Как провести отопление в частном доме своими руками

Подбор оптимальной схемы отопления

Для обогрева жилища чаще всего используются следующие схемы, как установить котел отопления в частном доме:

Однотрубные. Один коллектор обеспечивает все радиаторы. Он играет роль и подачи, и обратки, так как прокладывается замкнутым контуром рядом со всеми батареями.
Двухтрубная. В этом случае применяется отдельная обратка и подача.

Чтобы выбрать наиболее оптимальную схему установки котла отопления в частном доме, рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Однако в любом случае, двухтрубная система является более прогрессивным решением вопроса какая схема отопления лучше для частного дома. Хотя на первый взгляд может показаться, что однотрубная система позволяет сэкономить на материале, однако практика показывает, что такие системы и дороже, и сложнее.

Важно понимать, что внутри однотрубной системы остывание воды происходит намного быстрее: в результате более дальние радиаторы приходится оснащать большим числом секций. Также у раздающего коллектора должен быть достаточный диаметр, превосходящий линии двухтрубной разводки

Кроме того, в данной схеме существует серьезное затруднение при организации автоматического управления из-за влияния радиаторов друг на друга.

Небольшие строения типа дач, где число радиаторов не превышает 5, можно без опасения оснащать однотрубной горизонтальной схемой системы отопления частного дома своими руками (ее еще называют «ленинградкой»). Если число батарей увеличить, будут наблюдаться сбои в ее функционировании. Еще одно применение подобной развязки – однотрубные вертикальные стояки в двухэтажных коттеджах. Подобные схемы встречаются довольно часто и работают без сбоев.

Двухтрубная развязка обеспечивает доставку на все батареи теплоносителя одинаковой температуры. Это позволяет отказаться от наращивания секций. Наличие подающей и обратной трубы создает оптимальные условия для внедрения автоматического управления радиаторами, для чего используются термостатические вентили. В этом случае можно брать трубы меньшего диаметра и более простые схемы.

Какие бывают схемы отопления частного дома двухтрубного типа:

Тупиковыми. В этом случае трубопровод состоит из отдельных ветвей, внутри которых используется встречное движение теплоносителя.
Попутными двухтрубными. Здесь обратка выполняет роль продолжения подачи, что обеспечивает кольцевое движение теплоносителя внутри схемы.
Лучевыми. Наиболее дорогостоящие схемы, где каждый радиатор имеет отдельно проложенную скрытым способом (в полу) линию от коллектора.

Если при укладке горизонтальных магистралей большого диаметра использовать уклон 3-5 мм/м, то будет достигнут гравитационный способ работы системы, и циркуляционные насосы можно не применять. Благодаря этому достигается полная энергетическая независимость системы. Этот принцип можно применять как однотрубных, так и двухтрубных схемах: главное – создать условия для самотечной циркуляции теплоносителя.

В открытых отопительных системах потребуется наличие в самой верхней точке расширительного бака: такой подход является обязательным при обустройстве самотечных контуров. Однако обратная труба рядом с котлом может быть оснащена мембранным расширителем, что позволит сделать систему закрытой, работающей в условиях избыточного давления. Такой подход считается более современным, и чаще всего используется в системах принудительного типа.

Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Стоит такая система довольно дорого, так как требует укладки в стяжку нескольких сотен метров трубопровода: это позволяет обеспечить каждую комнату отдельным нагревающим водяным контуром. Трубы коммутируются на распределительном коллекторе, который имеет смесительный узел и собственный циркуляционный насос. В результате помещения прогреваются очень равномерно и экономично, в комфортной для людей форме. Подобный тип отопления может применяться в различных жилых помещениях.

1 Принцип работы и основные комплектующие

Большинство отопительных систем в загородных домах функционируют с помощью такого теплоносителя, как вода. Этот подход популярен, поскольку он является универсальным. Нагревать воду или другую жидкость, выполняющую роль теплоносителя, можно любым способом: печное отопление, использование твердотопливных котлов, газовых или электрических. Принципиального значения здесь нет.

Использование жидкого теплоносителя даёт возможность устанавливать комбинированные варианты отопления, к примеру, котлы на дровах и газе или электричестве с вмонтированными ТЭНами. Любая схема, в основе которой лежит нагрев помещения теплоносителем, включает в себя три ключевые составляющие:

источник нагрева (котёл, печь и тому подобное);
магистраль трубопроводов со всем дополнительным оборудованием, кранами, запорной арматурой, датчиками, терморегуляторами;
точки нагрева — батареи, радиаторы или тёплый пол.

Кроме основных элементов, существует дополнительное оборудование и комплектующие, которые выполняют полезные функции, к примеру, регулировку температуры воды, давления, а также помогают в обслуживании отопительной системы. К таким комплектующим можно отнести:

насос для принудительной циркуляции теплоносителя;
расширительный бачок;
буферная ёмкость;
гидравлические разделители;
бойлеры;
коллекторы для распределения воды;
дополнительные приборы для автоматизации процесса.

Бак служит для приёма лишней воды в системе и бывает двух типов — мембранный и открытый. Как известно, вода при нагреве расширяется, соответственно, в системе при нагреве ей нужно куда-то деваться. Расширительный бак для этого и предназначен, то есть для приема лишней воды.

Если речь идёт о системе с принудительной циркуляцией теплоносителя, то её работу обеспечивает циркуляционный насос. В случае наличия нескольких контуров, тёплого пола, гидрострелки, буферной ёмкости или других разделителей, а также бойлера, тогда агрегатов для принудительной циркуляции устанавливается минимум два. Непосредственно буферная ёмкость работает как гидроразделитель и теплоаккумулятор. Контур котла может функционировать независимо от всех остальных только в сложных отопительных системах многоэтажных коттеджей и больших частных домов.

Бойлеры, которые включены в систему обогрева, представляют собой бочку со змеевиком внутри. Служит для косвенного обогрева воды с помощью теплоносителя системы отопления. Вода потом используется для мытья посуды, банных процедур и тому подобного. Кроме этого, даже если выключить котёл, вода будет оставаться тёплой ещё долгое время. Коллекторы для распределения теплоносителя применяются в случае установки нескольких контуров, тёплого пола, а также при установке лучевой схемы отопления.

Выбор составляющих элементов отопительной системы

Собрать отопительную систему без специальных знаний
достаточно сложно. Но реально. Для этого нужно приобрести:

Котел отопления

Сердцевина всей системы, базис – это отопительный котел. Как
уже отмечалось, его тип зависит от типа топлива. Кроме того, нужно правильно
подобрать мощность котла. Эффективность – важный момент, т.к. нужно обогревать
дом без лишних затрат.

Конструкция котлов, работающих на разном топливе,
принципиально не отличается. Каждый из них состоит из двух камер – камеры
сгорания и теплообменника. Первая предназначена для сгорания энергоносителя
(газ, керосин, солярка, дрова, уголь, брикеты), вторая для нагрева
теплоносителя (воды, антифриза).

Совет. На этом этапе нужно решить будет ли котел работать
только на обогрев дома или же обеспечивать пользователей горячей водой. В этом
случае нужно будет установить двухконтурный котел. Или же подключить бойлер к
одноконтурному котлу.

Трубы для отопления частного дома

Назначение труб – перенос тепла от котла к радиаторам в
помещении. Исходя из разных подходов к разводке труб, выделяют три популярные
схемы отопления: однотрубная, двухтрубная и лучевая (коллекторная), принцип
устройства которых описан выше – «водяное отопление дома»

Для разводки используют трубы из разного материала

Металлические трубы (стальные, нержавеющие, оцинкованные, медные)

Стальные трубы почти вытеснили полимерные аналоги. Монтаж
железных труб связан со сваркой, плюс, они подвержены коррозии и менее
долговечны. Конечно, нержавеющие и трубы с оцинкованной поверхностью лишены
таких минусов при условии правильного монтажа (резьбовые соединения). Что
касается медных труб, то они имеют высокие показатели надежности, а также
хорошо переносят высокое давление и температуру. Но, стоимость делает их
малодоступными.

Пластиковые трубы (металлопластиковые, полипропиленовые, полиэтиленовые)

Оптимальный и распространенный вариант. Металлопластиковые трубы
доступны и не требуют особой квалификации для монтажных работ. Соединяются
методом горячего прессования. Главный минус – высокий показатель теплового
расширения.

Радиаторы отопления (батареи)

С учетом популярности и распространенности можно выделить три типа:

традиционные чугунные радиаторы. Отличаются сравнительной
дешевизной, большим внутренним объемом, соответственно, вмещают больше
теплоносителя и хорошо отдают тепло;

конвекторы. Нагревают помещение благодаря проходящему по ним
воздуху, который нагревает отдельные секции.

панельные радиаторы – комбинация двух предыдущих типов.

Расширительный бак

Устанавливается с целью компенсировать расширение теплоносителя.

Выделяют расширительный бак открытого и закрытого типа
(фото).

В первом случае расширительный бак устанавливается в верхней
точке системы. Во втором случае – место установки не имеет определяющего
значения.

Какие могут быть специфики

Как и любая иная система отопления, паровое теплоснабжение при помощи печи на дровах имеет определенные минусы. Правильно будет применить даже не данное слово и сменить его на специфики, которые могут для некоторых показаться неудобными:

Порой печь размещена в соседнем здании. Это не редкость, но решение нашлось

Необходимо только уделять большое внимание должному теплоизолированию трубопровода, который станет объединять дом и здание с печкой. В другом случае очень много тепла будет теряться.
Тепловой носитель в системе может разогреваться выше 100 градусов

Связывают это с тем, что в закрытом пространстве давление при нагреве становится больше и, исходя из этого, увеличивается температура. Завершение подачи дров или угля не снимает проблематику, потушить печь тоже не вариант. Довольно будет просто приоткрыть камеру сгорания печи и полностью закрыть поддувало, чтобы температура изнутри системы стабилизировалась. Это некомфортно, но вполне можно обучиться определять нужное кол-во топлива для единоразового применения.
Отсутствие автоматики значит невозможность самостоятельной работы. Для поддержки нужной температуры понадобится либо согласиться с тем, что до самого утра трубы и отопительные приборы охлаждаются почти что полностью, либо среди ночи прибавлять новую порцию топлива. Это тоже некомфортно, хотя и некритично.
Риск задымления помещения, где расположена печь, достаточно большой. Невысокое атмосферное давление, грязный дымотвод, сырые дрова, плохого качества уголь – данные моменты могут принести собственную долю неприятностей.

Система отопления твердотопливным котлом

Теплогенераторы этого типа работают на:

дровах;
торфе;
брикетах;
угле.

Загрузка и розжиг топлива производятся вручную.

Особенности системы

Сложность обвязки обусловлена спецификой работы твердотопливного котла:

Тепловой инерционностью. В отличие от газового и жидкотопливного, прибор нельзя быстро потушить. Даже при закрытой воздушной заслонке дрова продолжают какое-то время гореть, выделяя большое количество тепла. Это повышает вероятность перегрева рабочей среды и, как следствие, ее закипания и резкого роста давления в системе. Обвязку дополняют охлаждающим змеевиком, аварийным контуром и другими элементами для экстренного сброса тепла.
Зависимостью КПД от производительности. Максимальная эффективность наблюдается только в режиме номинальной мощности. Если котел притушить, прикрыв воздушную заслонку, сгорание топлива становится неполным. Это приводит к падению КПД и увеличению количества сажи в выхлопе. В систему интегрируют теплоаккумулятор, накапливающий производимую котлом энергию и порциями отдающий ее отопительному контуру.
Высокой концентрацией серы и других элементов в дымовых газах, обусловленной составом твердого топлива. При конденсации пара в выхлопе вода реагирует с примесями и превращается в агрессивный кислотный коктейль. По этой причине нужно предотвратить поступление в теплообменник рабочей среды с температурой ниже +50…+55°С, иначе его стенки вскоре будут разрушены. Применяют смесительный узел, при необходимости добавляющий горячую воду из «подачи» в «обратку».

Сложность обвязки обусловлена зависимостью КПД от производительности.

Требования к месту установки котла

Теплогенератор на твердом топливе нельзя располагать в жилых комнатах, ванной или кухне.

Для него выделяют отдельное техническое помещение, соответствующее таким требованиям:

наличие 1 входа шириной от 80 см;
объем – от 15 м³ + 0,2 м³ на каждый кВт производительности, но не менее 7 м³;
высота потолка – от 2,5 м;
приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать 3-кратный воздухообмен и поступление кислорода, необходимого для сгорания топлива;
предел огнестойкости стен, перегородок и перекрытий – 0,75 часа.

В котельной держат средства пожаротушения. Не допускается наличие над ней помещения или чердака.

Вентиляционные отверстия располагают:

приточное – не выше 50 см от пола;
вытяжное – не ниже 40 см от потолка.

Преимущества системы отопления

Обогрев твердым горючим имеет следующие достоинства:

Независимость от внешних источников энергии. Некоторые модели автономны на 100%, т. к. не нуждаются и в электричестве.
Низкую стоимость горючего: 1 кВт*ч от сжигания дров обходится в 0,9 руб., угля – в 1,6 руб., тогда как от сжиженного газа и солярового масла – в 2,5 и 2,8 руб. соответственно. В ряде регионов хворост и валежник можно раздобыть бесплатно.
Функциональность. Многие отопители оснащаются варочной поверхностью.
Безопасность. Твердое топливо не взрывается, как газ.
Комфорт. В отличие от дизельных, котлы на дровах и угле не издают неприятного запаха.

Обогрев твердым горючим обеспечивает безопасность и комфорт.

В условиях отсутствия централизованного газоснабжения такие установки наиболее популярны.

Недостатки

К отрицательным сторонам системы относятся:

Низкая степень автоматизации. Затруднена регулировка температуры теплоносителя; каждые 4-5 часов требуется подкладывать топливо.
Грязный выхлоп. Нужно регулярно очищать дымоход и теплообменник от сажи.
Сложная обвязка. Наличие теплоаккумулятора, аварийного контура и прочих элементов приводит к удорожанию системы и увеличению объема монтажных работ.
Пожароопасность

Из-за риска воспламенения сажи, попадания искр на строительные конструкции и выхода огня при обратной тяге требуется соблюдать меры предосторожности.

Некоторые недостатки в меньшей степени проявляются в котлах длительного горения.

В чем отличие твердотопливных котлов

Помимо того, что эти источники тепла производят тепловую энергию, сжигая различные виды твердого топлива, они имеют ряд других отличий от других теплогенераторов. Эти отличия как раз и являются следствием сжигания древесины, их надо воспринимать как данность и всегда учитывать при подсоединении котла к системе водяного отопления. Особенности заключаются вот в чем:

Высокая инерционность. На данный момент не существует способов резко потушить разгоревшееся твердое топливо в камере сжигания.
Образование конденсата в топливнике. Особенность проявляется во время поступления в котловой бак теплоносителя с низкой температурой (ниже 50 °С).

Примечание. Явление инерционности отсутствует только у одного вида агрегатов на твердом топливе – пеллетных котлов. В них имеется горелка, куда древесные гранулы подаются дозировано, после прекращения подачи пламя угасает почти сразу же.

Опасность инерционности состоит в возможном перегреве водяной рубашки отопителя, вследствие чего теплоноситель в ней вскипает. Образуется пар, который создает высокое давление, разрывающее корпус агрегата и часть подающего трубопровода. Как результат, в помещении топочной много воды, куча пара и непригодный к дальнейшей эксплуатации твердотопливный котел.

Подобная ситуация может возникнуть, когда обвязка теплогенератора выполнена неправильно. Ведь на самом деле нормальный режим работы дровяных котлов – максимальный, именно в это время агрегат выходит на свой паспортный КПД. Когда термостат реагирует на достижение теплоносителем температуры 85 °С и прикрывает воздушную заслонку, горение и тление в топке еще продолжается. Температура воды повышается еще на 2—4 °С, а то и больше, прежде чем ее рост остановится.

Во избежание превышения давления и последующей аварии, в обвязке твердотопливного котла всегда участвует важный элемент – группа безопасности, подробнее о ней будет сказано ниже.

Другая неприятная особенность работы агрегата на дровах – появление конденсата на внутренних стенках топливника из-за прохождения через водяную рубашку еще не разогретого теплоносителя. Этот конденсат – вовсе не божья роса, поскольку представляет собой агрессивную жидкость, от которой быстро корродируют стальные стенки камеры сжигания. Потом смешавшись с пеплом, конденсат превращается в липкую субстанцию, отодрать ее от поверхности не так легко. Проблема решается установкой смесительного узла в схему обвязки твердотопливного котла.

Такой налет служит теплоизолятором и снижает КПД твердотопливного котла

Владельцам теплогенераторов с чугунными теплообменниками, не боящимися коррозии, рано вздыхать с облегчением. Их может ожидать другая беда – возможность разрушения чугуна от температурного шока. Представьте, что в частном доме на 20—30 минут отключили электроэнергию и циркуляционный насос, прогоняющий воду через твердотопливный котел, остановился. За это время вода в радиаторах успевает остыть, а в теплообменнике – нагреться (из-за той же инерционности).

Появляется электричество, включается насос и направляет в разогретый котел остывший теплоноситель из закрытой системы отопления. От резкого перепада температур у теплообменника случается температурный шок, чугунная секция дает трещину, на пол бежит вода. Отремонтировать весьма сложно, заменить секцию удается не всегда. Так что и при таком раскладе узел подмеса предотвратит аварию, о чем будет сказано далее.

Аварийные ситуации и их последствия описаны не с целью напугать пользователей твердотопливных котлов или побудить их к покупкам ненужных элементов схем обвязки. Описание основано на практическом опыте, который необходимо учитывать всегда. При правильном подключении теплового агрегата вероятность подобных последствий чрезвычайно низка, почти такая же, как у теплогенераторов на других видах топлива.

Особенности центрального отопления в частном доме

Договор о возможности предоставления тепловой энергии, заключаемый между поставщиком в лице главной котельной и собственником частного дома (потребителем), является достаточным основанием для подключения к центральной теплосети. Существует три вида схем для соединения потребителя с основной котельной:

Независимое подключение, при котором в качестве котла используется теплообменник. Подобная схема применяется в случаях необходимости недопущения повышения давления в системе обогрева, предусмотренной конструкцией строения.
Зависимое прямоточное подключение.
Комбинированная схема предусматривает подачу смешиваемой воды посредством специального элеватора.

Независимо от избранного вида, нельзя начинать работы без оформления сопровождающей документации. Разрешение выдаётся определёнными органами государственного управления.

Какие особенности подключения водяной отопительной системы

Отопительные системы на воде бывают двух разновидностей: с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя. Главным отличием одной системы от другой является наличие насоса.

Преимущества системы с естественной циркуляцией:

самое дешёвое решение;
не нужен переменный ток в сети;
подойдет отопительный котёл любого типа.

Недостатки системы с естественной циркуляцией:

малый КПД;
тепло по батареям распределено неравномерно;
обязательно использование металлического трубопровода.

Преимущества системы с принудительной циркуляцией:

подойдут трубы любого диаметра;
термостатирование теплоносителя в любом помещении;
равномерное распределение тепла по комнатам.

Недостатки системы с принудительной циркуляцией:

шум от работающего насоса;
зависимость от электричества;
увеличение площадей, задействованных для инфраструктуры.

В последние годы системы с принудительной циркуляцией являются более популярными. Главной их положительной чертой является малая инерционность. В малых по диаметру трубах циркулирует меньше теплоносителя, но нагревается он быстрее. На поддержание нужной температуры расходуется минимум энергии и отопление обходится недорого. Большинство современных водонагревателей управляются автоматикой, избавляя владельцев от хлопот.

Системы с принудительной циркуляцией бывают открытого и закрытого типа. Они зависят от типа расширительного бачка. Открытая ёмкость соответствует открытой системе, мембранная — закрытой. Выбрать бак можно ориентируясь на расход теплоносителя из расчёта 1-литровый бачок на 10 л теплоносителя.

Печное отопление частного дома

Отопление печами применяется довольно редко. Применяется этот вид обогрева в домах небольшой площади, пользуется популярностью на дачах.

Работают печи обычно на твердых видах топлива – дровах, угле, брикетах. Нагревательным элементом служит сама печь, воздух помещений нагревается от ее поверхности. Основными материалами для строительства печей служат:

Кирпич;
Сталь;
Чугун.

Материалы обладают различным сроком службы, есть возможность самостоятельного сооружения печи. Обязательный элемент печи – дымовая труба. Иногда печи оборудуются системами циркуляции водяного теплоносителя, на которые могут устанавливаться радиаторы. Большинство видов печей являются энергонезависимыми.

Обслуживаются печки вручную, требуется создание запаса топлива. Наиболее пригоден печной обогрев для частных домов с непостоянным проживанием людей. Этим устройствам не страшны морозы (при отсутствии труб с водой), они быстро и качественно нагревают помещение.

При эксплуатации печей следует соблюдать меры пожарной безопасности, особо тщательно проверять качество сгорания топливной закладки, чтобы избежать выделения в помещения угарного газа и отравления людей.

Самостоятельное проведение отопления в частном доме: описание способов и советы по организации процесса

Подбор оптимальной схемы отопления

1 Принцип работы и основные комплектующие