Варианты отопления частного дома своими руками

Ремонт отопительной системы

Для правильной и долговременной работы системы отопления нужно производить профилактические мероприятия. Чтобы приборы и их компоненты служили дольше, необходимо периодически производить промывку и опрессовку, а также вовремя менять сломанные детали.

Примерно раз в четыре года требуется выполнять текущий ремонт, включающий комплексную промывку системы, замену запорно-регулирующей арматуры.

Если срок службы системы подходит к концу, нужно проводить капитальный ремонт. Заменять стояки, отопительные приборы, теплогенератор и другие элементы.

При правильной эксплуатации и своевременном ремонте, необходимость в капитальном ремонте наступит нескоро.

Как подобрать отопительный агрегат

Котел – это главный элемент системы отопления, в котором теплоноситель нагревается до нужной температуры, а затем разносится по трубопроводам по всем объектам. Котлы различаются по способу подогрева.

Электрические водогрейные установки

Электрокотлы работают от электрической сети. По принципу воздействия на теплоноситель они делятся на 2 группы:

1. Прямое воздействие оказывают электродные котлы, в которых электроды находятся в жидкости и непрерывным движением разогревают ее до нужной температуры. Такое оборудование расходует электроэнергию экономно, а в случае повреждения котла прекращает работу.
2. Косвенный нагрев происходит в теновых и индукционных котлах. В зависимости от типа котла теплоноситель нагревается ТЭНом или индукционным стержнем.

Твердотопливные котлы

Работа твердотопливных котлов основана на принципе «верхнего горения». Подающийся в топку кислород подогревается заранее, благодаря чему остается меньше отходов. Он поступает в систему сверху вниз, поэтому горение происходит поэтапно в этом направлении. Такой способ экономит топливо, т.к. в отличие от классических печей оно сгорает не единовременно, а постепенно. Топливом для котлов служат дрова, уголь, пеллеты, брикеты.

Дизельные и комбинированные модели

Дизельные котлы изготавливают из стали или чугуна, а топят соляркой. По принципу нагрева они бывают традиционные и конденсационные. Последние экономичней, т.к. используют для нагрева еще и энергию конденсата.

Из-за сильного запаха и требуемого места под емкость для хранения топлива котельную делают в отдалении от дома.

Комбинированные котлы работают на нескольких видах топлива. В зависимости от модели один вид отопления является основным, а другой резервным. Когда основное топливо заканчивается, котел переключается на второй вид и обеспечивает бесперебойную подачу тепла.

Теплотворная способность дров: сравнительная таблица разных пород

Теплотворная способность дров

Сам по себе процесс горения – это химическая реакция, которая подразумевает взаимодействие дерева и кислорода, в результате которых выделяют побочные продукты. Химический состав и особенности каждой породы древесины определяет количество отданного тепла.

В основе древесины лежат такие соединения как целлюлоза и лигнин. Вместе они образуют емкости в виде клеток, где скапливается воздух и вода. Кроме того, в составе древесины есть различные смолы, дубильные вещества и белки. Сравнительная таблица теплотворной способности различных пород дерева представлена ниже.

Варианты отопительных разводок

1. Лучевая система

Это трубопровод с вмонтированными коллекторами и дроссельными заслонками возле каждого отвода. К каждой батарее идёт пара трубок, идущих от каждого отвода. Тепло регулируется довольно-таки легко, но при инсталляции возникают осложнения: необходимо прятать в бетонной стяжке пола или под фальшстенами десяток труб.

Коллекторная (лучевая) схема отопления одноэтажного дома:

Монтаж такой системы выльется в круглую сумму. Зато она самая эффективная в плане экономии тепла.

2. Двухтрубная схема отопления

Во всём доме, по периметру или под полом, тянутся два трубопровода – подачи и обратки. Батареи, фанкойлы, конвекторы, — всё это играет роль перемычек и создаёт подобие короткого замыкания. Вода циркулирует от ближней батареи к дальней. Поэтому дроссельные заслонки будут ограничивать проходящую через батареи горячую воду. Для равномерного тепла в каждой комнате необходимо тонко балансировать систему.

Двухтрубная схема отопления одноэтажного дома:

• большой расход трубы и материалов;
• без балансировки происходит замерзание труб и батарей.

3. Однотрубная схема отопления дома

Считается самой простой. Иногда её называют, по старинке, «ленинградкой». При монтаже такой системы по периметру всего дома и во всех жилых помещениях укладывают трубу на 25-32-40 мм. Почему обязательно в жилых комнатах? Всё просто: паразитное тепло, которое выделяется трубой, тоже будет обогревать всю комнату.

Однотрубная схема отопления одноэтажного дома:

Или вот схема отопления одноэтажного частного дома в одноконтурном варианте:

Радиаторы и конвекторы врезаются для закольцовки, но с использованием трубы двадцатки. На всех подводах устанавливаются дроссельные заслонки и краны. Первые уравнивают температуру, а другие — выпускают воздух. Если бы не было вентилей (кранов), то вода вытеснила бы воздух в верхнюю часть отопительного элемента. А это, в свою очередь, делает меньше количество отдаваемого тепла.

• тепло практически не теряется;
• простота и быстрота монтажных работ;
• экономное использование;
• при отсутствии электричества, отключающее циркуляционный насос, движение воды не остановится;
• экономия материалов.

Так какую же систему отопления выбрать в одноэтажном доме? Можно отметить лишь один, но существенный факт, который повлияет на ваш выбор – возможность устанавливать любую из перечисленных схем в одноэтажных домах и коттеджах: лучевая, однотрубная, двухтрубная, электрическая, воздушная и даже систему «водяного пола».

О последних трёх мы не упоминали, но они также популярны последнюю систему («тёплый пол») пару лет назад использовали только в саунах, но сегодня её относят к полноценному виду отопительных систем, которые полноценно обеспечивает теплом весь дом.

К причинам, повлёкшим выбор той или иной системы, можно отнести и площадь дома, и срок проживания (постоянный или временный), и из чего построен дом (кирпич, блок или деревянный брус).

Недостатки

Минусы газового отопления:

1. Установка датчика. Газ опасен, поэтому нельзя допускать его утечек. Датчик – гарант безопасности.
2. Нерациональность на небольших площадях. Монтаж оборудования требует больших затрат. Котел и трубы занимают много места, поэтому установка системы невыгодна в маленьких домах. Газовый котел лучше всего использовать в жилье больше 100 кв. м.
3. Повышенная опасность. Горелка для розжига имеет открытый огонь.
4. Оборудование дымохода. Это обязательно, потому что необходимо выводить из топки продукты горения. Труба, через которую они выходят в атмосферу, чаще всего бывает громоздкой, а это ухудшает внешний вид дома.
5. Оборудование хорошей вентиляции.
6. Согласование работ. Когда схема газового отопления разрабатывается хозяином самостоятельно, проект нужно согласовывать со службой по надзору за газом, иначе монтировать отопление запрещено.
7. Котел выбирается в соответствии с климатом. При резком падении атмосферного давления появляется копоть, оборудование быстро изнашивается. Самостоятельное изготовление котла, работающего на газе, невозможно.

Газовая котельная

Виды тепло- и энергоносителей для систем отопления в частном доме

Отпление в частном доме по типу используемого энергоносителя может быть:

• Электрическим.
• Газовым.

По типу теплоносителя:

• Водяным.
• Воздушным.

Каждую из систем отопления подробно разберем в следующих разделах.

Классификация и особенности водяного отопления с газовыми или электрическими котлами

Изложенная ниже классификация соответствует одновременно всем видам котлов, в качестве теплоносителя для которых применяется жидкость. Это могут быть газовые, электрические, твердотопливные и пр. генераторы теплоты. Система отопления частного дома может обладать двумя видами циркуляции:

1. Естественной (природной). Она возникает вследствие разницы температур и плотности теплоносителя в подающем трубопроводе и обратном. Горячие массы воды стремятся вверх, в то время как холодные – вниз. Нужно сказать, что такой метод циркуляции в наше время не имеет должной популярности. Объясняется это его недостатками, такими как медленный разогрев теплоносителя, а также требовательность к уклонам трубопроводов. Если на каком-либо участке будет малейший контруклон, то циркуляция рабочей среды будет невозможна. В таком случае подключение новых приборов отопления (например, при достройке помещений) практически исключена, так как будет нарушаться гидравлический баланс. Особых проблем доставляет пользователям естественных систем циркуляции воздух, который скапливается в трубопроводах и нарушает циркуляцию.
2. Принудительной. Предполагает использование насосного оборудования. Этот вид считается современным, так как использование циркуляционного насоса решает все возможные проблемы, которые присущи предыдущему виду. Монтаж отопления в частном доме возможен даже своими руками, потому что не нужно соблюдать уклоны трубопроводов.

Система отопления может быть открытой и закрытой. В первом случае используется открытый расширительный бак, во втором – закрытый. Открытый тип является пережитком прошлого и применялся при использовании естественной циркуляции. Открытые расширительные баки плохи тем, что они позволяют теплоносителю контактировать с окружающей средой.

Не все материалы это приветствуют, потому что это приводит к коррозионным процессам.

Что касается схемы расположения трубопроводов, то здесь все довольно просто. Вы можете выбрать для своего частного дома схему:

• Однотрубную. В таком случае отопительные приборы подключены последовательно один за другим. Такая схема великолепно подойдет для одноэтажного дома.
• Двухтрубную. Характеризуется наличием двух магистралей – подающей и обратной. Подключение каждого радиатора в ней индивидуально. Есть варианты, при которых оба трубопровода располагаются наверху, внизу, либо подающий наверху, а обратный – внизу. Двухтрубная схема отопления частного дома – идеальный вариант для построек с двумя и более этажами.

Если уже вспомнили про приборы отопления, то у вас есть широкий выбор. Ориентироваться необходимо на располагаемый бюджет, а также характеристики системы. Вы можете приобрести радиаторы следующих типов:

• Чугунные. Это старая добрая классика, которая нам известна еще со времен советского союза. Яркими ее представителями являются чугунные секционные радиаторы МС140. Они характеризуются низкой стоимостью, неприхотливостью к качеству теплоносителя, а также долговечностью. Но к недостаткам относится их низкая инерционность, которая не позволяет качественно выполнять регулировку температуры в помещении.
• Алюминиевые. Обладают высокой ценой и великолепной тепловой отдачей. Не рекомендуется их использование с металлическими трубопроводами, потому что это может привести к окислительным реакциям и уменьшению срока их эксплуатации.
• Стальные. На втором месте в ценовой категории после чугунных. Их существует большое множество: панельные (штампованные), трубчатые и секционные. Категорически не допускается их использование в открытых системах отопления, так как они быстро поддаются коррозии.
• Биметаллические. Являются золотой серединой по соотношению цены и качества. Исходя из названия, можно догадаться, что они выпускаются из двух видов металлов, для этого используется сталь и алюминий. Из стали создается внутренний сердечник, который находится в алюминиевом кожухе. Такой симбиоз позволяет их использовать в системах с большим давлением и добиваться высокой теплоотдачи. Также биметаллические радиаторы не боятся гидравлических ударов.

Подключение электрического котла

Как подключить радиатор отопления

Немаловажным фактором, обеспечивающим нормальную работу системы отопления, являются используемые радиаторы. Существует много разновидностей таких изделий, изготавливают их разной формы и из разного материала, добиваясь от них максимальной теплоотдачи, но основную роль при обогреве помещения играют другие факторы:

1. Количество секций радиатора. Установившаяся практика рекомендует задействовать одну секцию на  обогрев трех кв.м. площади, при этом температура теплоносителя должна составлять семьдесят градусов.

2. Каким образом подключен радиатор к системе отопления. Приведенный ниже рисунок позволит оценить, насколько различается при различных способах подключения батарей эффективность обогрева:

Примеры подключения радиаторов отопления

3. В каком месте и как осуществляется установки радиатора.

Места установки радиаторов отопления

Эти данные должны заставить более тщательно отнестись к задаче определения места установки радиатора. И если обычно батарею располагают под оконным проемом (по центру), и это вполне правильное решение, то вот установка любых декоративных экранов или других предметов декора (шторы, занавески) ухудшает теплоотдачу и эффективность обогрева.

Существующее многообразие вариантов реализации системы отопления дает возможность любому выбрать наилучшим образом подходящий  под собственные силы, умение и средства.

Основные виды обогрева

Отличие всех существующих систем зависит от разных критериев. Место установки, площадь обогрева, технические особенности разводки и монтажа. В частых случаях на вид конструкции влияет способ подачи энергоносителей и, конечно, общая стоимость всего комплекса отвечающего за отопление частного дома. Современные энергосберегающие технологии предлагают широкий выбор различных систем отопления, с применением передовых разработок. В данной статье представлены популярные, распространённые виды, систем обогрева, применяемые практически в каждом доме.

Водяное отопление

Среди всех вариантов самым популярным считается обогрев с применением жидкости (воды) в качестве теплоносителя. Преимущества классического вида водяного отопления были выявлены в процессе долголетнего применения. Технические характеристики системы позволяют её эксплуатацию в различных условиях. Как в промышленных зданиях, так и в постройках частного сектора, квартирах, офисах. Все это можно реализовать своими руками. Основные преимущества:

• Одинаковый режим температуры во всех помещениях.
• Продолжительность срока эксплуатации.
• Возможность использования разных материалов труб, метизов (полипропилен, металл).
• Бесшумность работы.
• Экономия топлива, простое обслуживание.

Отдельными элементами конструкции данного варианта являются электрический, многофункциональный или газовый котёл. Так же применяются угольные котлы. С их помощью вода нагревается и разносится по трубам (циркуляция замкнутого вида) к батареям. Так передаётся тепло нагретой жидкости в помещения. Для удобства эксплуатации, применяются несколько подвидов. О них поговорим ниже.

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.

Обогрев на базе электричества

Данный вид отопления работает на принципе преобразование электрической энергии в тепло. Основным источником тепла, являются электрический котёл или различные нагревательные устройства (приборы). Котлы применяются в водяных системах, считаются экологически чистым способом обогрева. Отдельные приборы имеют свои конструкции:

• Конвекторы электрические.
• Завесы воздушные.
• Масляные радиаторы с тэнами.
• Инфракрасные излучатели (УФО), теплый пол.
• Тепловентиляторы, тепловые пушки.

Применение разных модификаций зависит от места установки, площади обогрева, условий эксплуатации. Электрические конвекторы, масляные радиаторы хорошо подходят при обогреве квартир или частных домов. Это касается устройств УФО и тёплых полов. Все перечисленные способы экономичны (при условии доступной цены на электроэнергию) и не требуют привлечения для нескольких видов энергоносителей, можно использовать только электричество.

Расчет системы воздушного отопления для проектирования и монтажа своими руками

Расчет имеет огромное значение, если вы хотите чтобы система функционировала бесперебойно, эффективно и прослужила не один десяток лет. Из-за неграмотного планирования системы отопления вы можете потерпеть неудачу, что приведет к незапланированным расходам. Итак, что может случится, если не уделить должного внимания подготовительному этапу:

• теплонагреватель может перегреться. Результат — поломка.
• нежданные вибрации, а вследствие и шум при работе системы. Результат — постоянный шум, который уже, скорее всего, не убрать.
• сквозняки. Результат — постоянные простуды, холод.

Параметры расчета

Во-первых, мощность воздухонагревателя. В зависимости от качества работы воздухонагревателя будет ясно, какой объем площади он сможет прогреть воздухом.

Во-вторых, скорость подачи. Чем быстрее будет происходить подача нагретого воздуха в предназначенные места, тем меньшими будут теплопотери.

В-третьих, диаметр воздуховодов. Данный показатель влияет на расчет аэродинамических характеристик системы в целом. Диаметр должен согласовываться со скоростью подачи, иначе воздух будет теряться в воздуховоде, в результате — теплопотери.

Распространенные ошибки при монтаже отопительной системы

Основные ошибки при монтаже отопительной системы возникают, когда пренебрегают рекомендациями по составлению планов и схем системы отопления и приобретают некачественное оборудование.

1. Неправильный выбор котла отопления. Котел меньшей мощности, чем необходимо для отопления дома, будет постоянно работать на пределе, а тепла все равно хватать не будет.
2. Монтаж труб меньшего диаметра или не того материала. В паровом отоплении нельзя использовать пластиковые трубы, рекомендуются медные или из оцинкованного металла. Для водяных систем подойдут любые виды труб.
3. Установка расширительного бака недостаточного объема. Лучше взять емкость с запасом для приема обратки.
4. Установка маломощного циркуляционного насоса. Такой насос не сможет обеспечить нормальное давление в системе.
5. Неправильный монтаж или отказ от установки запорно-регулирующей арматуры. Краны, задвижки, предохранительные клапаны нужны для обеспечения безопасности работы системы.
6. Неверный выбор отопительных приборов. Также как и трубы, радиаторы нужно подбирать с учетом особенностей системы.

Преимущества и недостатки водяных систем отопления

Для водяного отопления характерен ряд преимуществ:

1. Возможность монтажа на любом этапе строительства частного дома. При необходимости разработать и смонтировать водяное отопление своими руками можно уже после вводы строения в эксплуатацию.
2. Доступный теплоноситель. Отличаясь высокой теплопроводностью, вода имеет невысокую стоимость.
3. Универсальность. Водяное отопление допускает использования котельного оборудования, работающего на различных видах топлива.
4. Возможность выбора подходящего конструктивного исполнения. Разводка труб подбирается индивидуально в зависимости от квадратуры частного дома, возможностей и предпочтений владельцев.
5. Возможность регулирования температуры в каждой комнате за счет установки специальных запорных клапанов.

Схема разводки труб прорабатывается индивидуально

К недостаткам водяного отопления следует отнести:

1. Низкий КПД.
2. Неравномерный прогрев теплоносителя в трубопроводе.
3. Необходимость установки расширительного бачка.

Для расширительного бачка требуется место

Какое отопление выбрать?

Наиболее выгодной разновидностью отопления является система «теплый пол».

Из-за того, что теплоноситель имеет сравнительно низкую температуру, а нагретый воздух мало контактирует с наружными стенами, она характеризуется наименьшими теплопотерями.

Но у «теплых полов» есть существенный недостаток: теплоноситель в них не может двигаться за счет конвекции – слишком велико гидравлическое сопротивление контура.

Необходимо использовать циркуляционный насос, соответственно, при отключении электроснабжения система отопления окажется неработоспособной.

Поэтому внутрипольный подогрев целесообразно применять в жилых комнатах как дополнительную систему, а в помещениях, где комфортная температура не так важна и при этом имеются значительные теплопотери (холл, коридор, прихожая) – как основную.

В жилых комнатах функцию основной отопительной системы чаще всего возлагают на радиаторную двухтрубную. Это оптимальный по сочетанию цены и практичности вариант.

Коллекторная система более удобна в эксплуатации и легче поддается балансировке, но она также не может работать без циркуляционного насоса, а кроме того требует скрытой прокладки труб. Их так много, что при прокладке открытым способом интерьер помещения будет безнадежно испорчен.

Сегодня радиаторную систему в обязательном порядке оснащают циркуляционным насосом.

Схема работы открытой системы отопления с принудительной циркуляцией

Это дает несколько выгод:

• Отопление можно эксплуатировать в низкотемпературном режиме (потребность в этом возникает в межсезонье).
• Из-за незначительного перепада температур между «подачей» и «обраткой» котел работает в щадящих условиях, что положительно сказывается на сроке его службы.
• После простоя контур прогревается достаточно быстро.

Но при этом систему делают такой, чтобы она могла работать и в режиме естественной циркуляции, то есть была энергонезависимой. С этой целью:

• применяют трубы достаточно большого диаметра;
• укладывают их с большими уклонами.

В начале контура, сразу после котла делают разгонный коллектор – вертикальный участок трубы, уходящий под потолок.

Какой котел надо использовать?

Это достаточно сложная задача, при решении которой необходимо учитывать множество различных моментов.

1. Выбор вида топлива. Ориентироваться надо на доступные и дешевые энергоносители, лучшим считается магистральный газ. При его отсутствии использовать другие виды топлива:

• твердое (уголь, дрова, торф, пелеты и т.д.);
• жидкое (солярку);
• электрическую или какую-либо другую энергию. Топливо надо выбирать наиболее дешевое и доступное, учитывая, что эти затраты определят в дальнейшем ваши расходы на обогрев дома.

2. Каким образом будет использоваться котел – только как элемент системы отопления или еще как источник горячей воды. В зависимости от назначения можно выбрать двухконтурный или одноконтурный котел.

3. Какую площадь необходимо обогревать, создавая домашнее отопление своими силами, и характеристики отапливаемых помещений. При подобном расчете надо учитывать практически все:

• географическое расположение дома;
• количество этажей;
• материал, из которого изготовлен дом, толщину стен, использование при его постройке утеплителя и т.д.;
• периодичность работы котла, возможность его функционирования в автоматическом режиме;
• место расположения, габариты, возможность и необходимость проведения регламентных работ и обслуживания;
• наличие или возможность создания необходимой вентиляции для удаления продуктов сгорания.

Приведенные вопросы представляют лишь незначительную часть тех, на которые вы должны ответить, прежде чем вами будет создана система отопления дома своими руками.

Воздушное отопление дома

Также относится к системам отопления в основе работы которых,
лежит принцип циркуляции теплоносителя по проложенным каналам – воздуховодам.

Схема воздушного отопления двухэтажного дома с мансардойПрокладка воздуховодов для воздушного отопления дома

Составляющие системы воздушного отопления

• калорифер или теплогенератор. Его назначение нагревать
  воздух;
• воздуховоды. Выполняют роль трубопровода для перемещения
  воздушного потока;
• вентилятор. Используется для того, чтобы перераспределять
  воздух в пределах помещения.

Более широкое применение воздушная система нашла в обогреве помещений значительного объема: производственные и промышленные объекты, торговые площадки или склады. Основное преимущество в неподверженности коррозии, перепадам температур, протечек и т.п. К тому же, стоимость монтажа намного ниже, нежели стоимость установки системы водяного отопления для обогрева аналогичной площади.

В частных домах отопление воздухом распространено слабо. Чаще всего это связано с тем, что из-за установки воздуховодов теряется некоторый объем помещения.