Автономная система отопления: как всё устроено

Обычно выбор системы отопления производится на этапе проектирования частного дома, одновременно изучается возможность использования того или иного вида топлива, устройства водяного, воздушного или электрического обогрева помещений. Каждый способ имеет право как минимум на рассмотрение. Привлекательно выглядит двухконтурная система отопления частного дома, когда помимо достаточно комфортной температуры воздуха имеется горячая вода для различных бытовых целей.

Что входит в систему отопления

Схема и спецификация отопления дома.

Теплоносителем является вода, циркулирующая в системе и отдающая тепло окружающему радиаторы воздуху. Конструкция и материал батареи также вносят свой вклад в качество теплопередачи, но меньший, чем температура нагреваемой котлом воды.

Из соображений равномерной подачи тепла по всем комнатам обычно монтируется двухтрубная схема разводки системы отопления.

В такой системе вода, разогретая в котле, из общей трубы прямой подачи поступает во все радиаторы практически одинаковой температуры, а прошедшая через них, отдавшая тепло, она поступает в трубу обратной подачи и далее в котел.

Иногда для помещений частного дома или при оборудовании автономного отопления в квартире устраивается однотрубная схема подключения радиаторов, когда теплоноситель направляется от конвектора к конвектору последовательно. Плюсом такой схемы является экономия материалов и стоимости монтажа, но ее главный недостаток – чем дальше расположен радиатор от точки подачи горячего теплоносителя, тем ниже его температура.

Предусмотреть возможность отключения отопления в отдельно взятом помещении или, наоборот, подачи в него дополнительного тепла позволяет коллекторная схема. Привлекательной возможностью, когда планируется коллекторная схема подключения системы автономного отопления, может быть устройство теплого водяного пола. При коллекторной схеме подключения предпочтительнее одноконтурная система нагрева воды для отопления дома.

Список оборудования и деталей, необходимых для подключения и качественной работы отопительной системы, приводится для того, чтобы в самый неподходящий момент не пришлось бежать за какой-нибудь заглушкой или искать место для циркуляционного насоса из-за недостаточной скорости потока теплоносителя в системе. Нужно приобрести:

  • котел;
  • металлопластиковые трубы;
  • радиаторы;
  • фитинги (шаровые краны, американка, заглушки для подключения металлопластиковых труб);
  • фильтры для воды (если не идут в комплекте с котлом);
  • циркуляционный насос;
  • расширительный бачок;
  • кронштейны для крепления радиаторов к стене.

Двухконтурная система отопления частного дома имеет определенные недостатки или, скорее, неудобства. Если точка горячего водоснабжения отдалена от котла, приходится просто сливать остывшую (пока ею не пользовались) в трубе воду. Кроме того, большинство двухконтурных котлов устроены таким образом, что во время пользования горячей водой отключается основной контур, то есть вода в системе отопления может значительно остыть, что потребует дополнительного расхода топлива (газа). Расход топлива, когда применяется одноконтурная система с использованием котла такой же мощности, но двухконтурного, меньше почти на 25%.

Варианты отопления частного дома

Схематическое изображение отопительной системы дома

Можно выделить основные виды топлива (энергии), которое может использоваться для отопления:

  • кокс, дрова уголь (твердотопливные материалы);
  • газ;
  • бензин, дизельное топливо (жидкотопливные материалы);
  • электричество (её генерируют и солнечные батареи в том числе).

Традиционные виды топлива (кокс, уголь, дрова) считаются устаревшими морально. К тому же, их использование ограничено фактически невозможностью автоматизации процесса отопления. Обычная дровяная печь, например, требует “заправки” дровами один раз в 6-7 часов, более совершенные пиролизные котлы, работающие без остановки 10-12 часов.

Газ – на сегодняшний момент наиболее дешёвое топливо (по крайней мере, для жителей России), однако его использование в отдалённых населённых пунктах не всегда возможно из-за банального отсутствия газопровода.

Если подключиться к магистральному газопроводу нельзя, всё равно есть возможность автономно отапливать дом газом при помощи газгольдера!

Проводить отдельную ветку в малый населенный пункт – экономически нецелесообразно. Именно по этой причине Россия, лидирующая по мировым запасам газа, не входит даже в первую двадцатку стран по уровню газификации территории (и это вполне объясняется объективными причинами).

Жидкое топливо имеет два существенных недостатка:

  1. дороговизна;
  2. опасность использования.

Впрочем, если в качестве теплоносителя при использовании для нагрева жидкого топлива брать автомобильный антифриз, то можно существенно сэкономить. Дело в том, что такой теплоноситель нагревается чрезвычайно быстро, удерживая тепло несколько суток. В целом, если произвести расчёт исходя из площади дома, то использование жидкого топлива иногда даже полностью экономически целесообразно (правда, подойдёт далеко не каждый тип антифриза).

Электричество – самый удобный в плане технической реализации вид теплоносителя, однако стоит оно дорого, да и подорожания происходят регулярно. Многие могут привести пример солнечных батарей. Однако тут надо учитывать такой фактор: безусловно, загородный дом в этом случае сможет отапливаться самостоятельно.

Читайте также:  Варианты станков для изготовления топливных брикетов

Стандартная солнечная батарея на крыше дома

Но стоимость солнечных коллекторов очень высока, причём, эксплуатационный их срок обычно не превышает 7-8 лет. Да и большая часть территории России лежит в умеренной климатической зоне с относительно небольшим количеством солнечных дней в году.

Схема однотрубной разводки

В отопительной системе данного типа нагретый теплоноситель последовательно протекает по всем  радиаторам, отдавая при этом приборам часть тепловой энергии. Эту схему предпочитают выбирать в том случае, если для устройства системы обогрева помещения выделен небольшой бюджет. Ведь для прокладки однотрубной системы понадобится минимальное количество труб, а также сопутствующих расходных материалов.

Нельзя не указать и на ряд недостатков, характерных для однотрубной системы отопления с верхней разводкой, а именно:

  • отсутствие возможности осуществления раздельного регулирования уровнем теплоотдачи для каждого отдельного радиатора;
  • снижение количества отдаваемого батареями в помещение тепла по мере их удаления от отопительного котла.
Схема однотрубной разводки

«Ленинградская» схема отопления разработана с целью решения проблемы независимой регулировки уровня теплоотдачи каждой отдельной батареи. В однотрубной системе вода идет через все установленные радиаторы последовательно. Установка запорных кранов на каждую батарею и монтаж байпаса (обходной трубы) позволяет обеспечить циркуляцию теплоносителя при отсекании какого-то отопительного прибора.

Однотрубная разводка системы отопления «Ленинградка» позволяет обеспечить отключение отдельных радиаторов с помощью запорных кранов, при этом движение теплоносителя продолжается по обходной трубе

Существующие схемы разводки, их преимущества и недостатки

Подобно тому, как существует одноконтурная и двухконтурная системы отопления, используется однотрубная и двухтрубная схемы разводки. Кроме этого часто используется коллекторная схема разводки. Что касается однотрубной системы, то её очень часто использовали раньше в многоквартирных домах. В этом случае теплоноситель (вода) последовательно переходит от котла отопления к каждому радиатору отопления. Каждая последующая батарея становится холодней, а радиаторы, стоящие в этой очереди последними, часто и вовсе не справляются с поставленной задачей.

Что касается коллекторной системы отопления, то она представляет собой разновидность двухтрубной системы, где к каждому прибору отопления от коллектора подводится сразу две трубы – подача и обратка (лучевая разводка). Однако стоит отметить, что из этих самых преимуществ вытекает и недостаток системы – высокая стоимость оборудования, которая должна обеспечивать эффективность её работы. К преимуществам коллекторной системы отопления относятся возможность регулирования температуры воздуха в каждой отдельно взятой комнате.

В случаях, когда устройство однотрубной системы невозможно, целесообразно устройство двухтрубной системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. В этом случае к приборам отопления подводятся сразу две трубы – по одной поступает горячая вода, а по другой отводится остывшая. Существует два основных варианта двухтрубной разводки:

  • Звездообразная система, когда к каждому прибору отопления подводится горячая вода и одновременно отводится та, которая отдала своё тепло. В этом случае температура радиаторов одинаковая в каждой комнате и возможна регулировка температуры в каждой комнате.
  • Двухтрубная система «Шлейф», где соединение приборов идёт параллельно и, подобно однотрубной системе, радиаторы, которые находятся ближе к котлу отопления, являются более тёплыми.
Существующие схемы разводки, их преимущества и недостатки

Двухтрубная система отопления деревянного дома

Что касается устройства отопления частного дома своими руками, то при наличии даже небольших знаний, сделать это под силу даже непосвящённым. Главное при этом – правильно составленная схема отопления частного дома, которая должна учитывать многие факторы, с которыми наверняка знакомы специалисты. А их для составления схемы системы отопления привлечь крайне желательно. Имея под рукой качественную схему, её монтаж не составит особого труда.

Статьи по теме

  • Эффективная схема подключения радиаторов отопления
  • Популярные схемы отопления с естественной циркуляцией
  • Проект отопления частного дома – комфорт и выгода
  • Монтаж отопительной системы в частном доме. Основные правила
  • Как обеспечить эффективное отопление дачи

Особенности монтажа таких систем отопления при наличии теплых водяных полов

Оба типа систем подходят для подключения контуров напольного обогрева при условии снижения температуры воды или антифриза как минимум до +55 °С (при оптимальном значении в 35 °) и давлении не выше 7-8 атм. Разница проявляется лишь в способе подключения:

В однотрубных системах теплый пол присоединяется в качестве еще одного, последнего радиатора. Подача на входную гребенку коллектора подключается первой, в схему вводится обязательный насос для преодоления гидравлического сопротивления труб теплого пола, имеющий в 2 раза меньше сечение. При длине контура в пределах 70 м схема может быть нерегулируемой, в остальных случаях в нее включают балансировочный вентиль для снижения скорости потока теплоносителя.

В двухтрубных системах гребенки коллекторов присоединяются к подающим и обратным магистралям соответственно. Контроль за параметрами теплоносителя осуществляется с помощью шаровых кранов, трехходовых клапанов с терморегуляторами и смесительных узлов. Системы с последними признаны самыми эффективными, особенно при вводе в схему расходомеров или балансировочных кранов с плавной регулировкой.

Надеяться на достаточность естественного уклона в таких случаях не стоит. Трубы теплых полов всегда имеют меньший диаметр в сравнении с линией радиаторной разводки и укладываются в стяжках без отклонений по уровню.

Двухтрубная система отопления в частном доме, описание, плюсы и минусы, схема монтажа ошибки при проектировании и монтаже. Мы рассмотрели эти вопросы подробнее. Здесь можно почитать о коллекторной системе отопления.

Отличие от закрытой

В своем принципе работы открытая конструкция очень схожа с закрытой, однако закрытая система основана на принудительной циркуляции, из-за чего радиаторы и трубы нагреваются быстрее.

Плюсы и неожиданные минусы альтернативы

В сравнении с открытой системой, механизм закрытого типа, оснащенный циркулярным насосом, имеет следующие преимущества:

  • ниже затраты на трубы и минимизирован риск замерзания из-за монтажа в помещении;
  • бак герметичен и теплоноситель не испаряется, потому можно использовать как воду, так и антифриз;
  • антифриз в качестве теплоносителя дает возможность разморозить систему, вернуть ее в работу, чего не произойдет в случае с водой.

Кроме того, механизм с циркулярным насосом позволяет подключать «теплые полы» и регулировать температуру в помещении. Однако закрытая система проигрывает открытому механизму в своей зависимости от электроснабжения. Поэтому последние по-прежнему популярны.

Монтаж системы

При монтаже конструкции следует придерживаться определенных правил:

  • любая двухтрубная система включает в себя 2 контура: верхний служит для подачи горячего теплоносителя к радиаторам, нижний − для отвода охлажденного;
  • трубопровод должен иметь небольшой наклон в сторону конечного радиатора;
  • трубы обоих контуров должны быть параллельными;
  • центральный стояк необходимо утеплять для предотвращения тепловых потерь при подаче теплоносителя;
  • в реверсивных двухтрубных системах необходимо предусмотреть несколько кранов, с помощью которых возможен слив воды из устройства. Это может понадобиться при ремонтных работах;
  • при проектировании трубопровода нужно предусмотреть наименьшее возможное число углов;
  • расширительный бачок должен устанавливаться в самом высоком месте системы;
  • диаметры труб, кранов, сгонов, соединений должны совпадать;
  • при монтаже трубопровода из тяжелых стальных труб для их поддержки нужно установить специальные крепежи. Максимальное расстояние между ними составляет 1,2 м.

Как сделать правильное подключение радиаторов отопления, которое позволит обеспечить максимально комфортные условия в квартире? Монтируя двухтрубные системы отопления, необходимо придерживаться такой последовательности:

Монтаж системы
  1. От отопительного котла отводится центральный стояк системы отопления.
  2. В самой высокой точке центральный стояк заканчивается расширительным бачком.
  3. От него по всему зданию разводятся трубы, которые подводят горячий теплоноситель к радиаторам.
  4. Для отвода охлажденного теплоносителя от радиаторов отопления при двухтрубной конструкции прокладывается параллельный подводящему трубопровод. Его необходимо подключить к нижней части отопительного котла.
  5. Для систем с принудительной циркуляцией теплоносителя нужно предусмотреть электрический насос. Он может быть установлен в любой удобной точке. Чаще всего его монтируют недалеко от котла, возле точки входа или выхода.

Подключение радиатора отопления не такой уж сложный процесс, если подойти к этому вопросу скрупулезно.

Правильно рассчитать, как двухтрубная система отопления с нижней разводкой из полипропилена может быть смонтирована в загородном или дачном доме, можно только после изучения характеристик оборудования, составления схемы отопления, изучения материалов и узлов системы и особенностей однотрубной и двухтрубной разводок.

Все известные схемы монтажа отопления и обвязки нагревательных приборов:

Монтаж системы
  1. «Ленинградка» — однотрубная система отопления с нижней схемой подключения;
  2. Автономная двухтрубная система отопления с верхним или с нижним подключением;
  3. Коллекторная (лучевая);
  4. Одно- или двухэтажная;
  5. По перехлестывающей схеме.
  6. Горизонтальное или вертикальное подключение к трассе;
  7. Прямоточная схема – движение подачи и обратки в одном направлении;
  8. Тупиковая — движение подачи и обратки в разных направлениях;
  9. Гравитационная или принудительная циркуляция жидкости.

Радиаторы отопления для коттеджа

Немаловажной частью любой системы водяного отопления являются радиаторы — приборы, при помощи которых тепло, поступающее вместе с водой из котла, отдается во внутреннее пространство комнат в коттедже. Кратко рассмотрим, из каких материалов они могут изготавливаться и в чем преимущества/недостатки того или иного варианта.

Возможно, Вас заинтересует информация-счётчики на отопление

Радиаторы отопления для коттеджа

Раньше, несколько десятилетий назад, большую популярность имели батареи, сделанные из чугуна – сплава железа и большого количества угля. Их отличает долговечность, высокая теплоотдача, прочность и неприхотливость. Но при этом для эффективной работы чугунных радиаторов теплоноситель должен иметь постоянную и очень высокую температуру. Кроме того, такие батареи отличаются тяжестью и громоздкостью, потому не лучшим образом подходят для коттеджа.

Чугунный радиатор отопления

Неплохой альтернативой чугунным изделиям являются радиаторы из алюминиевых сплавов – они значительно легче и удобнее в установке и последующей эксплуатации, но при этом обладают сопоставимыми показателями теплоотдачи – эффективность их работы одна из лучших среди подобного оборудования. Однако такие батареи очень чувствительны к качеству теплоносителя, а их срок службы ограничен 10, 15, в лучшем случае — 20-25 годами. Целесообразно их использовать только в комбинации с фильтрами и прочими устройствами, которые будут очищать воду от посторонних примесей.

Радиаторы отопления для коттеджа

Алюминиевые радиаторы

Читайте также:  Делаем электрический котел отопления своими руками

Еще один вариант отопительных приборов для загородного дома – биметаллические радиаторы, в которых трубы выполняются из меди или стали, а теплопроводящие пластины — из алюминиевого сплава. Они дороже остальных батарей, но при этом сочетают в себе эффективность, хорошую теплоотдачу, долговечность, малую массу и удобство в монтаже.

Биметаллический радиатор

Радиаторы отопления для коттеджа

Биметаллический радиатор STANDARD HIDRAVLIKA Ducla B100

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках Установите ползунком значение площади помещения, м² 100 Вт на кв. м Сколько внешних стен в помещении? одна две три четыре В какую сторону света смотрят внешние стены Север, Северо-Восток, Восток Юг, Юго-Запад, Запад Укажите степень утепленности внешних стен Внешние стены не утеплены Средняя степень утепления Внешние стены имеют качественное утепление Укажите среднюю температуру воздуха в регионе в самую холодную декаду года — 35 °С и ниже от — 25 °С до — 35 °С до — 20 °С до — 15 °С не ниже — 10 °С Укажите высоту потолка в помещении до 2,7 м 2,8 ÷ 3,0 м 3,1 ÷ 3,5 м 3,6 ÷ 4,0 м более 4,1 м Что располагается над помещением? холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещение утепленные чердак или иное помещение отапливаемое помещение Укажите тип установленных окон Обычные деревянные рамы с двойным остеклением Окна с однокамерным (2 стекла) стеклопакетом Окна с двухкамерным (3 стекла) стеклопакетом или с аргоновым заполнением Укажите количество окон в помещении Укажите высоту окна, м Укажите ширину окна, м Выберите схему подключения батарей Укажите особенности установки радиаторов Радиатор располжен открыто на стене или не прикрыт подоконником Радиатор полностью прикрыт сверху подоконником или полкой Радиатор установлен в стеновой нише Радиатор частично прикрыт фронтальным декоративным экраном Радиатор полностью закрыт декоративным кожухом Ниже будет предложено ввести паспортную мощность одной секции выбранной модели радиатора. Если целью расчетов стоит определение потребной суммарной тепловой мощности для отопления комнаты (например, для выбора неразборных радиаторов) то оставьте поле пустым Введите паспортную тепловую мощность одной секции выбранной модели радиатора

Радиаторы отопления для коттеджа

Видео — Схема отопления двухэтажного дома с теплым полом и коллекторной разводкой

Аксессуары для котлов: что дают системе

Терморегуляторы– помогают экономить на электроэнергии, продлевают срок службы оборудования. Через него контролируют температуру внутри дома, нужно только задать предпочтительный уровень тепла. Он подаёт сигнал, когда нужно включить и выключить котёл. Сам регулирует подачу тепла в зависимости от количества людей в доме.

На работу терморегулятора влияют внешние факторы:

— Интенсивность и частота проветривания;

— Прямые солнечные лучи от окна;

Аксессуары для котлов: что дают системе

— Ощутимый перепад уличной температуры.

Теплорегулятор для котла отопления

Монтируют устройство в горизонтальном положении. Важно обеспечить прямой доступ к нему, скрыть от воздействия прямых лучей солнца.

Стабилизаторы — это электрические приборы, работают от сети, пропускают сквозь себя ток перед подачей в оборудование. Энергия в рабочую цепь поступает с оптимальным напряжением, даже при внешних скачках. Это защищает котёл от риска поломки из-за резких перепадов тока.

Бывают двух видов:

— Электронные – работают с высоким КПД, можно точно настроить, быстро действуют;

— Электромеханические – точно настраиваются, не влияют перегрузки извне, работают в большом диапазоне. Из минусов: регулируешь в ручном режиме, медленно работают, не всегда подходит для газового котла.

Стабилизатор напряжения для котла отопления

Аксессуары для котлов: что дают системе

По каким параметрам выбирать

  • Мощность стабилизатора должна значительно превышать мощность котла. Отопительные котлы обычно покупают в диапазоне 200-350Вт. Значит, стабилизатор нужно брать не менее 400Вт.
  • Напряжение стабилизатора также выбирают по потребности котла. Для типовых моделей это обычно 160-270Вт.

Подсоединение котла к источникам питания

Если котёл работает на газовом топливе, то к нему нужно организовать подачу газа. При магистральном газоснабжении это должен сделать работник газовой службы. Если отопление от баллонов, нужно заключить договор аренды с Газтехнадзором, а монтаж поручить компании, имеющей разрешение на данный вид работ. Все работы, связанные с газом, потенциально опасны и это не тот момент, когда стоит экономить и выполнять работу своими руками.

Подсоединение котла к источникам питания

1. Подача отопления. 2. Горячая вода для бытовых нужд. 3. Газ. 4. Холодная вода к контуру ГВС. 5. Обратка отопления

При использовании баллонного газа обязательно используется редуктор, объединяющий группу баллонов

Подсоединение котла к источникам питания

Электрокотёл нужно присоединить к сети. Котёл и клеммная коробка должны быть заземлены, все соединения выполняются медной проводкой с сечением не меньше указанного в техническом паспорте к оборудованию.

Котёл на твёрдом топливе всегда автономен и требует только присоединения труб отопления и горячего водоснабжения. Подключения к электрическим цепям питания требуют только блоки автоматического управления, если они задействованы.

Подсоединение котла к источникам питания