Организация системы отопления в частном доме, варианты систем автономного отопления, порядок монтажа

Виды отопления

Вместо воды могут использоваться и другие теплоносители – масло или антифриз, поэтому правильнее говорить не «водяное отопление», а «системы с жидкостным теплоносителем».

Их можно классифицировать по нескольким признакам.

Для начала рассмотрим такие разновидности:

Радиаторное отопление: традиционный вариант, хорошо знакомый каждому без исключения. Отопительный контур состоит из радиаторов, устанавливаемых, как правило, под окнами и соединенных трубами.
Система «теплый пол»: этот вид отопления стал применяться не очень давно, когда появилась возможность купить качественные полимерные трубы. Роль радиатора здесь играет пол, в конструкции которого «змейкой» или спиралью уложена труба с теплоносителем.

Радиаторное отопление имеет несколько исполнений:

Однотрубная система: самое простое и недорогое решение – соединить радиаторы последовательно, как бы нанизав их на одну трубу. Однако, при таком исполнении не будет возможности регулировать теплоотдачу радиаторов индивидуально. Вдобавок, те из них, которые окажутся наиболее удаленными от теплогенератора, будут почти холодными.
Двухтрубная: можно поступить хитрее: протянуть по периметру помещения две трубы – «подачу» и «обратку», а радиаторы подключить между ними по параллельной схеме. Трубы понадобится больше, чем при однотрубной схеме, но за то система получится более практичной.
Коллекторная (лучевая): самый дорогостоящий вариант. От единого распределителя к каждому радиатору прокладывается отдельная труба. Таким же образом прокладываются и трубопроводы «обратки», подключаемые ко второму – сборному – коллектору.

Жидкостный теплоноситель может двигаться по контуру за счет конвекции (естественная циркуляция) либо за счет работы насоса (принудительная).

Оформление и получение разрешительной документации

Среди нормативных актов, которые регламентируют устройство
индивидуальной системы отопления можно отметить:

закон «О теплоснабжении» содержит положения, которые
регулируют установку отопительных систем с предписаниями и ограничениями;

постановление Правительства РФ № 307 «О порядке подключения
к системам теплоснабжения», которое определяет характеристики котлов пригодных
для установки в квартире или частном доме.

Какие документы нужны для отопления с газовым котлом

получить технические условия на газификацию в газовой службе
района проживания. ТУ выдается после предъявления документа, удостоверяющего ваше
право собственности на жилье, разрешения архитектурно-планировочного
управления, копии технического паспорта БТИ, паспорта, идентификационного кода
и заявления на газификацию здания.

ТУ могут отличаться в зависимости от назначения помещения,
интенсивности отопления, места расположения и т.п. Услуга платная. Срок выдачи
ТУ – до 30 дней;

подготовить топографическую съемку участка;

подготовить проект газоснабжения – самостоятельно или с
привлечением специалистов. Согласовать проект с газовой службой района;

получить письменное разрешение соседей на газификацию вашего
дома (если газопровод пройдет по их участку);

предоставить документы на газовое оборудование и акт
обследования дымоходов;

получить документ о вводе системы в эксплуатацию (выдается
после монтажа). Срок его получения до 30 дней. На основании этого документа
производится пломбировка счетчиков, врезка в центральную магистраль и
заключение нового договора на поставку газа.

Какие документы нужны для электрической системы отопления

подать в РЭС пакет документов на получение разрешения к
подключению к сети. В пакет входит: заявление (где указывается вид объекта,
месторасположение, данные заявителя), документ подтверждающий оплату получения
ТУ на установку (разрешение) котла, опросный лист (согласие соседей), документ,
удостоверяющий право собственности на дом;

произвести согласование технического решения проекта с РЭС;

приобрести электрический котел и установить его
(самостоятельно или с привлечением специалистов);

заключить договор на пользование электроэнергией. Договор
содержит информацию о новых тарифах на энергию;

опломбировать новый счетчик.

Совет. Установка трехрежимного счетчика позволит оплачивать
энергию по разным тарифам, что более выгодно для пользователя.

В случае несанкционированного устройства системы отопления
полагается штраф, размер которого определяется местными органами и отключение
от системы газо-, электроснабжения. Чтобы подключить котел заново, нужно будет
уплатить штраф, а также согласовать проект, т.е. выполнить все этапы.

Достоинства и недостатки водяной системы отопления

К минусам относят значительные разовые вложения. Установка отопления требует наличия труб, запорной арматуры, фитингов, радиаторов, котла и циркуляционного насоса. Последний применяется в системах принудительного типа, в самотечных можно обойтись без него.

Другие недостатки:

Протечки. Вода быстро найдет любые зоны разгерметизации и начнет подтекать. Избавиться от проблемы помогут пластиковые трубы и правильно подобранные фасонные соединители.
Замерзание теплоносителя. При необходимости консервации сети на зиму воду надо сливать. Для сетей постоянной эксплуатации в герметичных системах допустимо применять антифриз.

Плюсы водяной сети отопления:

равномерная отдача тепла по всем приборам;
допустимо ставить один котел на много контуров;
разводка укладывается открытым или скрытым способом;
прогрев воды до +95 С, в батареях температура не выше +65 С – пользователь не обожжется.

Еще один плюс – систему не составит труда собрать самостоятельно. При небольшом опыте и соблюдении технологии монтаж отопления в доме занимает немного времени.

Автономная система отопления: разновидности

Автономное отопление с использованием газа на сегодня, пожалуй, самое распространенное в России. Ведь и газ, сам по себе, это пока еще довольно дешевое топливо. А принцип работы таких систем очень прост, и заключается он в следующем. Монтируется газовый котел, к которому при помощи труб присоединяются радиаторы отопления. Котел нагревает воду или другой теплоноситель, который естественным путем или принудительно (с использованием циркуляционного насоса поступает) в батареи, которые и отдают тепло в помещениях.

Для стабильной работы всей системы понадобиться также расширительный бачок, запорная арматура, а также датчики температуры и устройства ее контроля. Кстати, такой обогрев может не только обеспечивать вас дешевым теплом, но и дешевой горячей вод круглый год. Экономия на данном ресурсе также может быть двукратная. Надо лишь приобрести сразу двухконтурный газовый котел.

Двухконтурные газовые котлы

Итак, преимуществами такой системы являются:

экономия на тепле по сравнению с централизованным обогревом в несколько раз;
удобство – котел можно включать и выключать, когда вам нужно, и контролировать температуру в системе;
к такой системе можно подключить теплые полы; и вообще ее несложно комбинировать с другим обогревом, например, электрическим;
можно использовать трубы и радиаторы, какие вам нравятся; то есть, избавиться от старых и громоздких батарей, и поставить, например, современные, скрытые под панелями.

Однако имеются и свои минусы такого автономного обогрева:

газовые котлы надо проверять и обслуживать ежегодно;
при поломке нагревательного устройства его ремонт может обойтись вам в копеечку;
за системой отопления вам придется следить самостоятельно – проверять, не текут ли трубы, равномерно ли прогреваются радиаторы, нет ли в них завоздушивания, стабильно и работает циркуляционный насос и так далее.

Однако все это только звучит страшно. При грамотном монтаже, который производят профессионалы, при покупке качественных элементов, о работе такой системы обычно можно не беспокоиться и проверять ее только раз в год – непосредственно перед началом отопительного сезона. Но зато, какая экономия каждый год на тепле и горячей воде!

Обогрев при помощи электроэнергии, конечно, не такой экономный, но более безопасный и даже удобный, потому что вам не придется добиваться разрешения на монтаж газового котла в своей квартире. А потому в последние годы электрические котлы становятся все более и более популярными.

Понять, почему довольно легко, ведь самих вариантов такого отопления гораздо больше. Так, здесь вообще можно не «городить» целые системы труб, а установить нагревательные элементы непосредственно в радиаторы. А есть еще электрические теплые полы, специальные радиаторы с большим КПД, конвекторы, инфракрасное излучение и так далее и тому подобное.

Но не все понимают, что даже такой обогрев эффективней централизованного, хотя на самом деле и здесь экономия – двукратная, при использовании современных приборов и грамотном монтаже всей системы. Для сравнения перечислим ниже преимущества и недостатки автономного обогрева электричеством. Итак, плюсы:

большой выбор устройств и их возможностей;
не требуется проводить в дом или в квартиру газ, либо покупать жидкое или твердое топливо, свет же в любом жилище быть уже должен;
питаться система может, в том числе, и от альтернативных источников энергии;
заметная экономия по сравнению с централизованным отоплением;
безопасность – вы не отравитесь газом или продуктами сгорания любого другого топлива.

Отрицательные моменты:

при монтаже важно использовать мощные провода, и ваша проводка должна их выдерживать; то есть потребуется отдельная линия;
при отключении электричества вы лишитесь и тепла.

Правила обустройства котельной

Рекомендуется оклеить пол керамической плиткой, а стены выложить из огнеупорного кирпича. Такая мера уменьшит вероятность пожара.

Пол с деревянным или иным горючим покрытием в радиусе 1,2 м от центра топочной дверцы котла защищают настилом из стали толщиной 1,2 мм на теплоизоляционной подложке из асбеста или базальтового картона.

Стены покрывают огнестойкой штукатуркой, например, на основе вермикулита. Толщина слоя – 25 мм.

Между отопителем и стенами выдерживают следующие расстояния:

со стороны топочной дверцы – 2 м;
по бокам и сзади – 0,8 м.

В котельной устраивают дежурное и аварийное освещение. На случай разгерметизации контура ее оборудуют подключенным к канализации трапом или приямком глубиной 0,5 м.

Стены котельной желательно выложить из кирпича.

При мощности теплогенератора до 30 кВт дрова и уголь разрешается хранить возле котельной в ящиках из огнеупорного материала. Минимальное расстояние до топки – 1 м.

Системы отопления частных домов

Выбрать подходящую для дома систему отопления владелец должен еще до начала постройки дома или ремонта. Известно три наиболее часто применяющиеся автономные системы отопления частного дома для его обогрева:

Водяное (традиционное) — теплоноситель циркулирует в системе и отдает тепло батареям. Нагрев осуществляется с помощью котлов различного типа.
Воздушное — нагретый воздух используется как теплоноситель. Он нагревается в специальных устройствах и через систему воздуховодов подается в помещения.
Электрическое — предполагает применение электрических конвекторов, масляных радиаторов, инфракрасных излучателей.

Такие системы состоят из следующих блоков:

генераторы тепла (газовые, электрические, твердотопливные и др. котлы);
система трубопроводов (контур отопления);
запорная арматура (краны, вентили, байпас).

Желательно продумать систему снабжения горячей водой (ГВС). В небольших помещениях достаточно применения двухконтурных котлов, но для двухэтажных домов с большой площадью отопления, устанавливаются мощные одноконтурные котлы. Для организации ГВС устанавливается дополнительное оборудование – пластинчатые теплообменники, емкостные бойлеры и т. п.

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.

Преимуществ у данного решения несколько:

Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

Подача и обратка проходят по разным трубам.
Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

Равномерное распределение тепла.
Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
Проще выполнить регулировку системы.
Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Двухтрубный контур в частном доме

Для начала немного обобщим. Возьмём для примера расчет диаметра труб из полипропилена для отопления в частном доме. В основном для контура применяют изделия сечением 25 мм, а отводы к радиаторам ставят 20 мм. Благодаря тому, что размер труб для отопления в частном доме, использованных в качестве патрубков к батареям меньше, происходят следующие процессы:

скорость теплоносителя растет; улучшается циркуляция в радиаторе ; батарея прогревается равномерно, что важно при нижнем подключении. Также возможны комбинации диаметра основного контура 20 мм и отводов 16 мм

Также возможны комбинации диаметра основного контура 20 мм и отводов 16 мм.

Чтобы убедиться в вышеуказанных данных, можно провести расчет диаметра труб для отопления частного дома самостоятельно. Для этого потребуются следующие значения:

Зная количество отапливаемых квадратных метров, мы можем рассчитать мощность котла и какой диаметр трубы выбрать для отопления. Чем мощнее нагреватель, тем большего сечения изделия можно использовать с ним в тандеме. Для обогрева одного квадратного метра помещения потребуется 0,1 кВт мощности котла. Данные справедливы если потолки составляют стандартные 2,5 м;

Показатель зависит от региона и утепления стен. Суть в том, что чем больше теплопотери, тем мощнее должен быть нагреватель. Чтобы обойти сложные вычисления, которые в приблизительном расчете неуместны, просто нужно добавить 20% к мощности котла, рассчитанной выше;

скорость воды в контуре.

Допускается скорость теплоносителя в диапазоне от 0,2 до 1,5 м/с. При этом в большинстве расчетов диаметра труб для отопления с принудительной циркуляцией принято брать среднее значение в 0,6 м/с. При такой скорости исключается появление шума от трения теплоносителя об стенки;

насколько остывает теплоноситель.

Для этого от температуры подачи отнимают температуру обратки. Естественно, точных данных вы не можете знать, тем более что находитесь на этапе проектирования. Поэтому оперируйте средними данными, которые составляют 80 и 60 градусов, соответственно. Исходя из этого, теплопотери составляют 20 градусов.

Теперь сам расчет как подобрать диаметр трубы для отопления. Для этого возьмем формулу, в которой изначально есть две постоянные величины, сумма которых составляет 304,44.

Условный проход контура, возведённый в квадрат = 304,44 х (квадратура помещения х 0,1 кВт + 20%) / теплопотери теплоносителя / скорость потока.

Последнее действие – это извлечение корня квадратного из полученного результата. Для наглядности посчитаем, какого диаметра трубы использовать для отопления частного дома с одним этажом площадью 120 м 2 :

304,44 х (120 х 0,1 + 20%) / 20 / 0,6 = 368,328

Теперь вычислим корень квадратный из 368,328, что равно 19,11 мм. Перед тем как выбрать диаметр трубы для отопления, еще раз делаем акцент на том, что это так называемый условный проход. У изделий из разного материала отличается толщина стенок. Так, например, у полипропилена стенки толще, чем у металлопластика. Раз уж мы в качестве образца вяли полипропиленовый контур, продолжим рассматривать этот материал. В маркировке этих изделий указывается наружное сечение и толщина стенок. Методом отнимания узнаем нужную нам величину и подбираем в магазине.

Соотношение наружного и внутреннего диаметра полипропиленовых труб

Для удобства воспользуемся таблицей.

По результатам таблицы можно сделать вывод:

если достаточно номинального давления в 10 атмосфер, то подходит наружное сечение трубы для отопления в 25 мм;
если требуется номинальное давление в 20 или 25 атмосфер, то 32 мм.

Системы отопления

Существует два вида систем отопления:

естественная циркуляция теплоносителя;
принудительная циркуляция теплоносителя.

Принудительная циркуляция в последние годы применяется значительно чаще, так как некоторые типы отопительных котлов уже снабжены насосами производителями оборудования.

Открытая

Данный вид можно смело отнести к более «древнему». Все еще можно встретить в частных домах старой постройки. Принцип работы заключается в том, что расширительный бак монтируется в самом высоком месте системы. Воздух из отопительной системы свободно выходит через расширитель в атмосферу.

Открытая отопительная система

Приходится через некоторое время пополнять расширитель водой. Можно это сделать через верх бака, а можно принудительно через запорную арматуру, которая монтируется на обратке возле отопительного котла.

Открытая система при монтаже должна обеспечивать нужные уклоны в трубопроводах подачи и обратки. Требуются трубы для монтажа больших диаметров. Для данной системы подходят устаревшие в наше время чугунные радиаторы или в виде радиаторов можно применить трубы повышенного диаметра из стали — регистры.

Современные радиаторы отопления в такой системе использовать не рекомендуется из-за наличия в системе кислорода, который приводит к коррозии. Внешний вид чугунных радиаторов намного хуже современных приборов отопления.

Возможно подключение циркуляционного насоса, для лучшей циркуляции теплоносителя.

Закрытая

В этой системе теплоноситель работает под давлением 1-3 бар в замкнутом контуре. Вода в данном случае не подвержена испарению, что не влечет за собой коррозию системы отопления. В этом варианте можно выбирать батареи отопления любого типа. Воздух из этой системы выводится с помощью крана Маевского и клапанов воздухоотвода.

Закрытая система отопления

Для данной системы обычно применяются специальные насосы, и теплоноситель постоянно циркулирует с его помощью в системе. Есть возможность использовать систему и без циркуляционного насоса, только придется выполнить уклоны трубопроводов как в вышеуказанном варианте и диаметр труб системы значительно увеличится. В новых домах большой площади система отопления без работы насоса почти не применяется. При долгом отсутствии электроэнергии в доме часто используются аварийные генераторы, достаточно мощности до 2 квт.

Выбор исполнителя

Планируя монтаж системы отопления, рассматривают три основных варианта исполнения или их сочетания:

самостоятельная работа;
профессионал-индивидуал;
специализированная организация.

Обустраивая свой дом отоплением (имеется в виду современная автоматизированная система обогрева нескольких комнат), мало кто возьмётся за самостоятельное выполнение этой работы в полном объёме. Исключение составляет установка отопительного агрегата (не газового) небольшой мощности, рассчитанного на выполнение какой-то одной функции – монтаж такого устройства можно выполнить своими руками, если есть составленная профессионалом . Поэтому владельцы жилья часто прибегают к услугам профессиональных мастеров-одиночек или же бригад из двух-трёх таких умельцев.

Наём на работу мастера-индивидуала без составления договора сопряжён с риском некачественного выполнения монтажа даже по хорошему проекту с последующим бесперспективным выяснением причин, почему система отопления работает не корректно. Пользоваться услугами таких исполнителей следует лишь при наличии рекомендаций владельцев жилья, которые уже монтировали системы отопления в своих домах силами этих специалистов. Однако, и в этом случае отсутствие проблем в последующем не гарантируется – человеческий фактор никто не отменял, и, если трудовые отношения с такой бригадой юридически не оформлялись, привлечь исполнителей к бесплатному ремонту, вызванному их недоработками, крайне сложно.

В силу перечисленных выше причин целесообразно осуществлять монтаж системы отопления силами специализированной монтажной организации, имеющей, как правило, определённую репутацию среди населения и дорожащей своим имиджем. Такие организации выполняют монтажные работы по контракту, в котором изложены в том числе сроки окончания работ, ответственность подрядчика и его гарантийные обязательства. Однодневок среди таких фирм не бывает, и привлечь их к устранению возможных огрехов в работе обычно не сложно.

Имея на руках калькуляцию, приступают к следующему этапу устройства отопления — закупают необходимое оборудование и материалы, если подрядчик не взял на себя эту функцию. В ситуации, когда на монтаж заключён договор с подрядчиком, домовладельцу остаётся только контролировать деятельность производителя работ, так как в пояснительной записке к проекту указано всё – от технологии до последовательности выполнения установки.

Тепло от воздуха

Воздушная система отопления также использует принцип движения теплоносителя по выделенным каналам. Нагретый генератором воздух идет по трубопроводу (воздуховод). В систему воздушного отопления включен вентилятор. Он движет воздушный поток.

Кроме того, она безопасна в эксплуатации. Поэтому ее часто устанавливают для отопления складов, производственных цехов, торговых центров и пр.

В последнее время она приобретает популярность среди владельцев просторных частных домов. Главный недостаток в том, что воздуховоды «съедают» немаленькую площадь комнаты, а модели генераторов с большой мощностью при работе издают шум. Поэтому требуется их установка на значительном расстоянии от жилых помещений.

Сам генератор работает от электросети с трехфазным стабильным напряжением. Это не всегда могут обеспечить энергосистемы сельских районов и небольших российских городов. Пересушивание воздуха также один из недостатков данной системы.

Имейте в виду, что после отключения генератора в аварийной ситуации, в помещении быстро станет холодно. Ведь в данном случае отсутствует эффект тепловой инерции, в отличие от медленно остывающей жидкости. Зато маломощного генератора без вентилятора вполне хватит для обогрева двух – трехкомнатного дома.

Система отопления в частном доме