — для обогрева и снабжения горячей водой. Перед покупкой нужно правильно определить мощность оборудования. Нужные параметры определяют, исходя из площади дома.

Так, для обогрева 10 квадратных метров потребуется мощность минимум в 1 кВт. Таким образом, для дачного домика площадью до 100 квадратных метров выбирайте котлы с мощностью 10 кВт. Для среднего дома в 150 квадратных метров минимальная мощность составляет 15 кВт. А для просторных коттеджей свыше 200 квадратных метров нужная мощность составляет 20 кВт и выше.

Самыми популярными являются газовые котлы из-за доступности оборудования и топлива, легкости в использовании и установке, высокой производительности и экономичности. Среди минусов отмечают пожаро- и взрывоопасность, необходимость в регулярных проверках со стороны газовой службы. Но при этом газовое отопление — самая оптимальная система для частного дома.

Но что делать, если возможности в подведении к газу нет? Тогда используют твердотопливные или электрические котлы. Первые устройства работают на твердом топливе в виде дров, углей, пеллетов и пр. Такое оборудование быстро обогреют большую площадь помещения.

Однако они занимают много места, сложны в установке, требуют оборудования отдельной котельной и дымоход. Применение твердотопливных котлов осложняется и необходимостью заготовки или приобретения дров и обустройства сухого места для хранения топлива.

Электрические котлы — функциональное и легкое в использовании оборудование, которое подключают к центральному энергоснабжению или отдельному электрическому радиатору. Они предоставляют простой и оперативный способ обогрева, занимают мало места и практичны в эксплуатации, экологичны и бесшумны. Однако такие котлы зависят от электричества, а дальнейшее обслуживание обойдется дорого.

Монтаж отопления своими руками — трудоемкий и опасный процесс. Профессионалы компании “МариСруб ” легко справятся с установкой любой системы. Помогут подобрать оборудование, подходящее для вашего дома. Оперативно выполнят монтаж надежного и качественного отопления.

Сегодня выбор многих наших соотечественников все чаще падает на размеренную и спокойную жизнь за городом. Собственный дом становится той тихой гаванью, куда хочется вернуться после трудного дня в шумном и загазованном мегаполисе. Насколько теплой (во всех смыслах) будет встреча с жилищем, во многом зависит от качества работы отопительного оборудования. Ведь правильный монтаж системы отопления - залог не только уюта и комфорта, но и безопасности дома и всех жильцов.

Требования к монтажу систем отопления

Будет ли организована система отопления частного дома с нуля или модернизирована старая, первое, с чего стоит начать, - это ознакомиться с нормативной документацией, регламентирующей введение в строй оборудования и его дальнейшую эксплуатацию. Знакомство с этим, пусть и не очень увлекательным, документом займет не больше получаса, зато обезопасит вас на долгие годы.

Это важно
С 2004 года на территории Российской Федерации действуют СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», которые распространяются на системы теплоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в помещениях зданий и сооружений. В них указаны нормы санитарной, экологической, пожарной безопасности при пользовании данными системами, а также требования к их надежности и энергосбережению.

Есть базовые требования, на которые нужно обратить пристальное внимание. Самое главное, что следует учитывать при монтаже котлов отопления, труб, радиаторов и другого оборудования, -пожаро- и взрывобезопасность. Поэтому при установке отопительного оборудования стоит убедиться, что оно будет находиться в свободном доступе для периодического контроля и чистки системы, а в случае выхода из строя какого-либо элемента его можно будет легко отремонтировать или заменить. Пренебрежение такими простыми правилами может привести к серьезным последствиям.

Вот несколько правил, которые позволят сделать дом теплым и безопасным:

• Температура теплоносителя, если такой используется в системе отопления, должна быть на 20°С ниже температуры самовоспламенения/испарения вещества. Если вы используете в качестве теплоносителя воду температурой выше 105°С, следует предотвращать ее вскипание. Температура кипения зависит от изменения давления жидкости. Так, при давлении в 2 атмосферы вода закипает только при +120°С.
• Температура поверхности открытых элементов системы не должна превышать максимально допустимую.
• Теплоизоляция приборов и оборудования системы должна быть организована так, чтобы защищать от ожогов, уменьшать потери тепла, исключать конденсацию и предотвращать замерзание теплоносителя в неотапливаемых помещениях.
• Необходимо изолировать горячие конструкции системы, если они могут повлечь воспламенение газов, аэрозолей и пыли в помещении. При этом температура на поверхности теплоизоляции должна быть на 20°С ниже температуры самовоспламенения.

Этапы монтажа системы отопления

В новом частном доме общий вид системы отопления, ее схему и все нюансы лучше продумать на этапе проектирования и строительства здания. Так вы сразу будете представлять, нужно ли вам отдельное помещение для котельной, где проложить технологические ниши для разводки элементов системы и установки оборудования. Это значительно упростит дальнейшие работы и сократит время монтажа. К тому же, если вы собираетесь спрятать трубы, то следует об этом позаботиться до начала отделочных работ. Удобнее всего провести монтаж труб отопления перед тем, как будет залита стяжка пола.

Приступать к монтажным работам можно только после закрытия теплового контура здания, то есть после установки окон и покрытия крыши. Большую роль играет сезон. Лучше оставить эти работы на теплый период года, так как низкие температуры ухудшают качество сварки и увеличивают ломкость элементов из металлопласта. И, конечно, необходимо рассчитать время монтажа так, чтобы к началу отопительного сезона система была проверена и запущена. Это позволит встретить суровую русскую зиму в теплом и уютном доме.

Весь монтаж отопления дома можно поделить на несколько этапов:

• выбор системы, проектировочные и расчетные работы;
• подбор и покупка материалов и оборудования;
• устройство котельной и монтаж ее составных частей либо установка котла в другом помещении (если выбранная модель это позволяет);
• установка радиаторов;
• пусконаладочные работы.

Важный вопрос, который предстоит решить, - это выбор системы отопления. Их существует несколько: воздушная, электрическая, открытая и традиционная с жидкостным теплоносителем.

В воздушной системе теплоносителем является, как следует из названия, воздух, который забирается снаружи, нагревается и по системе воздуховода распределяется по помещениям. Это самая безопасная система. Но она сложная и затратная в части монтажа и обслуживания, а также имеет низкую теплоотдачу.

Самой, пожалуй, неприхотливой в эксплуатации и экологичной является электрическая система отопления . Здесь теплоносителем могут служить электрические конвекторы, автономные масляные и инфракрасные батареи, тепловентиляторы, электрокамины. Минус такой системы налицо - большие счета за электроэнергию и полная зависимость от стабильной подачи последней.

В открытых системах для обогрева используются печи и камины, в топке которых разводят огонь. Эффективность таких систем довольно низкая, и они подойдут только для небольших дачных домиков.

Традиционной считается система отопления с жидкостным теплоносителем , которая включает в себя теплоисточник (котел), теплопроводы и отопительные приборы (радиаторы). В центре классической системы находится котел отопления. К его выбору стоит подойти особенно тщательно, основательно взвесив все плюсы и минусы каждой модели.

На заметку
Воду в системе отопления с жидким теплоносителем рекомендуется полностью заменять не реже, чем раз в семь лет. Если используется антифриз, то его замена производится раз в 3–4 года, в зависимости от спецификации. Во время замены теплоносителя систему следует также промыть.

Котлы отопления для частного дома различаются по типу топлива: газовые, жидкотопливные, твердотопливные (уголь, дрова, брикеты, биогранулы) и электрические. Прежде чем сделать выбор в пользу того или иного вида, следует подумать, какой из вариантов топлива будет экономически выгоден. Пролегает ли рядом с домом сетевой газопровод? Есть ли проблемы с подачей электроэнергии? Доступно в регионе жидкое или твердое топливо?

Так, самыми простыми в обслуживании и недорогими считаются электрические котлы отопления, но обогрев большого дома таким способом будет крайне затратным. Экономически выгодно отапливать частный дом сетевым газом, правда, установка газового котла потребует значительных сил и денежных вложений при оформлении в соответствующих органах. Если решено использовать жидкое или твердое топливо, придется решать вопрос не только с обустройством отдельной котельной, но и с хранением дров, солярки и т.д. Та же проблема встанет, если вместо сетевого газа будет использован сжиженный.

После того как будет определен центральный элемент системы отопления вашего дома, можно приступать к разработке схемы и проектной документации . Создать схему монтажа системы отопления возможно самостоятельно, особенно если речь идет о небольшом доме. В ней обязательно указывается:

• место установки котла;
• место монтажа радиаторов;
• детальный план разводки трубопровода с указанием кранов, фитингов и прочих элементов;
• описание системы устранения продуктов сгорания, если таковые имеются.

Проект отопительной системы можно заказать у организации или проектировщика, имеющих разрешения на проведение данного вида деятельности. Довольно часто подобные услуги предоставляют компании, которые занимаются монтажом систем отопления и продажей необходимого оборудования. Таким образом удастся комплексно решить «отопительный вопрос» в вашем частном доме. На выходе клиент получает документ, в который войдет текстовая часть, схемы и чертежи. В проекте будут прописаны все нюансы, необходимые для осуществления монтажных работ: общая конфигурация сети, тип разводки, характеристики теплогенератора и трубопроводов, размеры и расположение приборов отопления и прочего оборудования, их спецификация. Также в проекте будут указаны требования к котлу, отопительным приборам, оборудованию автоматики и терморегулированию, насосам, коллекторам, дымоходам, трубопроводам и т.д. По желанию можно рассчитать стоимость монтажа и материалов.

Теперь, вооружившись проектной документацией и схемой системы отопления, можно приступать к следующему этапу - непосредственному монтажу отдельных элементов. И начать следует с горячего «сердца» дома - котла. Модели малой мощности (до 60 кВт) можно установить в любом бытовом помещении: на кухне, в кладовой или прихожей. Для более мощного агрегата придется обустроить специальную котельную с хорошей системой вентиляции. Монтаж котла отопления в доме осуществляется согласно требованиям, которые обычно указываются в руководстве к оборудованию. Но есть и общие правила.

С лицевой стороны котла необходимо оставить минимум метр, а по бокам и сзади - 0,7 м. Если в процессе эксплуатации вам нужно будет обслуживать котел с тыльной стороны или сбоку, смело оставляйте 1,5 м. Котел должен располагаться не ближе 0,7 м по отношению к другому оборудованию. Между двумя котлами следует оставить расстояние не меньше метра или не меньше двух метров, если они расположены напротив. К монтажу настенного котла отопления требования более щадящие, достаточно просто оставить необходимый проход спереди для удобства эксплуатации.

Итак, котел установлен, самое время подумать о дымоходе, который будет выводить наружу продукты горения. Ошибки в организации дымохода чреваты серьезными последствиями: возникновением пожара и отравлением угарным газом. Дымоход может быть выполнен из кирпича, металла или керамики.

• Кирпичные дымоходы используются совместно с твердотопливными котлами. К плюсам кирпичных конструкций относится их низкая теплоотдача, но качественный монтаж такого дымохода может осуществлять только опытный печной мастер. К тому же кирпичный дымоход дополнительно нагружает фундамент.
• Его металлический «собрат» имеет большую стойкость к химическому и механическому воздействию, поэтому не противопоказан современным газовым и жидкостным котлам. Так как такие дымоходы собираются из модулей, их монтаж можно произвести самостоятельно, следуя инструкции к оборудованию. Но, в отличие от кирпичных, для металлических дымоходов характерны большие потери тепла.
• Золотой серединой являются дымоходы из керамики . Они сочетают в себе модульную конструкцию и низкую теплоотдачу. Такой дымоход обойдется вам дороже, чем металлический, но дешевле кирпичного. Единственным ограничением керамического дымохода является его строгая вертикальная конфигурация.

Кроме того, дымоходы отличаются по способу размещения. Внешний дымоход выводят по наружной стороне стены, ближайшей к котлу. К такому способу организации дымохода обычно прибегают, если в доме устанавливают теплоисточник, который не был предусмотрен при проектировании. Несмотря на то, что внешние дымоходы не пользуются популярностью в России, процесс их прокладки довольно простой и экономит место внутри дома. Внутренний дымоход придется вести через межэтажные перекрытия и крышу, зато такой способ снижает теплопотери и расход горючего во время эксплуатации.

Какой бы дымоход ни был выбран, нужно придерживаться ряда правил при его устройстве:

• дымоход должен оканчиваться козырьком, чтобы избежать попадания влаги и посторонних предметов;
• предпочтительна круглая форма дымохода: так в нем меньше скапливаются продукты горения;
• дымоход должен оканчиваться на 0,5–1,5 м выше конька и на 0,5 м - выше плоской поверхности крыши;
• количество поворотов (если позволяет конструкция) дымохода не должно превышать трех;
• внешний дымоход выводится наверх на расстоянии не менее 0,5 м от крыши.

Монтаж труб системы отопления частного дома зависит от того, какая схема выбрана на этапе проектирования: однотрубная или двухтрубная. В первом случае радиаторы соединяются последовательно, по одной трубе, образуя замкнутый круг. В двухтрубной системе теплоноситель приходит к радиаторам по одной трубе, а его возврат происходит по другой. С первого взгляда первый вариант кажется менее затратным, поскольку можно сэкономить на материалах. Но на деле он менее надежный, и всегда есть риск, что последняя батарея в цепочке будет холодной. Впрочем, в небольшом доме организация однотрубной системы вполне оправдана.

Что касается материала, то сегодня на рынке представлено несколько видов металлических и полимерных труб. Монтаж труб отопления из меди и нержавеющей стали обойдется вам довольно дорого, зато эти материалы самые надежные и долговечные. Оптимальный вариант - полиэтиленовые и металлопластиковые трубы. Они дороже, чем, например, полипропиленовые, но менее прихотливые при монтаже, имеют более привлекательный внешний вид и хороший уровень надежности.

Одним из финальных этапов является подключение радиаторов. Чтобы ваш дом не терял тепло, важно правильно их расположить под окном. При монтаже радиаторов системы отопления следует соблюдать следующие расстояния:

• до пола - 8–12 см;
• до подоконника - 10–12 см;
• до стены - 3–5 см;

Также радиатор должен занимать не менее 70% оконного проема, иначе на окнах будет образовываться конденсат.

Существует два типа подключения радиаторов: нижний и боковой. Причем боковое подключение может быть диагональным и односторонним (когда подача теплоносителя в радиатор происходит сверху, а обратно выходит снизу), а также возможно седельное подключение. Для первого варианта характерны наибольшие потери тепла, но при таком подключении трубы можно проложить по полу или вовсе спрятать в стяжку.

Итак, система отопления в доме смонтирована и готова к запуску. Но прежде всего ее необходимо испытать. Пусконаладочные работы включают в себя опрессовку, пробный запуск и отладку. После пробного запуска систему отопления необходимо внимательно осмотреть. В случае обнаружения протечек следует исправить недочеты и испытать еще раз.

Монтаж системы отопления частного дома - это длительный процесс, который потребует от вас не только физических усилий и материальных расходов, но и пристального внимания к множеству деталей. Кто-то предпочитает обустраивать свое жилище только собственными руками, окунаясь с головой в данный вопрос. Другие доверяют установку системы отопления специалистам, предпочитая лишь контролировать процесс. Есть и промежуточные варианты, когда часть работ выполняет специализированная организация, а более легкие этапы вы берете на себя. Какой вариант выбрать - решать вам, важно помнить, что качественная организация системы отопления - это не только гарантия тепла в вашем доме, но и вопрос безопасности.