Отопление частного дома своими руками — схемы вариантов отопительных систем

Виды систем отопления

В частном доме можно реализовать практически любую систему отопления а также их комбинации. Чтобы правильно выбрать тип отопления, надо знать все их особенности, достоинства и недостатки.

Печное отопление

Еще столетие назад именно так обогревалась большая часть домов — больших и не очень. Это всего-лишь печь без каких-либо дополнительных элементов. Одна или несколько — зависело от размеров дома и возможностей владельцев. В избах обычно стояла большая русская печь, в домах интеллигенции и знати — более утонченные голландки или шведки.

Голландки и шведки ставят и сейчас

Встречается печное отопление и сейчас, но большей частью уже на дачах, в качестве временного решения для поднятия температуры в помещении или в качестве альтернативного источника тепла. Можно найти печное отопление и в деревенских домах, но уже редкость.

Печное отопление теряет популярность, так отличается цикличностью: затопили — жарко, прогорело — холодно. Это очень неудобно. Второй серьезный минус- невозможность регулировать температуру. Интенсивность горения можно менять в каких-то пределах при помощи вьюшек, но не кардинально: если дрова горят, то выделяют определенное количество тепла. Его выделение немного можно «растянуть», ограничив приток воздуха, но только немного.

Пример печного отопления двухэтажного дома

Третий недостаток — неравномерность распределения тепла. Греются те комнаты, в которые выходят бока печи, да и то, пол остается холодным. Кроме того даже в обогреваемых помещениях возле печи тепло, в дальнем конце комнаты может быть даже холодно. Четвертый недостаток — необходимость постоянного обслуживания — надолго ее не бросишь. Приходится постоянно (или почти) находится возле печи: поддерживать горение, чистить и затапливать ее по-новой. Все эти причины и привели к тому, что печь в частном доме обычно появляется как один из возможных источников тепла и редко бывает основным.

Водяное

Самая распространенная в нашей стране система отопления — водяная и если говорят что хотят сделать отопление частного дома своими руками, в 98% имеют в виду именно такую систему. И это несмотря на то, что она дорого обходится при устройстве. Это, пожалуй, самая дорогая в монтаже система. Но имеет приличное количество плюсов, чем и обусловлена ее популярность.

Состоит она из водогрейного котла, трубопровода и отопительных приборов — радиаторов отопления — по которым циркулирует теплоноситель. Чаще всего это вода, но может быть и специальная незамерзающая жидкость. Все сложность в создании этой самой системы трубопроводов — надо обеспечить перенос тепла в требуемом количестве.

Водяное отопление — самое дорогое в устройстве

Первый положительный момент — система может работать как в циклическом так и в постоянном режиме. Он зависит от выбора котла. Если источником тепла для такой системы служит обычный твердотопливный котел (на дровах или угле), то цикличность присутствует. Чтобы ее практически свести на нет, в систему добавляют аккумулятор тепла — большой резервуар с теплоносителем, в котором тепло в период интенсивного нагрева накапливается. А ночью, когда котел прогорит, накопленное тепло поддерживает в доме комфортную температуру.

Если в системе стоит любой другой котел — газовый, на жидком топливе, пеллетный — цикличности нет. После того как система вышла на рабочую температуру, она поддерживается с довольно небольшой разницей (при правильном расчете мощностей  и проектировании).

Почти готово

Второй положительный момент: большая часть современных котлов отопления оснащены автоматикой, которая руководит их работой и следит за безопасностью. Такие системы могут работать довольно продолжительный срок без вмешательства человека (кроме твердотопливных).  Третий плюс — требуется редкое обслуживание.

Потому в большинстве случаев отопление в частном доме и делают водяное. Порой владельцы даже не задумываются о возможности устройства какой-то другой системы.

Воздушное отопление

Данный тип обогрева был известен и применялся еще в древние времена. Нагретый воздух с помощью системы воздуховодов подавался в помещение, тем самым обогревая его. В современном исполнении это распространённый способ отопления помещений с большими площадями. До недавнего времени он использовался только в производственных цехах, спортивных сооружениях, общественных помещениях. Но развитие современных технологий позволяет применять воздушный способ и в частных домах.

Нагрев и подача воздушной массы в помещения осуществляется калориферами. В больших цехах это специальные установки, обеспечивающие нагрев и постоянную циркуляцию воздуха определённой температуры. Местный вариант предусматривает использование воздушно-отопительных приборов небольшой мощности. Обычно это, тепловые пушки, тепловентиляторы. Устройства достаточно мобильны и используют в качестве основного нагревателя различные способы конструкций (электрические тены, топливные горелки и др.).

Эксплуатация воздушного отопления требует жёсткого соблюдения правил пожарной безопасности и основных требований гигиены. Второе предусматривает наличие фильтров очистки воздуха, проточной вентиляции, воздуховодов, воздушных занавесов и других элементов. А так же постоянный контроль, над системой воздуховодов в целом.

Электрическое

Отопление частного дома при помощи электричества — одно из самых простых в устройстве. Только покупаете конвектора и развешиваете их в ключевых местах. Можно под окнами, можно — под потолком. Обе системы работают. Недостаток этих систем — значительные расходы на поддержание стабильной температуры.

Система состоит из некоторого числа конвекторов, которые в состоянии компенсировать теплопотери. В данном случае, вообще никаких сложностей, кроме электропроводки подходящего сечения и выделения требуемых на обогрев мощностей. В конвекторе есть нагревательный элемент, через который движется поток воздуха. Проходя вдоль нагретого элемента, воздух разогревается, разнося тепло по помещению.

Такие конвектора ставят в частных домах

Движение воздуха в конвекторе организуется двумя способами: при помощи вентилятора или без него, за счет естественных процессов. Более эффективный обогрев с принудительным движением воздуха. Но такая мощность нужна далеко не всегда (да и вентиляторы создают шумы), потому многие модели имеют два режима работы — с вентилятором и без.

Такой тип отопления вполне комфортен — современные конвектора могут поддерживать заданную температуру с точностью до двух градусов. Их работой руководит автоматика, которая включает и выключает их по мере необходимости. При наличии электропитания никакого обслуживания они не требуют.

Недостаток — активная конвекция (движение воздуха) переносит большое количество пыли. Второй минус — пересушивание воздуха, но это недостаток всех систем отопления. Если в качестве нагревательного элемента используется обычная спираль, она выжигает находящийся в воздух кислород (разогревается до красного свечения). Но такие элементы теперь используются только в самых дешевых небольших напольных моделях. Более серьезное оборудование греет воздух керамическими нагревателями, которые кислород не сжигают (почти).

Есть еще такая система как теплый пол, но это — отдельная тема и описаны водяные теплые полы тут, а электрические — в этой статье.

Варианты котлов для системы отопления частного дома

Котел-это агрегат, нагревающий теплоноситель(воду).

Твердотопливный котел

Он производит тепло из дров, угля или торфа. При ручной загрузке топлива минимальная температура на выходе из котла более 65град. Такая температура избыточна в межсезонье. Благодаря включению в систему теплоаккумулятора и смесительного крана появляется возможность подать в систему любую комфортную температуру. Кроме того, это позволит сократить количество заправок топлива. А, значит, и сэкономить.

Очень существенным недостатком твердотопливного котла считается долгое время первичного нагрева, которое бывает от 2-х до 4-х часов. Чтобы устранить этот недостаток в систему вписывают дополнительный газовый или электрический котел.

Выбор теплового аккумулятора для твердотопливного котла зависит от тепловых потерь помещения, с учетом, что на 1кВт необходимо от 20 до 40литров.

Для защиты котла от конденсата устанавливается трехходовой кран на обратке перед котлом. При ручной загрузке температура обратки должна быть более 55град. Для котла пиролизного типа трехходовой клапан на обратку устанавливается не ниже 65град, а иногда и 75град.

Газовый котел

Газовый котел работает от природного или привозного газа. А, предназначен для передачи тепловой энергии от продуктов сгорания теплоносителю.

Дизельный котел

Дизельный котел работает на дизельном топливе.

При использовании дизельного котла обязательна котельная, так как необходимо установить большую емкость для хранения солярки. Бак имеет объем от 750литров до нескольких тонн. При этом надо учитывать, что дизельное топливо обладает сильным, едким запахом, который въедается в стены помещения. Расход солярки примерно 20литров на 1кв.м. в год. То есть для дома в 100кв.м. потребуется примерно 2тыс.литров в год или 170литров солярки в месяц. Если использовать солярку низкого качества, то всё оборудование может выйти из строя. Если использовать для отопления качественную солярку, то применение дизельного котла становится экономически невыгодным.

Электрический котел

Эти котлы различают по мощности-либо220В, либо 380В.

Большая часть современных котлов представляют собой мини котельную. То есть в них встроено всё необходимое для безопасной и качественной работы.

Про опыт монтажа системы отопления частного дома своими руками можно прочитать в статье «Отопление«.

Чтобы понять, какой будет расход электроэнергии необходимо рассчитать тепловые потери дома, и выбрать мощность котла. Как правило, для дома в 100кв.м. необходим котел 12кВт. Если, в Вашем регионе стоимость электроэнергии не очень высока, то возможно использовать эту систему. Стоит учитывать какую мощность выделено от электросетей. То есть, если выделено меньше 15кВт, то пользоваться электрическим котлом будет проблематично.

Комбинированный

Этот вид оборудования позволяет рационализировать расходы на отопление и обеспечить постоянную работу котла, в зависимости от наличия того или иного топлива.

Принципиальное отличие заключается в комбинации твердого топлива с другими источниками – электричеством, жидким топливо или газом. В зависимости от пары выделяют электрические, твердотопливные и универсальные комбо-котлы. Выбор зависит от того, какое топливо доступно в данном регионе.

Переход между альтернативными источниками осуществляется путем смены горелок, что достаточно сложно и не всегда получается с первого раза.

Горелки всегда приобретаются отдельно!

Выбирая котел для частного дома, следует понимать, что это лишь малая часть всей отопительной системы. безусловно, очень важная, от которой будет зависеть ее функционирование и поддержание тепла в доме, но также многое зависит и от обвязки котла, от организации системы отопления и горячего водоснабжения.

Выбор одно- или двухтрубного варианта

Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.

С позиции дизайна интерьера присутствие второй трубы не оказывает какого-либо влияния на внешний вид системы отопления благодаря нижнему варианту подключения системы к радиаторам и возможности сократить диаметры труб

Использование однотрубной схемы подключения

Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб.

Основные плюсы варианта:

• наименьшие затраты на приобретение элементов отопительной системы;
• наиболее простой и быстрый монтаж;
• наименьший риск аварии.

Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре.

Поэтому приходится использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.

Галерея изображенийФото из В однотрубных контурах отопления поставка нагретого теплоносителя и отвод его после остывания обратно к котлу производится одной магистральной трубойПриборы отопления подключены к магистрали последовательно. Температура в дальнем от котла радиаторе на пару градусов ниже, чем в ближнем, т.к. он по пути следования успевает остытьВ сооружении однотрубных систем труб используется в два раза меньше. Через помещение проходит только одна труба, что смотрится намного лучше, чем сложная двухтрубная разводкаВ многоэтажных домах в основном используется однотрубный вариант разводки с подачей теплоносителя от верхнего прибора к нижнемуНижний вариант подключения приборов диктует применение в схеме циркуляционного насоса и воздухоотводчиковПриборы однотрубной системы бессмысленно подстраивать с помощью терморегуляторов, т.к. изменить температуру можно только во всей сетиОбеспечить поставку теплоносителя практически равной температуры в приборы системы с верхней разводкой можно путем устройства замыкающих участков — байпасовПреобладающее количество однотрубных систем собирают тройниковым способом с установкой функциональных элементов по периметру помещенияПринцип устройства однотрубной системы отопленияСпецифика подключения приборов отопленияМинимальное количество труб в устройствеОднотрубный вариант сборки с верхней разводкойНижний вариант подключения радиатораОсобенности балансировки температуры в контуреМодернизация однотрубной схемы с верхней разводкойСпособ сооружения отопительного контура с одной трубой

Кроме того, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.

Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.

Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.

Если возврат теплоносителя происходит по тому же маршруту, что и подача, то суммарная длина труб при обоих вариантах практически одинакова

Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру.

Для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.

Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.

Подробно о расчете однотрубной системе отопления читайте в этой статье.

Применение двухтрубного варианта отопления

Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной.

Ее основные преимущества:

• температура подаваемой ко всем радиаторам воды одинаковая;
• отключение одного или нескольких радиаторов не влияет на температуру подаваемой воды к остальным отопительным приборам;
• ограничения по количеству радиаторов для одного отопительного контура зависит только от пропускного объема труб.

Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб.

Это ведет к некоторым к дополнительным недосаткам:

• возрастают затраты на приобретение и монтаж элементов системы отопления;
• усложняется интеграции в интерьер частного дома.

Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.

Для попутной схемы движения теплоносителя общая длина труб при использовании двухтрубной системы увеличивается на расстояние между первым и последним радиатором. Иногда оно незначительно по сравнению со всей протяженностью контура

В зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды схемы двухтрубной разводки подразделяют на два типа:

• попутную;
• тупиковую.

Попутная схема. Оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.

Тупиковый вариант. Направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее.

Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.

Если используют циркуляционный насос или расстояние между первым и последним радиатором в контуре незначительное, то эффект неравномерного нагрева при тупиковой двухтрубной разводке незаметен. Тогда выбор в пользу того или иного варианта обусловлен исключительно соображениями удобства проведения обратной трубы.

Лучевая схема отопления

Лучевая схема разводки водяного отопления является новомодной. При ее использовании горячая вода равномерно распределяется по помещению через коллектор. Степень нагрева жилища регулируется путём изменения нагрева воды и скорости её движения по трубам.

Является усовершенствованной версией двухтрубной схемы. Для распределения теплоносителя используется такой же коллектор, что и в теплом поле.

К основным плюсам лучевой схемы разводки можно отнести:

• Бесстыковость. Внутри стяжки отсутствуют стыки. Вероятность протечки снижается в разы
• Возможность отключать каждый прибор по отдельности на коллекторе не во вред всей системе

Единственный недостаток – это цена. За счет использования коллектора и дополнительного количества труб, увеличиваяется и цена системы.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

• Боковое (стандартное) подключение;
• Диагональное подключение;
• Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

Как рассчитать мощность

Существует универсальная формула расчета мощности:

1 кВт мощности = 10 м2 отапливаемой площади

Однако, она работает только в идеальных, можно сказать, лабораторных условиях, весьма далеких от реальности. При определении параметра необходимо учитывать характеристики конкретного дома – год постройки, из каких стройматериалов, наличие теплоизоляции, вид окон и дверей и т.д.

Так, например, если дом построен более 30 лет назад, но утеплен, двери и окна заменены на современные герметичные конструкции мощность следует увеличить в 1,5 раза, то есть на 10 кв.м. площади брать 1,5 кВт. Если лома построен недавно, но не утеплен надлежащим образом, двери и окна – деревянные и сквозят, мощность следует увеличивать уже в 2 раза.

Коэффициенты подсчета мощности

• 2 и более окон на северную сторону — 1,3;
• 2 и более окон на южную, восточную и юго-восточную стороны – 1,1;
• 2 и более окон на западную стороны — 1,2.

При организации водяного отопления в качестве теплоносителя выступает очищенная вода, которую нет необходимости сливать по окончании отопительного сезона. Это замкнутая система, где вода циркулирует под воздействием насоса или самотеком.

Базовые виды схем отопления

Все виды схем можно разделить на 4 подтипа: открытые и закрытые, насосные и самотечные.

В самотечной системе частного дома (система с естественной циркуляцией) движение теплоносителя происходит путём естественной циркуляции. Путем соблюдения простых законов физики система монтируется так, что не требует наличия дополнительного насоса. Хорошо подходит для небольших одноэтажных домов

В принудительной схеме водяного отопления частного дома жидкости происходит вследствие действия циркуляционного насоса. При использовании такой системы трубы можно монтировать в стены, в пол, проводить по потолку, прятать их от человеческих глаз. При правильном подборе насоса водяное отопление будет работать успешно. Такие схемы разводки отлично подходят для двухэтажных домов.

Открытая система от закрытой отличаются расширительным баком. В закрытой системе используется мембранный бак. Он позволяет поддерживать в системе нужное давление и компенсирует расширение теплоносителя.

Теперь давайте разберем каждую схему поподробнее.

Проводим монтаж отопления в частном доме

Один из вариантов правильно спланированного котельного помещения.

Система отопления устанавливается в несколько этапов. Первым делом вам необходимо обустроить помещение под котел. Оно должно быть хорошо проветриваемое, обработанное огнеупорными материалами. Сам котел монтируется не вплотную к стене, а с небольшим отступом. От потолка, пола и остальных стен также нужно отступить. Вешайте прибор так, чтобы к нему было легко добраться.

После установки котла переходите к подключению насоса (если он нужен) или монтажу коллектора (если предусмотрен). Также закрепите все регулирующие и измерительные приборы около котла. Только после вышеперечисленных действий стоит переходить к обустройству магистральных трубопроводов. Здесь не обойтись без перфоратора, так как для прокладки линии придется пробивать в стенах отверстия.

Важно! Уклон должен составлять не менее 5 мм на метр – очень важно выдержать уклон. Отсутствие такового негативно скажется на работе всей системы в целом, поэтому ответственно отнеситесь к этому вопросу.

Схематическое изображение правильного уклона в системе отопления. Вода самотеком поступает в радиаторы и самотеком отправляется обратно в котел.

Радиаторы устанавливаются в последнюю очередь. Перед монтажом нужно разметить стену, затем просверлить отверстия, куда устанавливают кронштейны. При разметке соблюдайте следующие расстояния: от пола до нижней стороны батареи – не менее 10 см, от стены до задней стенки – не менее 2 см, а от подоконника – не менее 10 см. Желательно на все входы и выходы батарей ставить вентили, что упростит замену или ремонт.

Только после окончания всех работ можно проверить систему. Если вы устанавливали газовый котел, то обязательно вызовите на пробный запуск представителя газовой службы.

На самом деле установка системы отопления в частном доме – не настолько сложное занятие. Достаточно соблюдать все правила и работать без спешки. Проблема заключается лишь в сроках. Если у вас не слишком много времени, то посмотрите цены на работу, прикиньте, что вы сможете сделать самостоятельно, а что лучше доверить мастерам. Таким образом, вы сэкономите время и деньги. Покупайте качественные материалы, тогда все элементы прослужат вам намного дольше. Также устанавливайте хорошие радиаторы, они буду иметь больший КПД, а значит, затраты на топливо сократятся.

Обучающее видео о монтаже отопления своими руками

Как сделать дистанционное управление отоплением загородного дома своими руками

Самым лучшим вариантом будет GSM розетка, это современное приспособление я считаю максимально просто установить для контроля отопительной системы самостоятельно. В агрегате есть встроенный датчик температуры, а максимальной нагрузки в 4 кВт хватает для небольших загородных домов.

Все радиаторы необходимо подключать последовательно, затем в обычную розетку вставляется устройство, датчик температуры умного отопления способен самостоятельно отключить созданную систему после нагрева помещения до заданной температуры, а хозяин сможет сделать это с любого гаджета.

Какую систему отопления дома выбрать

Разновидностей систем отопления существует несколько. Они различаются разводкой труб, способами подключения радиаторов и тем, как движется в них теплоноситель. Грамотно выбрать наиболее эффективный вариант возможно только при наличии познаний в теплотехнике. Надо производить сложные расчеты и готовить проект. Для небольшого по площади коттеджа вполне подойдет простейшая однотрубная схема. В остальных случаях проектирование лучше перепоручить профессионалу. А вот монтажные работы выполнить вполне можно и самостоятельно.