Принцип работы водяного отопления в частном доме

Функционал и реализация водяного отопления

На территории нашего государства самым популярным видом обогрева жилища является водяное отопление, как традиционный и наиболее рациональный вариант. Его высокая популярность обусловлена относительно доступной ценой материалов, из которых собрана система, и топлива, роль которого в большинстве случаев выполняет природный газ.

Как функционирует?

Принцип работы водяного обогрева примечателен своей простотой. Для такого отопления характерна замкнутая система, основными элементами которой являются трубы, радиаторы и нагревательный котел.
Теплогенератор разогревает теплоноситель (воду, гликолевый раствор), а тот, в свою очередь, по трубам перетекает к радиаторам, установленным в отапливаемых помещениях.

Горячие батареи за счет теплоотдачи прогревают воздух, и в комнатах устанавливается комфортная температура. После остывания жидкость возвращается к котлу, где ее температура поднимается, и цикл повторяется снова и снова.

Тип циркуляции

Как говорилось ранее, водяное отопление функционирует за счет передвижения теплоносителя по системе. Сейчас мы рассмотрим существующие виды циркуляции воды, имеющие принципиальные отличия, которые необходимо учитывать при выборе схемы.

Естественная (гравитационная)

В данном случае процесс обогрева заключается в разных плотностях горячего и холодного теплоносителя.

Подогретая жидкость теряет свою плотность и уменьшается в весе, поэтому выталкивается вверх, протекая по трубопроводу. Отдав тепло и снизив температуру, вода становится плотнее, опускается вниз и уходит обратно в котел.

К достоинствам естественной системы водяного отопления можно отнести ее автономность, так как она не нуждается в электричестве, и очень простую конструкцию.

Если говорить о недостатках, то здесь потребуется внушительное количество труб с большим диаметром, иначе процесс гравитации будет нарушен, а современные радиаторы с небольшим сечением просто не смогут состыковаться с магистралью. Также при монтаже трубопровода необходимо обеспечивать уклон от 2°, что будет способствовать корректной работе системы.

Принудительная

Перетекание воды по трубопроводу происходит при помощи циркуляционного насоса. Избыточная масса теплоносителя, которая образуется после нагрева, отводится в бачок расширения (в большинстве случаев закрытой конструкции), что предотвращает испарение жидкости.

Это правило особенно касается тех случаев, когда в качестве теплоносителя используются гликолевые составы. Давление в принудительных обогревательных системах обязательно контролируется при помощи манометра.

Преимущества такой системы водяного отопления весьма очевидны и заключаются в небольшом объеме теплоносителя при малом расходе труб, диаметр которых уступает предыдущему варианту.

Также здесь появляется возможность устанавливать желаемую температуру нагрева радиаторов, которые могут быть абсолютно любого типа. Недостатком является зависимость от подачи электроэнергии, без которой невозможна работа насоса.

Оборудование

Водяное отопление будет надежным и эффективным только в том случае, если все его детали правильно подобраны, а монтаж выполнен грамотно. В данном случае элементы системы должны взаимодействовать между собой и подходить друг к другу по типу.

Котел

Выбор основного отопительного прибора обусловлен топливом, которое будет использоваться для обогрева дома. По своему типу котлы бывают:

  • газовыми;
  • электрическими;
  • жидко- и твердотопливными;
  • комбинированными.

Самыми экономичными по праву считаются приборы, работающие на природном газе, однако они требуют проведения магистрали и постоянного контроля специальными службами.

Полной независимости от центральной энергосистемы можно добиться при помощи твердого или жидкого топлива, но придется смириться с заботами по заготовке и хранению энергоресурсов.

Электрический котел наименее востребован, так как он потребляет много энергии и, как следствие, тянет за собой большие расходы на отопление. В данном случае лучше устанавливать радиаторы, которые напрямую преобразовывают электричество в тепло.

Мощность агрегата выбирают согласно площади помещения, которое будет обогреваться при помощи системы водяного отопления. Подбор производят при усредненном соотношении 1 кВт:10 м², при этом высота стен должна быть не более 3 м. Также нужно брать во внимание степень теплоизоляции помещения, размер оконных рам и наличие сторонних точек потребления тепла.

Магистрали

Традиционные трубы для контура, легко поддающиеся коррозии, все чаще уступают место изделиям, у которых отсутствует такой существенный недостаток. На их смену пришли образцы из оцинкованных металлов и нержавеющей стали.

Самым надежным вариантом по праву считаются медные детали, устойчивые перед резким перепадом давления и температурных показателей. Они не ржавеют и легко прячутся в стену. Единственным их недостатком является высокая стоимость материала, который считается представителем премиум сегмента.

Трубы из металлопластика отличаются длительным сроком эксплуатации. Они обладают отличной прочностью, устойчивы к проявлениям коррозии, не накапливают осадки на внутренних стенках, их монтаж прост, а работы по установке проводятся быстро.

Недостатком является высокий коэффициент линейного расширения при температурных перепадах, что может привести к повреждению.

Разводка

Водяное отопление частного дома можно смонтировать по-разному, в зависимости от того, какие виды функций на него возлагаются. Существует две схемы:

  1. Одноконтурная.
  2. Двухконтурная.

Один контур

Первый тип рассчитан только на обогрев помещения. Он включает в себя одноконтурный котел с воздушной вытяжкой, однотрубную разводку и батареи с необходимым количеством секций.

Для обеспечения подачи горячей воды, которая используется в хозяйственных нуждах, можно устанавливать две такие конструкции одновременно. Так, одна из них будет отапливать дом, а вторая отвечать исключительно за ГВС. Это практичное решение, так как в теплое время года нет смысла обогревать жилище ради получения теплой воды для душа или кухни.

Данная конструкция очень проста в сборке и доступна по цене. Она подходит для домов с небольшой площадью (до 100 м²). Это и объясняет ее популярность среди владельцев небольших дач. Одноконтурное водяное отопление можно усовершенствовать путем установки циркуляционного насоса, регуляторов температуры на батареях и двухтрубной разводки.

Два контура

Такой принцип разводки предусматривает одновременную подачу горячей воды и обогрев площади. Подходит для домов, где живет не более 4 человек.

Стоит учитывать, что здесь подойдет водопроводная или умягченная вода. Жесткая жидкость из скважины может повредить оборудование системы, поэтому не может быть использована.

Тип системы

Ознакомившись со способами циркуляции теплоносителя по магистралям, стоит знать, что контур системы водяного отопления может быть однотрубным, двухтрубным и коллекторным. Рассмотрим все три варианта более подробно.

Одна труба

В данном случае вода последовательно передвигается от радиатора к радиатору, при этом по дороге теряя температуру, отчего каждая следующая батарея будет холоднее.

Это негативно сказывается на достижении комфортного климата в комнатах.

Две трубы

Для такой схемы характерно более качественное отопление помещений. Здесь предусмотрен монтаж двух труб, которые подведены к каждому радиатору. Одна из них снабжает батареи горячим теплоносителем, а вторая отводит остывшую воду обратно к котлу, таким образом, потери тепла будут минимальными.

Коллектор

Самый эффективный вариант, при котором обязательным элементом является коллектор, отдельно подводящий трубу с горячей водой к каждому обогревательному элементу. Другая труба возвращает остывший теплоноситель обратно.

Учитывая такую особенность можно проводить ремонт и устанавливать температуру каждого радиатора отдельно, не выводя из эксплуатации весь контур. К сожалению, здесь значительно увеличивается расход труб и возникает необходимость проведения работы по установке коллекторного шкафа.

Отличительные характеристики

Если проводить сравнение с воздушным и электрическим обогревом, то водяное отопление прочно заняло лидирующие позиции благодаря многим факторам. В первую очередь, это доступная цена на материалы, работу и эксплуатацию системы, включая оплату за потраченный энергоресурс, чем не могут похвастаться остальные виды обогрева домов.

Здесь мы можем отметить высокую теплоотдачу отопительных элементов, способствующую равномерному прогреванию комнат и установке комфортного климата. Также немаловажен тот факт, что теплоноситель можно подогревать при помощи любого вида топлива, что невозможно при электрическом обогреве.

Все работы по установке водяной системы легко выполняются своими руками и это тоже огромный плюс. С воздушными магистралями дела обстоят сложнее и, скорее всего, придется обращаться за помощью к специалистам.

Водяное отопление в частном доме: правила, нормы и варианты организации

Климатические условия средней полосы и севера Евразии требуют теплоизоляции домов, однако одного утепления недостаточно. Потери тепла необходимо компенсировать с помощью обогревательной системы. Водяное отопление в частном доме является распространенным и наиболее эффективным способом.

Качество работы отопительного контура напрямую зависит от особенностей проектирования, выбора отопительного устройства и типа разводки. Как определиться с оборудованием и наиболее подходящей схемой, узнаете, ознакомившись с предложенной нами статьей. Представленная информация опирается на требования строительных нормативов.

Мы подробно описали принцип устройства водяной системы отопления, разобрали типичные варианты устройства. Для оптимизации восприятия непростой темы приложили схемы, фото-подборки и видео.

Структура и принцип работы

Обогревательные конструкции с жидким теплоносителем имеют похожий комплект составляющих частей, это:

  • Отопительное оборудование – котел (газовый, жидко- или твердотопливный), печь, камин.
  • Замкнутый контур в виде трубопровода, обеспечивающий непрерывную циркуляцию нагретого и остывшего теплоносителя (антифриза).
  • Приборы отопления – металлические ребристые, панельные или гладкотрубные радиаторы, конвекторы, трубопроводы водяных теплых полов.
  • Запорная арматура, необходимая для отключения отдельных приборов или линий системы для ремонта и обслуживания;
  • приборы для регулировки и контроля за работой системы (расширительный бак, манометр, клапаны сброса и др.).
  • Циркуляционные насосы, применяемые для создания принудительной подачи теплоносителя, иногда для обеспечения стабильного давления в системе устанавливается повысительный насос.

Если неподалеку проложена централизованная газовая магистраль, наиболее экономичным решением является установка газового котла.

При отсутствии центральных сетей для независимой системы газоснабжения придется устанавливать газгольдер. Однако этот вариант применим лишь в случае обустройства усадьбы достаточно большой площади.

В коттеджах, построенных на небольших участках в негазицицированных районах, автономную работу газового отопительного оборудования обеспечит обычный баллон. В качестве альтернативного решения можно воспользоваться печами на жидком или твердом топливе, и только в крайнем случае – дорогими электрическими устройствами.

Предпочтение водяному отоплению в загородных домах отдают благодаря простому принципу работы. Нагреваясь в котле до определенной температуры, вода под давлением подается в трубы, ведущие к радиаторам или конвекторам.

По типу движения теплоносителя по отопительным контурам они подразделяются на:

  • Естественные (гравитационные). Циркуляцию теплоносителя в них стимулируют природные явления, согласно которым нагретая вода устремляется вверх, а после отдачи тепла радиаторам и остывания возвращается вниз. Там она вновь попадает в котел, чтобы возобновить цикличное перемещение.
  • Искусственные (они же насосные или принудительные). За циркуляцию теплоносителя в принудительных схемах отвечает циркуляционный насос, который с одной стороны контура нагнетает горячий теплоноситель, а с другой засасывает охлажденную воду.
Читайте также  Обязательна ли опрессовка системы отопления?

Гравитационная схема – самый простой и доступный для самостоятельной реализации вариант. В его составе минимум оборудования. Это магистрали обратки и подачи, котел, расширительный бачок открытого типа, радиаторы. Т.к. движение теплоносителя не требует насосной стимуляции, системы абсолютно энергонезависимы.

К плюсам естественного отопления стоит отнести незначительные по сравнению с насосным аналогом расходы на сооружение. Их не надо оснащать сложными техническими устройствами, не отличающимися дешевизной. В процессе эксплуатации нет затрат на электроэнергию.

Веский минус гравитационных систем заключается в крайне ограниченном радиусе действия. Работать в полную силу они могут при горизонтальной протяженности до 30 м. Подобное отопление долго “разгоняется” после простоя. Есть риск замерзания теплоносителя в открытом бачке в морозный период.

Принудительная циркуляция хороша тем, что свободно обрабатывает многоэтажные дома с разветвленной и протяженной отопительной сетью. Схема эффективней предыдущего типа, но дороже и сложнее в сооружении. Перед ее строительством необходимо сделать грамотные расчеты и разработать проект.

Отопление с искусственной циркуляцией оснащается не только насосами, но и всевозможными техническими устройствами для регулировки теплоотдачи и контроля работы системы. В их числе автоматические и механические воздухотоводчики, терморегуляторы, манометры, предохранительные клапаны для сброса избытка теплоносителя в канализацию и др.

Оборудование принудительного отопления необходимо подбирать на основе расчетов. Например, для движения теплоносителя по каждым 10 м отопительного контура необходимо 0,6 м напора, создаваемого насосом. Для того чтобы подобрать необходимое устройство, надо точно знать протяженность трубопровода и гидравлическое сопротивление на всех участках.

Нередко бывает, что для оснащения искусственного водяного отопления загородного дома недостаточного одного насоса. Тогда устанавливается дополнительный циркуляционный аналог или повысительный насос.

Главный недостаток принудительного отопления заключается в зависимости от непрерывных поставок электроэнергии. На случай перебоев рекомендовано запастись генератором, который тоже не отличается низкой ценой.

Нормы и требования к автономному отоплению

Перед проектированием отопительной конструкции необходимо заглянуть в СНиП 2.04.05-91, где изложены основные требования к трубам, обогревательным приборам и запорной арматуре.

Общие нормы сводятся к тому, чтобы обеспечить в доме комфортный микроклимат для проживающих в нем людей, правильно оборудовать систему отопления, предварительно составив и утвердив проект.

Многие требования сформулированы в виде рекомендаций в СНиП 31-02, который регламентирует правила строительства одноквартирных домов и обеспечения их коммуникациями.

Отдельно оговариваются положения, связанные с температурой:

  • параметры теплоносителя в трубах не должны превышать отметки +90ºС;
  • оптимальные показатели находятся в рамках +60-80ºС;
  • температура наружной поверхности нагревательных приборов, находящихся в зоне прямого доступа, не должна превышать 70ºС.

Трубопроводы систем отопления рекомендовано устраивать из латунных, медных, стальных труб. В частном секторе преимущественно используются полимерные и металлопластиковые трубные изделия, допущенные к применению в строительстве.

Способ прокладки отопительного трубопровода может быть:

  • Открытым. Предполагает прокладку по строительным конструкциям с креплением клипсами и хомутами. Допускается при устройстве контуров из металлических труб. Использование полимерных аналогов разрешено, если исключается их повреждение от термического или механического воздействия.
  • Скрытым. Предполагает прокладку трубопроводов в штробах или каналах, выбранных в строительных конструкциях, в плинтусах или за защитно-декоративными экранами. Замоноличивание контура допускается в постройках, рассчитанных минимум на 20 лет эксплуатации и при сроках службы труб не менее 40 лет.

В приоритете открытый способ прокладки, потому что проектирование трассы трубопровода должно предусматривать свободный доступ к любому элементу системы для проведения ремонта или замены.

Трубы скрывают в редких случаях, только тогда, когда подобное решение продиктовано технологической, гигиенической или конструктивной необходимостью, например при устройстве “теплых полов” в бетонной стяжке.

При открытой прокладке магистрали участки, пересекающие неотапливаемые помещения, должны быть обеспечены теплоизоляцией, соответствующей климатическим данным региона строительства.

Трубопроводы автономного отопления с естественным типом циркуляции должны устанавливаться в сторону движения теплоносителя, чтобы нагретая вода самотеком достигала батарей, а после остывания тем же способом двигалась по магистрали обратки в котел. Магистрали насосных систем сооружаются без уклона, т.к. в нем нет необходимости.

Оговаривается использование различных типов расширительных баков:

  • открытые, применяемые для систем как с насосным, так и с естественным принуждением, следует устанавливать над главным стояком;
  • закрытые мембранные устройства, применяемые исключительно в принудительных системах, устанавливаются на обратной магистрали перед котлом.

Расширительные бачки предназначены для компенсации теплового расширения жидкости при нагревании. Нужны они для сброса излишков в канализацию или банально на улицу, как в случае с простейшими открытыми вариантами. Закрытые капсулы практичней, потому что не требуют участия человека в регулировке давления системы, но дороже.

При выборе запорной арматуры предпочтение отдается шаровым кранам, при выборе насосной установке – оборудованию с напором до 30 кПа и производительностью до 3,0 м3/ч.

Бюджетные открытие разновидности необходимо периодически пополнять из-за стандартного выветривания жидкости. Под их установку необходимо существенно усиливать чердачное перекрытие и утеплять чердак.

Виды водяных отопительных систем

Тип системы отопления определен комбинацией нескольких факторов. В их числе циркуляция теплоносителя, способ сборки системы, нижний или верхний вариант прокладки трубы подачи и др.

Независимо от разновидности отопительного прибора, будь то традиционный радиатор, плинтусный конвектор или змеевик “теплого пола”, нагретая вода достигает их, а после охлаждения покидает стандартным для всех систем способом.

Двухтрубные и однотрубные конструкции

Конечным объектом отдачи тепла являются приборы, расположенные во всех отапливаемых помещениях дома. Во многом эффективность обогрева зависит от схемы установки трубопровода, поэтому остановимся подробнее на одно- и двухтрубной разводке.

Наиболее распространенной является классификация, состоящая из двух пунктов:

  • Однотрубный вариант – последовательное соединение радиаторов. Суть заключается в том, что поступающий в систему теплоноситель последовательно перетекает от одного прибора к другому. На подходах к дальним точкам он успевает значительно остыть.
  • Двухтрубный вариант – система с параллельным подключением подающей и обратной трубы. Принцип ее основан на том что подача осуществляется ко всем приборам практически одновременно. Остывшая вода не перетекает в следующий прибор, а собирается магистралью обратки и перемещается в котел.

Однотрубные схемы бывают как с естественным, так и с принудительным движением воды. В пределах своего класса подразделяются на две разновидности: проточные и с байпасами.

В проточных схемах теплоноситель по достижении крайнего радиатора успевает сильно остыть, поэтому в дальних комнатах рекомендовано устанавливать приборы с увеличенным числом секций.

Однотрубная система водяного отопления частного дома

Однотрубная система водяного отопления – оптимальное решение для частного дома, которое проще всего реализовать. Чтобы обеспечить эффективный обогрев, необходимо точно рассчитать мощность всех элементов, создать правильный проект и провести качественный монтаж. Разобраться в особенностях несложно, поэтому лучше потратить несколько минут, чтобы не допустить ошибок.

  1. Принцип работы водяного отопления
  2. Плюсы и минусы однотрубной системы водяного отопления
  3. Схемы разводки однотрубной системы водяного отопления
  4. Как выбрать однотрубную систему водяного отопления для частного дома
  5. Особенности установки однотрубной системы

Принцип работы водяного отопления

В первую очередь необходимо изучить принцип действия систем отопления, использующих в качестве теплоносителя воду. Тут все достаточно просто:

  1. Тепло передается за счет нагретого теплоносителя. Он греет стенки отопительных приборов и тем самым обеспечивает обогрев помещений.
  2. Основными элементами являются радиаторы, которые могут иметь разный размер и конфигурацию в зависимости от требуемой тепловой мощности.
  3. Нагрев производит котел, которы может работать на газе, твердом или жидком топливе, а также использовать в качестве энергии электричество. Есть и комбинированные модели, которые могут работать на разных видах топлива.
  4. Расширительный бачок нужен для компенсации объема воды. Она всегда расширяется при нагревании.
  5. Циркуляционный насос обеспечивает постоянное движение теплоносителя по системе, тем самым повышая общую эффективность обогрева.
  6. Различные регулирующие устройства могут изменять как температуру теплоносителя, так и объем его подачи в контур или к отдельным радиаторам отопления.
  7. Запорная арматура позволяет перекрывать или добавлять жидкость, если в системе слишком мало теплоносителя. Также подобные элементы устанавливаются на случай аварийного перекрытия циркуляции воды.

По такому же принципу работает и водяное охлаждение, причем неважно, одна или две трубы использованы при разводке.

Плюсы и минусы однотрубной системы водяного отопления

Эта разновидность имеет немало преимуществ, благодаря которым она стала популярной не только в частном, но и в многоэтажном строительстве. Основный достоинства таковы:

  1. Процесс монтажа однотрубной конструкции намного проще. За счет этого работа ускоряется.
  2. Затраты материалов меньше – вместо двух труб используется одна.
  3. Однотрубную систему намного проще скрыть в стене или полу, для нее нужна штроба минимального размера. Нередко используются варианты с плинтусными конвекторами, когда все еще проще.
  4. Вариант со стояками для многоэтажного строения проще делать, так как не нужно проходить перекрытия двумя трубами. Есть ограничения по давлению при большой этажности. В этом случае делают системы с термосифонными отопительными приборами – радиаторами, которые передают тепло за счет паров спирта.
  5. Для регулировки температуры в помещениях достаточно установить термостатические краны на каждом радиаторе.
  6. Подключить теплый пол можно напрямую без каких-либо доработок конструкции.

Есть у однотрубного варианта и свои недостатки:

  1. Главной проблемой является постепенное остывание теплоносителя по мере движения от первого радиатора к последнему. Ее решают за счет увеличения числа секций в радиаторах, но при большом количестве элементов это сделать сложно. Оптимальное количество батарей в одном контуре – не больше 6.
  2. Гидравлическая нестабильность. При перекрытии первого радиатора остальные будут нагреваться гораздо сильнее, чем обычно.
  3. Чтобы теплоноситель проходил в батареях нормально, нужно использовать ответвления с увеличенным проходным сечением.
  4. Из-за необходимости добавления дополнительных секций стоимость проекта возрастает.
  5. Очень важно правильно рассчитать схему и определить количество ребер радиатора в каждой комнате.
  6. В системах с самотеком приходится использовать трубы большого диаметра, которые идут с небольшим уклоном, что усложняет работы по штроблению.

Лучше всего после составления проекта проконсультироваться со специалистом, чтобы исключить любые ошибки и неточности.

Схемы разводки однотрубной системы водяного отопления

Стоит разобрать основные особенности схем, чтобы при выборе понимать отличия каждого из вариантов и определить оптимальный. По типу циркуляции выделяют две разновидности:

  1. Системы с естественной циркуляцией повсеместно использовались еще пару десятилетий назад. В них теплоноситель двигался за счет естественных процессов гравитации и нагрева воды, которая выталкивает холодную жидкость и тем самым движется по трубам. Для нормального функционирования требовалось использование труб большого диаметра и установку их под небольшим уклоном. На чердаке располагалась емкость, которая компенсировала расширение воды и служила для контроля ее уровня.
  2. Варианты с принудительной циркуляцией на порядок удобнее и эффективнее, так как жидкость всегда движется по системе с определенной скоростью, что обеспечивает более равномерный и стабильный обогрев. Тут можно использовать трубы небольшого диаметра, а сама система может быть на порядок сложнее и разветвленнее. Также есть возможность подключения контура теплого пола – самотеком его обогреть невозможно.
Читайте также  Какая резьба на биметаллических радиаторах отопления?

По расположению расширительного бачка выделяют открытые и закрытые системы:

  1. Открытая предполагает наличие расширительного бачка в верней точке, чаще всего на чердаке или под потолком. Испарения из него уходят естественным путем, но может быть труба сброса в канализацию при перегревах. Это простое, но неудобное решение, так как вода постоянно испаряется и ее надо доливать.
  2. В закрытой расширительный бачок расположен в системе или внутри котла. Обычно он небольшой. Этого хватает для компенсации температурного расширения жидкости. Трубы могут иметь небольшой диаметр, что упрощает монтаж, а подпитка при понижении уровня, как и сброс излишнего давления, производятся автоматически.

Два основных вида схем по типу разводки:

  1. Нижняя – в этом случае трубы идут вдоль пола или даже залиты в стяжку. Применяется чаще всего в частных домах, так как обеспечивает привлекательный внешний вид – коммуникации практически незаметны.
  2. Вариант с верхней разводкой предусматривает прокладку труб выше уровня радиаторов, причем высота может быть разной. При этом данная схема применяется чаще всего на предприятиях и в офисах, где трубы не скрывают, а за счет такого расположения риск их повреждения намного меньше.

По особенностям конструкции выделяют вертикальную и горизонтальную схему. Они имеют много различий:

  1. Вертикальный вариант используется в многоэтажных строениях, так как в них невозможно по-другому организовать обогрев. Вода подается по стояку на верхний уровень, откуда распределяется по разным контурам, проходя через радиаторы сверху вниз. В народе эта разновидность получила название «ленинградка» и применялась в многоэтажных жилых домах. Для увеличения эффективности сейчас применяют варианты с принудительной циркуляцией и замыкающими участками. Их отличие в том, что часть воды проходит мимо нагревательного прибора через перемычку, что снижает разницу в температуре между элементами в начале и в конце цепи.
  2. Горизонтальная схема используется в одноэтажных строениях, где источники обогрева подключены последовательно. Это самое популярное в частном секторе решение, которое несложно реализовать в строениях небольшого и среднего размера.

Лучше всего заранее определить конфигурацию отопительной системы, чтобы сделать отверстия в нужных местах и подготовить штробы для прокладки труб.

Как выбрать однотрубную систему водяного отопления для частного дома

В настоящее время оптимальным вариантом является однотрубная система с принудительной циркуляцией теплоносителя. Она на порядок эффективнее и не требует использования труб большого диаметра, что снижает себестоимость материалов. Что касается конкретного решения, оптимальной будет одна из двух разновидностей:

  1. Для одноэтажного дома используют горизонтальную прокладку труб с постепенным добавлением секций радиаторов по мере удаления от котла. Можно устанавливать до 6 радиаторов отопления на один контур с сохранением эффективности. Для ее увеличения и обогрева больших помещений можно использовать схему с двумя и более контурами. В этом случае теплоноситель будет подаваться по разным направлениям, за счет чего тепло будет распределяться равномернее.
  2. Строения с двумя и более этажами требуют устройства вертикальной системы. В этом случае вода подается по стояку наверх и, распределяясь по радиаторам, опускается вниз, после чего по обратке возвращается в котел. Это достаточно эффективное решение, которое хорошо передает тепло за счет принудительной циркуляции.

Если система сложная или отапливаемая площадь большая, лучше привлечь к проектированию профессионалов, так как в этом случае провести правильные расчеты без соответствующего опыта трудно.

Особенности установки однотрубной системы

Следует разобрать последовательность работ, которые проводят при монтаже отопления. Она практически всегда неизменна:

  1. Вникнуть в схему и определить местоположение каждого из элементов. Чем подробнее проект – тем лучше, так как можно точно рассчитать количество необходимых материалов.
  2. Лучше всего вначале установить котел, так как это основной элемент. Он может быть любого типа, особенности монтажа зависят от конструкции. Стоит помнить о том, что при использовании газового оборудования подключать его к газопроводу и запускать в эксплуатацию могут только специалисты из снабжающей организации.
  3. Если требуется, за котлом ставится блок безопасности, в который обычно входит предохранительный клапан, автоматический воздухоотвод и манометр.
  4. Для защиты системы от грязи обязательно установить фильтр, тут могут быть разные решения. Если в котле нет встроенного циркуляционного насоса, то необходимо установить и этот узел.
  5. Расширительный бачок, если он необходим, следует располагать перед насосом. Объем определить несложно — он должен составлять 10% от общей вместимости системы.
  6. Для автоматической подпитки системы ее надо присоединить к холодному водоснабжению. Это делают через специальный клапан, который будет открываться при падении давления ниже определенной отметки.
  7. Разметить расположение труб и радиаторов, чтобы иметь перед глазами ориентиры. В первую очередь сверлят отверстия в стенах и перегородках, если это необходимо. Также можно установить крепления, которые будут использоваться.
  8. При укладке труб в стены предварительно вырезаются штробы нужного размера. Процесс несложный, но отнимает много времени.
  9. Трубы чаще всего нужно соединять с помощью паяльного аппарата. Работа простая, главное – соблюдать рекомендации по сварке и точно выдерживать временные диапазоны для равномерного нагрева.
  10. Монтаж радиаторов проводится в последнюю очередь. Все зависит от конструкции и особенностей подведения труб. Это достаточно просто, главное – надежно закрепить батареи на стене, чтобы обеспечить их неподвижность.
  11. После сборки обязательно заполнить систему водой и проверить ее на протечки. Только потом можно заделывать штробы.

Если уложить трубы с небольшим уклоном (5 мм на погонный метр), то отопления будут работать даже тогда, когда циркуляционный насос выйдет из строя.

Однотрубные системы хорошо подходят для частного сектора, так как имеют несложную конструкцию и обеспечивают хороший обогрев. Главное – правильно спроектировать отопление и провести работы качественно.

Водяное отопление в частном доме — обзор правил устройства качественной системы на основе котла

Суровая русская зима заставляет каждого задуматься об утеплении своего жилища. И если счастливые владельцы квартир с централизованным отоплением могут переложить свои заботы на могучие плечи коммунальных компаний, жильцам так называемых частных домов приходится решать проблемы самостоятельно. Вариантов отопления можно подобрать множество. Однако среди разнообразных систем обогрева жилища чаще всего выбирают водяное отопление, как наиболее практичный и традиционный вариант.

Как устроена водяная система отопления?

Принцип функционирования водяного отопления достаточно прост. Конструкция представляет собой замкнутую систему, состоящую из нагревательного котла, трубопровода и радиаторов.

Котел разогревает теплоноситель, это может быть вода или раствор на основе одного из гликолей, который по трубам поступает в радиаторы, расположенные в отапливаемом помещении. Батареи нагреваются и отдают тепло в воздух, за счет чего нагревается уже само помещение. Остывший теплоноситель по трубам возвращается к котлу, где нагревается вновь и цикл повторяется.

Водяное отопление — замкнутая система, в которой циркулирует теплоноситель: 1 — расширительный бак; 2—автоматический блок управления; 3—вихревой генератор; 4 — циркуляционный насос; 5—бак-термос

Циркуляция теплоносителя, на которой основаны все системы водяного отопления, может осуществляться двумя способами — естественным и принудительным.

Вариант #1 — естественная или гравитационная

Процесс осуществляется за счет разных плотностей холодной и горячей воды. Нагретая жидкость становится менее плотной и, соответственно, весит меньше, поэтому стремится вверх, продвигаясь по трубам. Остывая, она уплотняется, после чего возвращается в котел.

Система с естественной циркуляцией работает за счет действия естественных сил гравитации

Главным достоинством естественной системы считается автономность, поскольку она не зависит от электричества, и предельная простота конструкции. К недостаткам относят необходимость использования большого количества труб, причем их диаметр должен быть достаточно велик, чтобы обеспечивать естественную циркуляцию. А так же отсутствие возможности использовать современные модели батарей с небольшим сечением и необходимость строгого соблюдения уклона не менее 2°.

Вариант #2 — принудительная система

Движение теплоносителя по трубам происходит за счет работы циркуляционного насоса. Образующиеся при нагреве излишки жидкости отводятся в специальный расширительный бачок, чаще всего закрытый, что предотвращает испарение воды из системы. В случае если в качестве теплоносителя выбирается раствор гликолей, расширительный бачок в обязательном порядке должен быть закрыт. Кроме этого в системе присутствует манометр, осуществляющий контроль за давлением.

Принудительная система подразумевает дополнительные расходы на расширительный бачок, манометр, насос, терморегуляторы и т.д.

Достоинства конструкции неоспоримы: малый объем теплоносителя, в качестве которого можно использовать не только воду, меньший расход труб, диаметр которых меньше, чем в предыдущем случае. Возможность регулирования температуры нагрева радиаторов, батареи могут быть любого типа с любым диаметром трубы. Основной недостаток – зависимость от подачи электричества, с помощью которого работает насос.

Более подробное сравнение этих двух вариантов можно посмотреть в этом видео:

Устройства, необходимые для работы системы

Домашняя водяная система отопления будет бесперебойно функционировать только в случае, если правильно подобраны ее главные составляющие.

Котел для разогрева теплоносителя

Практика показывает, что он может быть любого типа: газовый, электрический, на жидком или твердом топливе. Наиболее экономичны модели, работающие на газе. Однако они требуют подведения газовой магистрали, регулярного контроля и обслуживания специалистами. Твердое или жидкое топливо предполагает полную независимость отопления от централизованных сетей, но потребует обустройства специального хранилища для запасов топлива.

Котел чаще всего устанавливают либо в подвале дома, либо в специально оборудованном помещении — котельной

Электрический котел должен подключаться к сети и потребляет достаточно большое количество энергии. Этот вариант вообще мало целесообразен, поскольку проще поставить электрические радиаторы и напрямую преобразовывать в тепло электроэнергию.

Мощность оборудования выбирается исходя из площади отапливаемого помещения. В среднем, чтобы обустроить водяное отопление дома, подбирают котел с мощностью 1 кВт на 10 кв. метров при высоте стен не более 3 м. Так же стоит учесть и степень утепления жилища, размеры окон и наличие возможных дополнительных потребителей тепла.

Читайте также  Законно ли делать теплый пол от отопления?

Трубы, составляющие отопительный контур

Традиционно они изготавливались из металла. Но стальные конструкции, монтирующиеся с помощью сварки, легко подвергаются коррозии. Поэтому им на смену пришли оцинкованные и нержавеющие трубы, у которых этот недостаток отсутствует. Наиболее надежный вариант из металла – медные трубы, которые выдерживают перепады давления, температур и не подвержены коррозии. Их можно просто «спрятать» в стены дома. Однако высокая стоимость такого оборудования относит его к числу эксклюзивных вариантов.

Металлопластиковые трубы обладают хорошими эксплуатационными характеристиками. Они прочны, не подвержены коррозии, просты в монтаже, на их внутренних поверхностях не откладываются осадки. Единственный недостаток: высокий коэффициент теплового расширения, что провоцирует повреждение трубы при температурных перепадах.

Разбор классических вариантов разводок

Нужно отметить, что водяное отопление загородного дома может быть обустроено разными способами. Различают одноконтурную и двухконтурную систему. Первая предназначена исключительно для обогрева помещений.

Она состоит из одноконтурного котла с атмосферной вытяжкой, простой однотрубной разводки и нужного количества радиаторов. Для того чтобы обеспечить подачу горячей воды может быть установлено одновременно две таких конструкции. При этом одна будет осуществлять отопление, а вторая – нагревать воду. Что достаточно практично, поскольку в теплое время года можно будет пользоваться только нагревом воды.

Конструкция считается самой недорогой и наиболее простой в монтаже, лучше всего подходит для домов, чья площадь меньше или равна 100 кв. м. Вероятно, поэтому ее достаточно часто используют, чтобы обустроить водяное отопление на даче. Может быть усовершенствована путем добавления циркуляционного насоса, двухтрубной разводки и терморегуляторов на радиаторах.

Двухконтурная конструкция используется для отопления и подачи горячей воды. Особенно удобна в домах, где проживает не более 4 человек. Еще один нюанс: вода должна быть водопроводной или специально умягченной, жесткая прямо из скважины не подойдет.

Исходя из принципа движения теплоносителя, система может быть однотрубной, двухтрубной и коллекторной. Рассмотрим каждую из них поподробнее.

Вариант #1 — однотрубная система

Теплоноситель последовательно переходит от первой батареи к следующей. При этом температура каждого последующего радиатора будет несколько ниже. Самому последнему может уже не хватать тепла для достаточного обогрева помещения.

Однотрубная система практически не регулируется, поскольку перекрытая батарея закроет доступ жидкости ко всем остальным

При необходимости отремонтировать радиатор придется сливать теплоноситель из системы и только после этого можно производить манипуляции с вышедшим из строя прибором.

Вариант #2 — двухтрубная система

Такая схема более качественно прогревает помещение. Она предполагает наличие двух труб, подходящих к каждой батарее. По одной из них к радиатору поступает нагретая жидкость, а при помощи другой отводится после остывания.

Отличительная особенность такой системы: трубы с горячим теплоносителем подключаются к радиаторам параллельно, что дает возможность при необходимости отключать батареи

Как и в предыдущем варианте в последнем радиаторе температура будет несколько ниже, но потери в этом случае незначительны.

Вариант #3 — коллекторная разводка

Наиболее удобная в использовании система, предполагающая наличие коллектора, от которого отдельно к каждому из радиаторов подходит труба с горячим теплоносителем и еще одна возвращает остывшую жидкость. Дает возможность регулировать температуру в помещении, осуществлять ремонт или замену любого участка системы без предварительного отключения отопления. Основной недостаток: большой расход труб и необходимость монтажа коллекторного шкафа.

Коллекторная система позволяет регулировать температуру в помещении и производить ремонт радиаторов без отключения отопления

При желании вполне возможно обустроить домашнее водяное отопление своими руками. Проектирование системы потребует точных расчетов и грамотного подбора оборудования, которое впоследствии будет нужно качественно смонтировать. Если есть сомнение в собственных силах, лучше доверить ответственное дело специалистам, которые профессионально и в короткие сроки произведут все необходимые работы. Их результатом станет теплый и уютный дом.

Водяное отопление

Водяное отопление считается самой верной и простой системой, используемой для отопления дома. Все очень просто: вода нагревается при помощи котла, после того идет по трубам к батареям в помещениях, отдает тепло и возвращается в котел. Циркуляционный процесс воды поддерживается с помощью такого устройства, как циркуляционный насос.

  • Система водяного отопления
  • Этапы установки водяной отопительной системы
  • Виды систем водяного отопления
  • Достоинства и недостатки водяного отопления

Система водяного отопления

Система водяного отопления являет собой замкнутую цепь, состоящую из котла, выполняющего функцию генератора тепла, трубопроводной системы и батарей. По этой системе в постоянном режиме циркулирует вода или антифриз. Топливом для того чтобы разогреть воду может быть уголь, дрова, керосин или природный газ, электроснабжение, преобразователи и т.д.

Кроме вышеназванных компонентов, которые включает водяная система отопления, сюда еще входят устройства, предназначенные для регулирования системы – расширительный бак для отведения излишков воды или такой жидкости, как антифриз, которые появляются в случае нагрева, терморегуляторы, насос циркуляции, манометр, запорный, автоматический отводчик воздуха, клапаны для предохранения.

Для водяного отопления могут быть использованы разнообразные трубы:

  • Стальные, нержавеющие и стальные оцинкованные. При установке таких труб их сваривают. Стальные трубы – подвержены коррозии. Оцинкованные стальные и нержавеющие – не обладают таким недостатком, а при их установке лучше применять резьбовые соединения.

  • Медные. Такие трубы являются надежными, они выносят очень высокие температурные режимы, высокое давление. Соединяются медные трубы высокотемпературной пайкой серебросодержащим припоем. Они могут быть хорошо скрыты в стенах вашего дома. Заметим, что медные трубы – самые дорогостоящие, используются они, в основном, в строительстве эксклюзивных объектов.

  • Полимерные (металлопластик, полиэтилен, полипропилен, армированные алюминием трубы). Такие трубы достаточно удобны при установке. Металлопластиковые – прочны и стойки к процессу коррозии, они не позволяют откладываться осадку на поверхности внутри. Монтируются они при помощи прессовых или резьбовых соединений без сварки. Но у таких труб большой коэффициент расширения тепла. Поэтому, если долго была только горячая вода, после чего пошла холодная, то такие трубы могут дать течь. Поэтому при временном прекращении работы котла в зимнее время и размораживании систем отопления наступит повреждение.

Выбор материала труб, которые будут использовать определенные водяные системы отопления, должен непременно быть согласован с проектировщиками с учетом таких факторов, как вероятность альтернативного или аварийного отопления здания, предпочтения и финансовые возможности. Специалистами было доказано, что наиболее надежными являются медные трубы, поэтому для построения долговечной системы водяного отопления необходимо использовать именно такие.

Этапы установки водяной отопительной системы

Систему водяного отопления необходимо планировать на основе места размещения основного ее элемента – котла. Сам котел ставится еще до планирования разводки труб. Если котел громоздкий – то для него делается бетонный постамент высотой в 4-5 см. Подставка также может быть сделана из листа железа с асбестом сверху. Сразу после того, как постамент готов, котел соединяется с дымоходом, а все соединения замазываются глиной (но не цементом!).

Помните, что в помещении, где будет размещен котел, должна быть хорошая вентиляция – или естественная, или принудительная. Отверстие вентиляции можно оборудовать жалюзями для того чтобы они помогали регулированию потока воздуха.

Обвязка котла делается только при помощи металлических труб.

Только после того, как вы выдержали расстояние, указанное в руководстве, можно вести трубопровод уже металлопластиковыми трубами, но введения в котел должны быть только металлическими трубами. Трубы, вводящие воду в котел, должны иметь такой же диаметр, как и выводящие. Нельзя пользоваться переходниками!

Виды систем водяного отопления

Классификация систем водяного отопления подразумевает их деление на одноконтурные и двухконтурные. Первый тип служит только для того чтобы отапливать помещения. Двухконтурная система делается не только для отопления помещений, но и для нагревания воды.

Практика показывает, что часто применяется установка двух одноконтурных систем: одна из них отапливает помещения, а вторая – нагревает воду. При этом, если на улице лето, то можно пользоваться только одной системой, при этом помните, что для нагревания воды для бытовых нужд тратится 25% мощности котла.

Схемы систем водяного отопления подразумевают использование трех вариантов разводки труб: однотрубная, двухтрубная, коллекторная.

Однотрубная разводка – проста: здесь нагретая вода от котла идет последовательно от одной батареи к другой. Поэтому последняя батарея в цепи будет холоднее, чем первая. Обычно такая система широко распространена в многоквартирных домах. Такая система достаточно сложна в управлении, ведь без специальных приемов здесь просто не перекрыть доступ носителя тепла в один из радиаторов, так как перекроется доступ и ко всем остальным.

Двухтрубная разводка предполагает такой принцип работы водяного отопления, при котором температурный режим в помещении регулируется проще. К каждому отопительному прибору в данном случае подводится две трубки – с горячей и холодной водой. Так, трубы также способны разводиться и звездообразно – к батарее подводится труба с горячей водой, а уходит с холодной. При этом температура каждой батареи одинаковая.

Также существует и коллекторная или лучевая разводка. В данном случае от коллектора к каждому прибору отопления подводится две трубки – прямая и обратная. Коллектор представляет собой устройство, собирающее воду. Благодаря универсальности коллекторных систем принцип работы системы водяного отопления может быть со скрытой проводкой труб. Такая схема позволяет производить регулирование системы и монтаж специальных электрических моторов, которые поддерживают заданный температурный режим в помещениях.

Преимущество, которое приносит такая схема водяного отопления, — это то, что здесь можно очень легко регулировать температуру в каждой комнате, устанавливать ее относительно просто, а поврежденные участки труб можно заменять, не нарушая всю систему.

Достоинства и недостатки водяного отопления

Среди преимуществ, которые предоставляет система водяного отопления, можно назвать следующие:

  • Экономичность в расходах материалов.
  • Достаточно высокий уровень теплоемкости. Ведь показатель теплоемкости воды превышает тот же показатель воздуха, нагретого до такой же температуры, в 4 тысячи раз.
  • Комфортная температура.

Как и в любой системе отопления, стоит выделить несколько недостатков:

  • Трудоемкость установки и эксплуатации в сравнении с другими системами.
  • Необходимость постоянного контроля над работой генератора тепла.
  • В случае долговременного отбытия – необходимость удаления воды. Ведь если воду с труб не спустить, то в случае низких температур она замерзнет, вследствие чего трубопровод лопнет. Кроме того, трубопровод с воздухом довольно быстро подвергается процессам коррозии.

Установка водяного отопления возможна только во время строительства или капитального ремонта.