Система отопления без обратки

Элементы системы отопления

В подавляющем большинстве случаев частные жилые дома обогреваются водяными системами отопления. Это традиционный подход к решению вопроса, имеющий неоспоримое достоинство – универсальность. То есть, тепло доставляется во все помещения посредством теплоносителя, а уж нагревать его можно с помощью различных энергоносителей. Их перечень мы рассмотрим далее, при выборе котла.

Любая система отопления, где передаточным звеном служит теплоноситель, делится на такие составные части:

  • источник тепла;
  • трубопроводная сеть со всем дополнительным оборудованием и арматурой;
  • приборы отопления (радиаторы или греющие контуры теплых полов).

С целью обработки и регулирования теплоносителя, а также производства работ по обслуживанию в отопительных системах применяется дополнительное оборудование и запорно – регулирующая арматура. К оборудованию относятся следующие элементы:

  • расширительный бак;
  • циркуляционный насос;
  • гидравлический разделитель (гидрострелка);
  • буферная емкость;
  • распределительный коллектор;
  • бойлер косвенного нагрева;
  • приборы и средства автоматизации.

Общеизвестно, что при нагреве вода расширяется, а в замкнутом пространстве ее дополнительному объему деваться некуда. Во избежание разрыва соединений от повышенного давления в сети ставится расширительная емкость открытого или мембранного типа. Она и принимает лишнюю воду.

Принудительную циркуляцию теплоносителя обеспечивает насос, а при наличии нескольких контуров, разделенных гидрострелкой или буферной емкостью, используется 2 и более перекачивающих агрегатов. Что касается буферной емкости, то она работает одновременно как гидравлический разделитель и теплоаккумулятор. Отделение котлового контура циркуляции от всех остальных практикуется в сложных системах коттеджей с несколькими этажами.

Коллекторы для распределения теплоносителя ставятся в системах отопления с теплыми полами либо в случаях, когда применяется лучевая схема подключения батарей, об этом мы расскажем в следующих разделах. Бойлер косвенного нагрева – это резервуар со змеевиком, где вода для нужд ГВС подогревается от теплоносителя.

Нормы и ограничения

Тёплый водяной пол —
низкотемпературная система отопления. По существующим нормам, максимальный
температурный уровень теплоносителя должен составлять 55 градусов. При
эксплуатации, стандартный нагрев обычно колеблется в диапазоне от   35 до 45, причём пол нагревается до 26 —
31. Нормы для разных помещений отличаются:

  • для спальни, кухни, гостиной — 26;
  • для ванны, туалета, прихожей— 31.

По магистралям пола
жидкость циркулирует при помощи насоса. Кроме того, он позволяет регулировать
уровень отопления в помещении. Подбирать его нужно отталкиваясь от скорости
движения воды. Максимум, который допустим для гидрополов — 0,6 м/с.

Разница между нагревом воды на подаче и выходе не должна быть в приделах 10 градусов.

Особенности
комбинированной системы

Система отопления без обратки

В комбинированную
систему отопления входят радиаторы, которые являются высокотемпературными
источниками, и низкотемпературные – тёплые полы.

Подсоединять водяной
пол в смешанной схеме возможно двумя способами:

  1. К имеющемуся нагревательному котлу —
    такой способ уменьшает стоимость оборудования и время монтажа. Недостаток этой
    конструкции — невозможность работать автономно. При этом увеличивается расход
    энергии, и снижается эффективность пола.
  2. Путём установки отдельного котельного
    оборудования для пола — это существенно увеличивает расходы при монтаже. Однако
    такая система имеет преимущество — автономность, её работа не зависит от
    батарей. Это удобно, когда радиаторный обогрев уже не функционирует.

Есть несколько
рекомендаций, которые надо учитывать, решив создавать в частном доме совместное
отопление:

  1. Устанавливать температурные режимы
    отдельно для батарей и тёплого пола. Так как в батареях нагрев воды на подаче и
    на выходе составляет около 70 и 55 градусов соответственно, а для греющих полов
    требуется — 40 и 30, то котлы с этой задачей самостоятельно справится не
    способны.
  2. Применять специальные комплектующие
    для настройки нагрева. Насосно-смесительные узлы, запорную арматуру — они
    сократят затраты, и позволят грамотно произвести соединение системы с ёмкостью,
    в которой нагревается вода.
  3. Осуществлять
    настройку комбинированной системы с использованием специальных и правильно
    установленных технических средств. Например, смесительный узел с
    термостатической головкой, его функция — регулировка уровня нагрева жидкости,
    термостат — отвечает за управление степенью обогрева каждой комнаты в
    отдельности.

При укладке водяного пола, нет смысла ограничиваться только ванной и туалетом. Лучше разместить такую систему по возможности везде, так как увеличение её площади, существенно не сказывается на монтажных и эксплуатационных затратах.

Ведь в любом случаи понадобится установка смесительного узла и устройства, которое обеспечит циркуляцию жидкости. А какой будет коллекторная группа — однотрубной, двухтрубной или больше — не важно.

Расходы на стяжку так же не изменяться, даже если пол монтируется лишь в
одной части комнаты, бетонный раствор придётся заливать по всей площади.

Подбор по мощности и способы подключения радиаторов

Осуществить подбор оборудования невозможно, не зная количества потребной на обогрев здания тепловой энергии. Определить его можно двумя способами: простым приближенным и расчетным. Первый способ любят использовать все продавцы отопительной техники, поскольку он достаточно прост и дает более-менее корректный результат. Это вычисление тепловой мощности по площади отапливаемых помещений.

Берут отдельную комнату, измеряют ее площадь и полученное значение умножают на 100 Вт. Энергия, необходимая на весь загородный дом, определяется суммированием показателей для всех комнат. Мы предлагаем более точный метод:

  • на 100 Вт умножать площадь тех помещений, где с улицей контактирует только 1 стена, на которой имеется 1 окно;
  • если комната – угловая с одним окном, то ее площадь надо умножать на 120 Вт;
  • когда в помещении есть 2 наружных стены с 2 окнами и более, ее площадь умножается на 130 Вт.

Если считать мощность приближенным методом, то жители северных регионов РФ могут недополучить тепла, а юга Украины – переплатить за слишком мощное оборудование. С помощью второго, расчетного способа выполняется проектирование отопления специалистами. Он более точен, так как дает четкое понимание, сколько теряется тепла через строительные конструкции любого здания.

R = δ / λ, здесь δ – толщина материала стены в метрах.

Теперь можно узнать количество тепла, уходящее сквозь внешнюю строительную конструкцию, по формуле:

  • QТП = 1/R х (tв – tн) х S, где:
  • QТП – теряемое количество теплоты, Вт;
  • S – это измеренная ранее площадь строительной конструкции, м2;
  • tв – сюда надо подставить величину желаемой внутренней температуры, ºС;
  • tн – уличная температура в самый холодный период, ºС.

На рисунке изображена схема закрытой системы с мембранным расширительным баком и принудительной циркуляцией. Этот способ обвязки встречается наиболее часто. Насос с байпасной линией и грязевиком находится на обратной магистрали, там же стоит расширительная емкость. Давление контролируется с помощью манометров, удаление воздуха из котлового контура происходит через автоматический воздухоотводчик.

По этой схеме на каждом контуре отопления предусмотрен собственный насос, благодаря чему он работает независимо от остальных. Поскольку к теплым полам следует подавать теплоноситель с температурой не более 45 °С, на этих ветвях задействованы трехходовые клапаны. Они подмешивают горячую воду из основной магистрали тогда, когда снижается температура теплоносителя в контурах теплых полов.

С теплогенераторами на твердом топливе дело обстоит сложнее. Их обвязка должна учитывать 2 момента:

  • возможный перегрев из-за инертности агрегата, дрова никак не удастся потушить быстро;
  • образование конденсата при поступлении в котоловой бак холодной воды из сети.

Обычный домовладелец, зайдя в магазин отопительной техники и увидев там широчайший выбор различных радиаторов, может сделать вывод, что подобрать батареи для своего дома не так-то легко. Но это первое впечатление, на самом деле их разновидностей не так уж много:

  • алюминиевые;
  • биметаллические;
  • стальные панельные и трубчатые;
  •  чугунные.

Секционные батареи из алюминиевого сплава имеют наилучшие показатели теплоотдачи, недалеко от них ушли и биметаллические обогреватели. Разница меж теми и другими в том, что первые сделаны целиком из сплава, а вторые имеют внутри трубчатый стальной каркас. Это сделано с целью использования приборов в централизованных системах теплоснабжения высотных домов, где давление может быть довольно высоким. Поэтому устанавливать биметаллические радиаторы в частном коттедже не имеет смысла вообще.

Следует отметить, что монтаж отопления в частном доме выйдет дешевле, если приобрести стальные панельные радиаторы. Да, их показатели теплоотдачи меньше, чем у алюминиевых, но на практике вы вряд ли ощутите разницу. Что касается надежности и долговечности, то приборы успешно прослужат вам не менее 20 лет, а то и более. В свою очередь, трубчатые батареи стоят значительно дороже, в этом отношении они ближе к дизайнерским.

Стальные и алюминиевые приборы отопления объединяет одно полезное качество: они хорошо поддаются автоматическому регулированию с помощью термостатических вентилей. Чего не скажешь о массивных чугунных батареях, на которые ставить такие вентили бессмысленно. Все из-за способности чугуна долго нагреваться, а затем какое-то время сохранять тепло. Также из-за этого снижена скорость прогрева помещений.

Подбор количества секций или размер панельного радиатора осуществляется по количеству тепла, потребного для обогрева помещения. Это значение мы уже определили в самом начале, остается раскрыть парочку нюансов. Дело в том, что теплоотдачу секции производитель указывает для разницы температур теплоносителя и воздуха комнаты, равной 70 °С. Для этого вода в батарее должна прогреваться минимум до 90 °С, что случается весьма редко.

Получается, что реальная тепловая мощность прибора будет существенно ниже указанной в паспорте, ведь обычно температура в котле поддерживается на уровне 60—70 °С в самые холодные дни. Соответственно, для надлежащего обогрева помещений требуется установка радиаторов, имеющих не менее чем полуторный запас по теплоотдаче. Например, когда для комнаты нужно 2 кВт теплоты, вы должны взять приборы отопления мощностью не менее 2 х 1.5 = 3 кВт.

В помещении батареи ставятся в местах наибольших тепловых потерь – под окнами или у глухих наружных стен. При этом подключение к магистралям можно осуществить несколькими способами:

  • боковое одностороннее;
  • диагональное разностороннее;
  • нижнее – при наличии у радиатора соответствующих патрубков.

Боковое присоединение прибора с одной стороны чаще всего применяется при его подключении к стоякам, а диагональное – к горизонтально проложенным магистралям. Эти 2 способа позволяют эффективно использовать всю поверхность батареи, что будет нагреваться равномерно.

Существуют модели радиаторов, где конструкцией предусмотрено присоединение патрубков снизу. Такие приборы имеют внутреннюю разводку и по факту в них реализована односторонняя боковая схема. Это хорошо видно на рисунке, где батарея показана в разрезе.

Насосно-смесительный
узел

Сооружать систему
отопления по комбинированной схеме в частном доме можно с применением
насосно-смесительного узла. Конструкция с ним наиболее эффективна, но обойдётся
дороже, в сравнении с использованием 3-х ходового клапана, хотя принцип
функционирования такой же.

Охлаждённая вода из
обратной трубы разбавляет горячий теплоноситель, а наличие балансировочных
кранов позволяет делать это в требуемых пропорциях.

Система отопления без обратки

Данный узел бывает в
разных комплектациях. Это зависит от предназначения и стоимости оборудования. В
стандартное устройство входит:

  • термостатический клапан;
  • погружной термодатчик;
  • балансировочный кран с фиксирующим
    пружинным вентилем;
  • циркуляционный насос;
  • погружной термометр;
  • резьбовая гильза;
  • перепускной и запорный вентиль;
  • дренажный и шаровой клапан;
  • воздухоотводчик;
  • перепускной байпас.

Выбираем теплоноситель

Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это емкость в которой содержится некоторый отъем теплоносителя. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения при различных режимах работы. По конструкции расширительные бачки бывают открытого и закрытого типа, соответственно и системы отопления называются открытыми и закрытыми.

Двухтрубная система отопления закрытого типа

Двухтрубная система отопления закрытого типа

В последние годы становится все более популярной именно закрытая схема отопления. Во-первых, она автоматизированная и работает без участия человека длительное время. Во-вторых, в ней можно использовать теплоноситель любого типа, включая антифризы (из открытых бачков он испаряется). В-третьих, давление поддерживается постоянное, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько плюсов, которые относятся к разводке и эксплуатации:

  • Нет непосредственного контакта теплоносителя с воздухом, следовательно, нет (или почти нет) несвязного кислорода, который является мощным окислителем. Значит элементы отопления не будут окисляться, что увеличит срок их службы.
  • Расширительный бачок закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут сразу с расширительными бачками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это — дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через кровлю.
  • В системе закрытого типа стоят автоматические воздухоотводчики, так что завоздушивания не бывает.

В общем закрытая система отопления считается более удобной. Самый главный ее недостаток — энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция), а он без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах организовать можно, но это сложно — требуется регулирование потока при помощи толщины труб. Это довольно сложный расчет, потому часто считают, что закрытая система отопления работает только с насосом.

Для уменьшения энергозависимости н повышения надежности отопления, ставят блоки бесперебойного питания с аккумуляторами и/или небольшие генераторы, которые обеспечат аварийное электроснабжение.

Qвозд = cm (tв – tн), где:

  • Qвозд – искомое количество теплоты на вентиляцию, Вт;
  • m – количество воздуха по массе, определяется как внутренний объем здания, помноженный на плотность воздушной смеси, кг;
  • (tв – tн) – как в предыдущей формуле;
  • с – теплоемкость воздушных масс, принимается равной 0.28 Вт / (кг ºС).

Для определения потребности в тепле всего здания остается сложить величину QТП для дома в целом со значением Qвозд. Мощность же котла принимается с запасом на оптимальный режим работы, то есть, с коэффициентом 1.3. Тут надо учесть важный момент: если вы планируете использовать теплогенератор не только для отопления, но и для подогрева воды на ГВС, то запас мощности должен быть увеличен. Котел обязан эффективно работать сразу в 2 направлениях, а потому коэффициент запаса надо принимать не менее 1.5.

Система отопления без обратки

Общеизвестно, что для этой цели чаще всего служит отфильтрованная и по возможности обессоленная вода. Но в определенных условиях, например, периодическом протапливании, вода может замерзнуть и разрушить систему. Тогда последнюю заполняют незамерзающей жидкостью – антифризом. Но следует учитывать свойства этой жидкости и не забыть удалить из системы все прокладки из обычной резины. От антифриза они быстро раскисают и возникает течь.

Как правило, система заполняется теплоносителем напрямую из водопровода через подпиточный вентиль и обратный клапан. В процессе заполнения из нее удаляется воздух через автоматические воздухоотводчики и ручные краны Маевского. При закрытой схеме осуществляется контроль за давлением по манометру. Обычно в холодном состоянии оно лежит в диапазоне 1.2—1.

Антифриз в закрытую систему отопления закачивается специальным ручным или автоматическим насосом, снабженным манометром. Чтобы процесс не прерывался, жидкость надо приготовить заранее в емкости соответствующей вместительности, откуда и перекачивать ее в трубопроводную сеть. Заполнять открытую систему проще: антифриз можно просто заливать или закачивать в расширительный бак.

Какую схему лучше выбрать

Наиболее простым и
экономичным способом сооружения комбинированной отопительной системы в частном
доме считается схема с радиатором и тёплым полом от одного котла. От него уже
монтируются все элементы и циркуляционный насос.

Есть настенные котлы,
внутрь которых уже встроен насос. При использовании напольной модели, его
придётся устанавливать отдельно.

При прямом
подключении к газовому прибору (именно эту модель специалисты советуют
устанавливать при обустройстве комбинированного способа отопления в частных
домах) — рекомендована установка ёмкости для конденсата. Монтаж обычного котла
на газе приведёт к быстрому выходу из строя теплообменника.

Газовое оборудование
размещается в помещениях с потолками не ниже 2 метров. Обязательно наличие
вентиляции.

Если применяется
твёрдотопливная модель, то для подключения тёплого пола к ней, нужна установка
буферной ёмкости. Её функция — ограничивать температурный режим, так как
напрямую трудно проводить регулировку температуры.

Принцип работы
отопления по комбинированной схеме — тёплый пол и батарея от одного котла,
состоит в следующем. Нагретая вода направляется в смесительный узел, где она
упирается в предохранительную головку. Термоголовка определяет её температуру,
и если она превышает необходимый уровень, то вентиль открывается, и происходит
смешивание горячего и холодного теплоносителя до нужно градуса.

Затем вода
распределяется по контурным магистралям пола и батарей. После прохода всего
трубопровода, она возвращается в теплогенератор для нагрева.

 В схему подключения от одного котла тёплых
полов и батарей входят следующие элементы:

  • котёл с расширительным баком — нагревает
    теплоноситель;
  • гидрострелка — разводка, в виде трубы
    с четырьмя ответвлениями, по ним движется вода;
  • радиаторный и половой насос — они
    обеспечивают подачу жидкости в коллекторный узел;
  • коллектор — к его выходам
    подсоединяются петли пола, и осуществляется подача горячей воды;
  • смесительный узел — в нём происходит
    разбавление теплоносителя для ТП;
  • термостат — головка, которая открывает
    или закрывает поступление воды в контуры.

Монтаж системы

После сооружения «пирога» пола — выравнивания основания, гидро и теплоизоляции и укладки нагревательных элементов, можно переходить к монтажным работам и подключению комбинированной системы отопления от одного котла (тёплого пола и радиаторов). Разберем процесс по шагам:

  • Устанавливается котёл и производится его обвязка (в частном доме он чаще монтируется в отдельном строении). Помещение должно иметь дымоход и приток воздуха.
  • Соединяются трубы от радиаторов с
    водонагревателем, между ними монтируется насос.
  • Подключаются контуры пола через
    устройство, в котором вода разбавляется до требуемой температуры. Для этого
    применяются: смесительный узел,  2-х или
    3-х ходовой клапан, они крепятся к подающей трубе.
  • Устанавливается циркуляционный насос.
  • Контуры пола соединяются через
    гребёнку с источником подачи горячей воды, именно она является теплоносителем,
    и будет отапливать помещение.

В частных домах специалисты советуют отдавать предпочтение схеме отопления комбинированного типа, с использованием смесительного клапана, он бывает 2-х или 3-х ходовым.

В данной
комбинированной схеме для радиатора жидкость нагревается до 80 градусов, а для
тёплых полов требуется 40 градусов.

Главная задача —
снизить температуру воды, которая поступает от радиаторов, до требуемого
градуса для тёплых полов. Именно эту проблему и решает 3-х ходовая
термостатическая головка.

Принцип работы
системы — нагретая вода подаётся от источника тепла через это устройство в
коллектор, где она разбавляется до нужного градуса охлаждённым теплоносителем
из обратной трубы ТП. В таком состоянии жидкость и подаётся в контуры пола.

У этой
комбинированной схемы есть недостаток — нет возможности произвести регулировку
и ограничить поступление остывшей воды из обратки. В связи с этим, в магистраль
будет поступать как чрезмерно охлаждённая вода, так и горячая, а это может
привести к перегреву пола, или недостаточному ему обогреву.

Но данные
температурные перепады могут пройти незаметно, так как они компенсируются
бетонной стяжкой.

Схема с трёхходовым
клапаном проста в монтаже, и имеет не высокую стоимость. Она особенно подходит
для одноэтажного частного дома, или помещений с небольшой площадью.

Если используется
трёхходовой клапан с байпасом, смешивание нагретого и охлаждённого
теплоносителя производится внутри устройства.

Система отопления без обратки

Монтаж прост:

  • на подачу устанавливается тройник;
  • после, подсоединяется циркуляционный
    насос.

Двухходовой клапан — его термостатическая головка контролирует температурный уровень на входе в трубопровод пола.

Схему рекомендовано
использовать в помещениях с большой площадью, но не более 200 м. кв. Наличие
балансировочного крана даёт возможность регулировать степень смешивания
жидкости для контуров тёплого пола. Он способен перекрывать или открывать поток
горячей воды.

Циркуляционный
процесс теплоносителя устроен так, что жидкость движется по кругу, а добавление
нагретой воды происходит при падении температуры. Так как пропускная
способность устройства небольшая, то регулировка осуществляется плавно, без
скачков.

Монтируется он также на подаче, и требуется установка прибора для принудительной циркуляции жидкости.

Системы отопления, реализуемые в частном домостроении, бывают одно – и двухтрубными. Различить их несложно:

  • по однотрубной схеме все радиаторы присоединяются к одному коллектору. Он является одновременно подачей и обраткой, проходя мимо всех батарей в виде замкнутого кольца;
  • в двухтрубной схеме теплоноситель подается к радиаторам по одной трубе, а возвращается – по другой.

Описание монтажных работ мы начнем с установки и обвязки котла. В соответствии с правилами агрегаты, чья мощность не превышает 60 кВт, могут устанавливаться в помещении кухни. Более мощные теплогенераторы должны располагаться в котельной. При этом для источников тепла, сжигающих разные виды топлива и имеющих открытую камеру сгорания, нужно обеспечить хороший приток воздуха. Также требуется устройство дымохода для отвода продуктов горения.

Место, где будет находиться теплогенератор, необходимо выбирать с учетом минимально допустимых расстояний до стен или другого оборудования. Обычно эти промежутки указаны в руководстве, прилагаемом к изделию. Если этих данных нет, то придерживаемся таких правил:

  • ширина прохода с лицевой стороны котла – 1 м;
  • если не нужно обслуживать агрегат сбоку или сзади, то оставляем промежуток 0.7 м, в противном случае – 1.5 м;
  • расстояние до ближайшего оборудования – 0.7 м;
  • при размещении двух котлов рядом между ними выдерживается проход 1 м, друг напротив друга – 2 м.

Чтобы смонтировать отопление частного дома своими руками, сперва необходимо решить, какие трубы для этого выбрать. На современном рынке предлагается несколько видов металлических и полимерных труб, пригодных для устройства отопления частных домов:

  •  стальные;
  • медные;
  • из нержавеющей стали;
  • полипропиленовые (ППР);
  • полиэтиленовые (PEX, PE-RT);
  • металлопластиковые.

Магистрали отопления из обыкновенного «черного» металла считаются пережитком прошлого, поскольку более всего подвержены коррозии и «зарастанию» проходного сечения. Кроме того, самостоятельно выполнить монтаж из таких труб нелегко: нужны хорошие навыки сварочных работ, чтобы осуществлять герметичную стыковку. Тем не менее, некоторые домовладельцы по сей день используют стальные трубопроводы, когда устраивают автономное отопление дома.

Медные или нержавеющие трубы – отличный выбор, только больно уж дорогой. Это надежные и долговечные материалы, не боящиеся повышенного давления и температуры, так что при наличии средств эти изделия однозначно рекомендованы к применению. Медь стыкуется посредством пайки, что тоже требует кое-каких навыков, а нержавейка – с помощью разборных или прессовых фитингов. Предпочтение следует отдавать последним, особенно при скрытой прокладке.

Дешевле всего вам обойдется отопление из полипропилена. Из всех видов ППР труб надо выбирать те, что армированы алюминиевой фольгой либо стекловолокном. Низкая цена материала – единственный их плюс, поскольку монтаж отопления из полипропиленовых труб – дело достаточно сложное и ответственное. Да и по внешнему виду полипропилен проигрывает остальным пластмассовым изделиям.

Стыки трубопроводов ППР с фитингами осуществляются пайкой, причем проверить их качество не представляется возможным. Когда при пайке прогрев был недостаточен, соединение обязательно потечет впоследствии, если же его перегреть, то расплывшийся полимер наполовину перекроет проходное сечение. Причем увидеть это во время сборки не удастся, огрехи дадут знать о себе позже, при эксплуатации.

Куда проще сделать своими руками отопление из полиэтиленовых или металлопластиковых труб. Хотя цена этих материалов выше, чем полипропилена. Для новичка они наиболее удобны, так как стыки здесь выполняются достаточно просто. Трубопроводы можно закладывать в стяжку или стену, но с одним условием: соединения должны быть сделаны на прессовых фитингах, а не разборных.

Как рассчитать диаметр труб

Монтаж системы

На данный момент существуют различные виды отопления, характеризующиеся применяемым энергоносителем или видом топлива. Какое из них выбрать – решать вам, а мы представим все виды котлов с кратким описанием их плюсов и минусов. Для обогрева жилых зданий можно приобрести следующие виды бытовых теплогенераторов:

  • твердотопливные;
  • газовые;
  •  электрические;
  • на жидком топливе.
  • неправильный выбор источника тепла;
  • ошибки в обвязке теплогенератора;
  • неверно выбранная система отопления;
  • небрежный монтаж самих трубопроводов и арматуры;
  • неправильная установка и подключение приборов отопления.

Котел недостаточной мощности – одна из типичных ошибок. Она допускается при подборе агрегата, призванного не только обогревать помещения, но и готовить воду на нужды ГВС. Если не учесть дополнительную мощность, необходимую для нагрева воды, теплогенератор не будет справляться со своими функциями. В результате теплоноситель в батареях и вода в системе ГВС не нагреется до нужной температуры.

Детали обвязки котла играют не только функциональную роль, но и служат целям безопасности. Например, установка насоса рекомендуется на обратном трубопроводе перед самым теплогенератором, вдобавок на байпасной линии. Причем вал насоса должен находиться в горизонтальном положении. Другая ошибка – установка крана на участке между котлом и группой безопасности, это делать категорически недопустимо.

Фото — Насосно-смесительный узел

Расширительный бак берется объемом 10% от общего количества воды в системе. При открытой схеме он ставится в самой верхней точке, при закрытой – на обратном трубопроводе, перед насосом. Между ними должен располагаться грязевик, смонтированный в горизонтальном положении пробкой вниз. Настенный котел присоединяется к трубопроводам посредством американок.

Когда система отопления выбрана неверно, вы рискуете переплатить за материалы и монтаж, а потом понести дополнительные затраты, чтобы довести ее до ума. Чаще всего ошибки встречаются при устройстве однотрубных систем, когда на одну ветвь пытаются «навесить» более 5 радиаторов, которые потом не греют. К огрехам при монтаже системы относится несоблюдение уклонов, некачественные соединения и установка не той арматуры.

Например, на входе в радиатор ставится термостатический вентиль либо обычный шаровой кран, а на выходе – балансировочный вентиль для настройки системы отопления. Если же производится монтаж труб к радиаторам в полу или стенах, то их надо обязательно утеплить, чтобы теплоноситель не остывал по дороге. При стыковке полипропиленовых труб надо скрупулезно придерживаться времени нагрева паяльником, чтобы соединение вышло надежным.

При устройстве тупиковой и коллекторной разводки в загородном доме площадью до 200 м² можно обойтись без скрупулезных расчетов. Сечение магистралей и подводок принимайте согласно рекомендациям:

  • чтобы подать теплоноситель к радиаторам в здании 100 квадратов и менее, достаточно трубопровода Ду15 (наружный размер 20 мм);
  • подводки к батареям делаются сечением Ду10 (внешний диаметр 15—16 мм);
  • в двухэтажном доме 200 квадратов раздающий стояк делается диаметром Ду20—25;
  • если количество радиаторов на этаже превышает 5 шт., делите систему на несколько ветвей, отходящих от стояка Ø32 мм.

Самотечная и кольцевая система разрабатывается согласно иженерным расчетам. Если вы хотите определить сечение труб самостоятельно, первым делом посчитайте нагрузку на отопление каждого помещения с учетом вентиляции, затем выясните требуемый расход теплоносителя по формуле:

  • G – массовый расход нагретой воды на участке трубы, питающей радиаторы конкретной комнаты (или группы помещений), кг/ч;
  • Q – количество теплоты, потребное для обогрева данной комнаты, Вт;
  • Δt – расчетный перепад температур на подаче и в обратке, принимайте 20 °С.

Пример. Для прогрева второго этажа до температуры 21 °С необходимо 6000 Вт тепловой энергии. Стояк отопления, проходящий через перекрытие, должен приносить 0.86 х 6000 / 20 = 258 кг/ч горячей воды из котельной.

Фото — Комбинированная схема от котла

Зная часовое потребление теплоносителя, нетрудно рассчитать сечение подводящего трубопровода по формуле:

  • S – площадь искомого сечения трубы, м²;
  • V – расход горячей воды по объему, м³/ч;
  • ʋ– скорость течения теплоносителя, м/с.

Продолжение примера. Посчитанный расход 258 кг/ч обеспечивается насосом, скорость воды берем 0.4 м/с. Площадь поперечного сечения подающего трубопровода равна 0.258 / (3600 х 0.4) = 0.00018 м². Пересчитываем сечение в диаметр по формуле площади круга, получаем 0.02 м – труба Ду20 (наружный – Ø25 мм).

Заметьте, мы пренебрегли разницей плотностей воды при различной температуре и подставили в формулу значение массового расхода. Погрешность невелика, при кустарном расчете вполне допускается.

Вид двухтрубной разводки в помещении

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

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.

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.

Нижняя однотрубная и двухтрубная разводка

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.

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.

Горизонтальная однотрубная и двухтрубная схема

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

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.

Твердотопливные котлы

Котлы, работающие на твердом топливе делятся на 3 разновидности: прямого горения, пиролизные и пеллетные. Агрегаты популярны благодаря низкой стоимости эксплуатации, ведь по сравнению с прочими энергоносителями дрова и уголь стоят недорого. Исключение – природный газ в РФ, но подключение к нему зачастую обходится дороже, чем все тепловое оборудование вместе с монтажом. Поэтому дровяные и угольные котлы, имеющие приемлемую стоимость, покупаются людьми все чаще.

С другой стороны, эксплуатация источника тепла на твердом топливе очень напоминает простое печное отопление. Нужно затрачивать время и силы, чтобы заготавливать, таскать дрова и загружать их в топку. Также требуется серьезная обвязка агрегата, дабы обеспечить его долговечную и безопасную работу. Ведь обычный твердотопливный котел отличается инерционностью, то есть, после закрытия воздушной заслонки нагрев воды прекращается не сразу. А эффективное использование генерируемой энергии возможно лишь при наличии теплового аккумулятора.

Фото — Монтаж котла

Наилучший выбор с точки зрения комфорта – это теплогенератор на пеллетах, отличающийся высоким уровнем автоматизации и практически не имеющий инерционности. Он не требует теплоаккумулятора и частых походов в котельную. Но цена оборудования и пеллет часто делает его недоступным широкому кругу пользователей.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает работоспособность закрытой системы отопления. Его мощность зависит от многих факторов: материала и диаметра труб, количества и типа радиаторов, наличия запорной и терморегулирующей арматуры, протяженности труб, режима работы оборудования и т.д. Чтобы не вдаваться в тонкости расчета мощности, циркуляционный насос можно выбрать по таблице.

Можно параметры циркуляционного насоса выбрать по таблице

Можно параметры циркуляционного насоса выбрать по таблице

Во второй колонке находим мощность (какой объем теплоносителя он способен прокачать за час), в третьей — напор (сопротивление системы), который он в состоянии преодолеть.

Выбирая циркуляционный насос в магазине, желательно не экономить. От его работоспособности зависит вся система. Потому, лучше не экономить и выбрать проверенного производителя. Если же решите покупать неизвестное оборудование, надо каким-то образом проверить его на уровень шумов. Этот показатель особенно критичен если отопительный узел устанавливается в жилом помещении.

Схема обвязки

Как уже говорили раньше, циркуляционные насосы ставятся в основном на обратном трубопроводе. Раньше это требование было обязательным, сегодня — это только пожелание. Материалы, которые используются при производстве выдерживают нагрев до 90°C, но все же лучше не рисковать.

В системах, которые могут работать и с естественной циркуляцией, при установке необходимо предусмотреть возможность снять или заменить насос без необходимости слива теплоносителя, а также для возможности работы без насоса. Для этого устанавливается байпас — обходной путь, по которому может протекать теплоноситель при необходимости. Схема установки циркуляционного насоса в таком случае на фото ниже.

Установка циркуляционного насоса с байпасом

Установка циркуляционного насоса с байпасом

В закрытых системах с принудительной циркуляцией байпас не нужен — без насоса она неработоспособна. Но вот два шаровых крана с обоих сторон и фильтр на входе нужны. Шаровые краны дают возможность, при необходимости, снять устройство для техобслуживания, ремонта или замены. Фильтр-грязевик предотвращает засорение.

Схема подключения циркуляционного насоса в систему отопления закрытого типа

Схема подключения (обвязки) циркуляционного насоса в систему отопления закрытого типа

Эта схема
подразумевает применение котельного оборудования с встроенным насосом, мощность
которого до 35 КВТ. Он создаёт напор на выходе из ёмкости в приделах 20 — 25 кПa, при расходе воды 1000 — 1500 литров в
час.

Процесс монтажа схож со схемой от обычного тэна, но дополнительный насос
для тёплого пола не требуется.

Чтобы полностью использовать потенциал приспособления, и создать циркуляцию
теплоносителя в тёплом полу и радиаторах, необходимо правильно соединить
устройство с контурами.

Достигнуть это в данной схеме можно кольцевым совмещением — котёл с ТП, и с
радиатором. Эти два кольца объединены небольшим общим участком с низким
гидросопротивлением, тем самым один контур, не влияет на другой.

В этой схеме шлакоуловителем 
выступает косой фильтр-грязевик, а воздухоотводчики есть в котле,
радиаторе и контуре пола.

Суть функционирования кольцевой схемы — вода поступает от ёмкости, где она
нагревается, в трубопроводы. Скачки давления в патрубках подачи и обратки
приводят к перемещению жидкости по магистралям и её возврату обратно.

Газовые котлы

Отличный вариант — провести отопление, функционирующее на магистральном газе. В целом водогрейные газовые котлы весьма надежны и эффективны. КПД самого простого энергонезависимого агрегата составляет не менее 87%, а дорогого конденсационного – до 97%. Отопители компактны, хорошо автоматизированы и безопасны в работе.

Так же, как и теплогенераторам на твердом топливе, газовым котлам требуется устройство дымохода и наличие приточно-вытяжной вентиляции. Что касается других стран бывшего СССР, то стоимость горючего там значительно выше, чем в РФ, оттого популярность газового оборудования неуклонно снижается.

Когда можно совмещать
системы

Производить установку
комбинированной системы отопления допустимо в помещениях любого назначения.
Главное  подобрать финишное изделие и тип
тёплого пола в соответствии с требованиями. Совмещённая конструкция — идеальное
отопление для двухэтажного частного дома.

При укладке нагревательного водяного пола на первом этаже, тёплые воздушные массы, поднимаясь, будут прогревать перекрытия второго, где можно установить только радиаторы. Для отделочного материала на первом этаже лучше выбрать плитку, а для второго подойдёт любой материал.

Соорудить
комбинированную систему в многоквартирных домах не представляется возможным,
так как подключать гидрополы к источнику теплоснабжения всего дома запрещено.
Выходом является обустройство теплообменника.

Электрические котлы

Фото — Подсоединение радиаторов

Надо сказать, что электрическое отопление – самое эффективное из всех существующих. Мало того что КПД котлов составляет порядка 99%, так вдобавок они не требуют дымоходов и вентиляции. Обслуживание агрегатов как таковое практически отсутствует, разве что чистка 1 раз в 2—3 года. И самое главное: оборудование и монтаж очень дешевы, при этом степень автоматизации может быть какой угодно. Котел просто не нуждается в вашем внимании.

Сколь приятны достоинства электрокотла, столь же существенен главный недостаток – цена электроэнергии. Даже если пользоваться многотарифным счетчиком электричества, обойти по этому показателю дровяной теплогенератор не удастся. Такова плата за комфорт, надежность и высокий КПД. Ну и второй минус – отсутствие на подводящих сетях необходимой электрической мощности. Такая досадная неприятность может разом перечеркнуть все помыслы об электрическом отоплении.

Ошибки и проблемные
моменты

Монтаж системы

Чтобы сэкономить,
многие упрощают конструкцию, исключая важные элементы. Но этого делать не
следует, по следующим причинам:

  1. При закрытых батареях и
    функционирующем тёплом полу, насосы котла и ТП будут мешать работе друг друга.
  2. При функционировании радиаторов и пола
    с обогревом, насос пола может понижать давление, тем самым уменьшать циркуляцию
    воду в батареях.
  3. Даже при остановке котельного
    оборудования, насос ТП осуществляет движение жидкости через котёл и радиаторы,
    что нецелесообразно. И если с ненужным перемещением теплоносителя в батареях
    можно справиться, установив обратный клапан, то остановить движение водяных
    потоков в котле не удастся.
  4. Отсутствие защитного термостата может
    спровоцировать выход из строя смесительного узла, чрезмерно горячая вода
    попадёт в трубы пола, и есть риск повреждения стяжки.
  5. При отсутствии перепускного крана,
    если закрываются петли пола, циркуляция жидкости в них прекращается. При этом
    если забыли выключить насос, то он работает на закрытую задвижку и нагревается,
    что приводит к быстрому выходу из строя.

Можно не
устанавливать перепропускной клапан, если:

  • один контур пола будет постоянно
    открыт;
  • насос имеет частотное регулирование;
  • автоматика ТП может управлять
    циркуляцией, и если надо, отключать оборудование.

Решили обогревать частный дом с использованием системы отопления комбинированного типа — тёплый пол и радиаторы, следует ознакомиться со всеми схемами, их плюсами и минусами. Только потом, нужно переходить к выбору модели, в соответствии с вашими требованиями, финансовыми возможностями и характеристиками помещения.

Видео инструкции

Жидкотопливные котлы

По стоимости отопительной техники и ее монтажа обогрев на отработанном масле или дизельном горючем обойдется примерно так же, как и на природном газе. Схожи у них и показатели эффективности, хотя отработка по понятным причинам несколько проигрывает. Другое дело, что данный вид отопления смело можно назвать самым грязным.

Применение солярки для отопления – не самое выгодное решение, цена горючего может крепко ударить по карману. Поднялось в цене и отработанное масло, разве что вы имеете какой-нибудь дешевый его источник. Это значит, что ставить дизельный котел есть смысл, когда нет других энергоносителей или в перспективе — подведение магистрального газа. Агрегат легко переходит с солярки на газ, а вот печь на отработке сжигать метан не сможет.

Котел — какой выбрать

  1. Если планируется собирать отопление самостоятельно, лучше остановиться на двухтрубной плечевой системе. Она прощает новичкам множество ошибок и будет работать, несмотря на допущенные огрехи.
  2. При высоких требованиях к интерьеру комнат возьмите за основу коллекторный тип разводки. Гребенку спрячете в стеновом шкафу, магистрали разведете под стяжкой. В двух– или трехэтажном особняке желательно установить несколько гребенок – по одной на этаж.

    Прокладка труб к батареям под полами
    При лучевой разводке коллектор желательно расположить в центре дома

  3. Частые перебои с подачей электроэнергии не оставляют выбора – нужно собирать схему с естественной циркуляцией (самотек).
  4. Система Тихельмана уместна в строениях большой площади и количеством обогревательных панелей. Монтировать петлю в малых зданиях нецелесообразно с финансовой точки зрения.
  5. Для небольшого дачного домика или бани отлично подойдет тупиковый вариант разводки с открытой прокладкой трубопроводов.

Если коттедж планируется отапливать радиаторами, теплым полом и водяными калориферами, стоит взять на вооружение тупиковый либо коллекторный вариант разводки. Две указанные схемы легко комбинируются с другим отопительным оборудованием.

Так как закрытая система отопления частного дома может работать в автономном режиме, имеет смысл установить отопительный котел с автоматикой. В таком случае, настроив параметры, вам нет необходимости к этому возвращаться. Все режимы поддерживаются без вмешательства человека.

Фото — Монтаж коллектора

Самые удобные в этом плане газовые котлы. У них есть возможность подключения комнатного термостата. Выставленная на нем температура поддерживается с точностью до одного градуса. Упала она на градус, котел включился, нагревая дом. Как только сработал термостат (температура достигнута), работа останавливается. Комфортно удобно, экономно.

В некоторых моделях есть возможность подключения погодозависимой автоматики — это наружные датчики. По их показаниям котел корректирует мощность работы горелок. Газовые котлы в закрытых системах отопление — хорошее оборудование, которое может обеспечить комфорт. Жаль только, что газ есть не везде.

Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)

Двухтрубная закрытая система отопления в доме на два этажа (схема)

Не меньшую степень автоматизации могут дать электрические котлы. Кроме традиционных агрегатов на ТЭНах не так давно появились индукционные и электродные. Они отличаются компактными размерами и малой инерционностью. Многие считают, что они более экономичны, чем котлы на ТЭНах. Но и этот видотопительных агрегатов далеко не везде можно использовать, так как перебои с электроэнергией в зимнее время — частое явление во многих регионах нашей страны. А обеспечить электроэнергией котел мощность. в 8-12 кВт от генератора — дело очень непростое.

Более универсальны и независимы в этом плане котлы на твердом или жидком топливе. Важный момент: для установки котла на жидком топливе обязательно отдельное помещение — это требование пожарной службы. Котлы на твердом топливе могут стоять в доме, но это неудобно, так как во время топки с топлива падает много мусора.

Современные котлы на твердом топливе хоть и остаются оборудованием периодического действия (то разогреваются при топке, от остывают, когда закладка прогорела), но и они имеют автоматику, которая позволяет поддерживать в системе заданную температуру, регулируя интенсивность горения. Хотя степень автоматизации и не столь высокая, как у газовых или электрических котлов, но она есть.

Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом

Пример закрытой системы отопления с индукционным котлом

Не очень распространены в нашей стане котлы на пеллетах. Фактически это тоже твердое топливо, но котлы этого типа работают в непрерывном режиме. В топку автоматически подаются пеллеты (пока не закончен запас в буркере). При хорошем качестве топлива, чистка золы требуется один раз в несколько недель, а все параметры работы контролирует автоматика. Сдерживает распространение этого оборудования только его высокая цена: производители в основном европейские, и цены у них соответственные.

Немного о расчете мощности котла для систем отопления закрытого типа. Она определяется по общему принципу: на 10 кв. метров площади с нормальным утеплением берут 1 кВт мощности котла. Только брать «впритык» не советуют. Во-первых, бывают аномально холодные периоды, в которые вам может не хватить расчетной мощности. Во-вторых, работа на пределе мощности ведет к быстрому износу оборудования. Потому желательно мощность котла для системы брать с запасом 30-50%.