Однотрубная система отопления частного дома — проектирование

Любой дом оборудуется системой отопления, чтобы обогревать жилые помещения в холодную погоду. Многие не знают, какие детали лучше купить для сборки контура обогрева жилых помещений. Трубы для отопления изготавливаются из различных материалов.

Что нужно для сборки – главные детали

Любая система отопления состоит из трех базовых компонентов:

  • источника тепла – в этой роли может выступать котел, печь, камин;
  • теплопередающей магистрали – обычно в этом качестве выступает трубопровод, по которому циркулирует теплоноситель;
  • нагревательного элемента – в традиционных системах это классический радиатор, преобразующий энергию теплоносителя в тепловое излучение.

Компоновка котельной в доме

Что нужно для сборки – главные детали

Разумеется, существуют схемы, исключающие первый и второй элементы этой цепочки. Например, общеизвестное печное отопление, когда источник является и нагревательным элементом, а теплопередающая магистраль отсутствует в принципе. Или конвекционный обогрев, когда из цепочки исключают радиатор, поскольку источник греет до нужной температуры сам воздух в доме. Однако печная схема считалась устаревшей еще в начале ХХ века, а конвекционный вариант очень сложно реализовать своими руками без специальных знаний и специфических умений. Поэтому большинство бытовых систем строится на базе водогрейного котла и водяного контура (трубопровода-разводки).

В итоге для строительства системы нам потребуется один котел, несколько радиаторов (обычно их количество равно числу окон) и арматура для трубопровода с сопутствующими фитингами. Причем, чтобы собрать отопление частного дома, вам придется своими руками соединить все эти компоненты в рамках одной системы. Но перед этим было бы неплохо разобраться с параметрами каждого элемента – от котла до труб и радиаторов, чтобы знать, что покупать для дома.

Устройство и элементы однотрубной системы отопления

Однотрубная система, как уже говорилось, представляет собой замкнутый контур, включающий котел, магистральный трубопровод, радиаторы, расширительный бак, а также элементы, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя. Циркуляция может быть естественной или принудительной.

При естественной циркуляции движение теплоносителя обеспечивается разной плотностью воды: менее плотная горячая вода под напором остывшей, поступающей из обратного контура, вытесняется в систему, поднимается по стояку до верхней точки, откуда происходит ее движение по магистральной трубе и разбор по радиаторам и другим элементам системы. Уклон трубы при этом должен быть не менее 3-5 градусов. Это условие не всегда можно выполнить, особенно в больших одноэтажных домах с протяженной системой отопления, ведь перепад высоты при таком уклоне составляет от 5 до 7 см на метр длины трубы.

Принудительная циркуляция осуществляется циркуляционным насосом, который устанавливают в обратной части контура прямо перед входом в котел. С помощью насоса создается давление, достаточное для сохранения температуры греющей воды в установленных пределах. Уклон магистральной трубы в системе с принудительной циркуляцией может быть значительно меньше – обычно достаточно бывает обеспечить перепад в 0,5 см на 1 метр длины трубы.

Циркуляционный насос для однотрубной системы отопления

Чтобы избежать застоя теплоносителя в случае отключения электроэнергии, в системах с принудительной циркуляцией устанавливают разгонный коллектор – трубу, поднимающую теплоноситель на высоту не менее полутора метров. В верхней точке разгонного коллектора выполняют отвод трубы в расширительный бак, назначение которого – регулирование давления в системе и исключение его аварийного повышения.

В современных системах устанавливают расширительные баки закрытого типа, исключающие контакт теплоносителя с воздухом. Внутри такого бака установлена гибкая мембрана, с одной стороны которой закачен воздух с избыточным давлением, с другой обеспечен выход теплоносителя. Их можно устанавливать в любом удобном месте системы.

Образец подключения расширительного бака к однотрубной системе отопления

Расширительные баки открытого типа проще в устройстве, но требую обязательной установки в верхней точке системы, кроме того, теплоноситель в них активно насыщается кислородом, что может привести к преждевременному выходу из строя стальных труб и радиаторов из-за активной коррозии.

Последовательность установки элементов такова:

  • Нагревательный котел отопления (газовый, дизельный, твердотопливный, электрический или комбинированный);
  • Разгонный коллектор с выходом на расширительный бак;
  • Магистральный трубопровод, обходящий все помещения дома по заданному маршруту. В первую очередь необходимо провести контур в помещения, наиболее нуждающиеся в обогреве: детскую комнату, спальню, ванную, так как температура воды в начале контура всегда выше;
  • Радиаторы, установленные в выбранных местах;
  • Циркуляционный насос непосредственно перед входом обратной части контура в котел.

Лучевая система

Коллекторная (лучевая) схема отопления – самая продвинутая и современная по теплоэффективности. В ней к каждому из радиаторов подходит пара труб от двух общих для этажа коллекторов, которые сами подключены к котельному оборудованию. Регулировка температуры при данной разводке более гибкая. Плюс к коллекторам допустимо подключить не только батареи, но и «теплый пол».

Среди достоинств такой системы отопления частного дома следует отметить:

  • Удобную и гибкую регулировку;

  • Высокую эффективность распределения тепловой энергии;

  • Возможность замены отдельных элементов без отключения обогрева в целом.

Лучевая схема — идеальное распределение тепла

Это шифер при необходимости относительно легко можно заменить другим кровельным материалом. Схема прокладки отопительных труб более мудрена, изменить ее впоследствии не так-то просто. Даже жесткие размеры листа ондулина не так страшны, обрезков выходит много, но это всего лишь незначительное увеличение сметы кровли. С отопительными трубопроводами, тем более под лучевую разводку, все гораздо сложнее.

Особенности монтажа

Купив трубы для системы отопления, необходимо правильно выполнить монтаж. Особенности, которым нужно уделить внимание:

  1. Чтобы правильно рассчитать количество трубок, фитингов, других элементов трубопровода, требуется нарисовать расположение главных элементов на листе бумаги.
  2. Продумать то, какие соединения лучше сделать — разъемные или спаянные. Первые лучше подходят для открытых систем, вторые — для закрытых.
  3. В частном доме следует оборудовать отдельную комнату, в которой будет расположен нагревательный котел, краны перекрытия, открытия трубопровода.
  4. Заранее выбрать радиаторы, которые будут расположены в комнатах. Их выбор зависит от диаметра трубок, обогреваемой площади.
  5. При монтаже не затягивать крепежные гайки. Это приведет к разрыву соединений.
  6. Резьбовые крепления покрываются ФУМ лентой до закручивания.
Читайте также:  4 типа конвекторов отопления для дома и дачи

Конструктивные схемы разводки отопления загородного дома

Особенности конструкции позволяют разделить схемы разводки отопления по типам:

  • Одно- и двухконтурная (одно- и двухтрубная). Схема зависит от типа котла; одноконтурный используют только для отопления, двухконтурный способен еще и нагревать воду.
  • Попутная и тупиковая. Разновидности двухтрубной разводки. В первом случае движение горячего и охлажденного потока происходит в одном направлении, и время оборота воды для каждого радиатора (и скорость их нагрева) одинаково. Тупиковая схема предполагает встречное движение потоков; при этом радиаторы, расположенные ближе к котлу, нагреваются быстрее.
  • Вертикальная и горизонтальная. Условное деление по положению труб (стояков), подающих воду к радиаторам. Для одноэтажных частных домов используется горизонтальная схема. В жилищах с 2-3 этажами ее используют, если вертикально расположенные тубы не вписываются в дизайн (горизонтальные легче спрятать).
Конструктивные схемы разводки отопления загородного дома

Схема радиаторного отопления двухэтажного дома; горизонтальная двухтрубная разводкаИсточник

Разводим трубы теплого пола и подключаем их к коллектору

Радиаторы разведены поверх них можно трубу теплого пола разматывать.

Про устройство водяных теплых полов в частном доме подробно описано в данной статье. Там все: от того какой шаг, основание, какая стяжка и температурный носитель для них нужен.

Здесь же я только уточню на каком этапе их следует делать при выполнении работ и как правильно проводить отопление в частном доме.

Теплые полы — это труба повсюду и чем меньше вы будете по ней ходить, тем лучше.

Тонкости монтажа самодельных регистров

Собственно, процедура мало чем отличается от установки заводских обогревательных приборов. Единственное здесь различие – это масса и габариты конструкции. Тем не менее, учтите несколько простых правил:

  • Расстояние между батареей и стеной должно составлять не менее 25 мм, столько же и до пола. Сверху до подоконника – не менее 50 мм.
  • При сборке резьбовых соединений для уплотнения применяйте паронитовые прокладки, ФУМ-ленту или паклю с герметиком.
  • Величина уклона подводных труб по отношению к регистру должна составлять 5-10 мм на метр в сторону движения теплоносителя. При длине подводки менее 500 мм уклон делать не обязательно.
  • Монтажную часть работ стоит выполнять до наступления отопительного периода – так можно сделать пробный запуск системы отопления, проверить ее герметичность и расчетную мощность.

Тепловые насосы

Это устройства для переноса тепловой энергии от источника к теплоносителю. Сама по себе идея теплонасосной системы не нова, ее предложил лорд Кельвин еще в 1852 г.

Принцип работы: геотермальный тепловой насос забирает тепло из окружающей среды и передает ее в систему отопления. Системы также могут работать и для охлаждения зданий.

Принцип работы теплового насоса

Различают насосы с открытым и закрытым циклом. В первом случае установки забирают воду из подземного потока, передают в систему обогрева, отбирают тепловую энергию и возвращают к месту забора. Во втором – по специальным трубам в водоеме прокачивается теплоноситель, который передает/забирает тепло у воды. Насос может использовать тепловую энергию воды, земли, воздуха.

Преимущество систем – можно устанавливать в домах, не подключенных к газоснабжению. Тепловые насосы сложны и дороги в установке, зато позволяют экономить на энергозатратах при эксплуатации.

Читайте также:  Как сделать печь на отработанном масле своими руками?

Тепловой насос предназначен для использования тепла окружающей среды в системах обогрева

Как сделать электрическое отопление в частном доме

Электрооотопление бывает разных типов в зависимости от устройств, применяющихся в них. Такими устройствами являются:

  • Электроконвекторы;

  • Масляные радиаторы;

  • Тепловентиляторы;

  • Инфракрасные обогреватели;

  • Теплые полы (на основе электроэнергии);

  • Электрокотлы.

Для самостоятельной установки в собственном доме подойдет любое из вышеперечисленного оборудования. Некоторые из этих устройств нуждаются только в подключении к электросети и выделению собственного автомата в щитке. Более серьезных затрат требуют, например, теплые полы или электрокотел, но и такая работа вполне по силам.

Водяное электроотопление частного дома

Для устройства в доме такого типа отопления необходимо провести водяное отопление и смонтировать электрокотел. Он может быть ТЭНовый, индукционный или электродный. Плюсы отопления с помощью электричества в том, что не требуются отопительные приборы в каждой комнате дома. Электрокотел монтируется в удобном для разводки труб месте, а в каждую комнату заводят трубы и батарею.

Если дом изначально располагает системой водяного отопления, то достаточно купить и подключить к ней электрокотел. Возможна параллельная его работа совместно с предыдущим нагревательным источником либо вместо него. Небольшое переоборудование всей системы – и все готово.

Недостатками такой системы для частного дома будут наличие воды, которая может промерзнуть или потечь, и необходимость монтажа трубопровода (соответственно или батарей, кранов и т.п.).

Электрические теплые полы

Такой способ отопления в частном доме набирает в последнее время все большую популярность. При этом варианте непосредственный нагрев обеспечивает электрический кабель, который может быть убран в бетонную стяжку либо проложен под поверхностью пола.

Для самостоятельной прокладки такой отопительной системы требуются определенные навыки и знания.

Для начала нужно выбрать тип электрического теплого пола: нагревательный кабель, маты, пленочный сверхтонкий – каждый из них имеет свои особенности подключения и установки.

Независимо от типа пола перед его установкой нужно провести теплоизоляцию его основания, чтобы тепло от самого электрического пола шло вверх, а не рассеивалось.

Для регуляции отопления от пола в каждой комнате ставят специальные терморегуляторы. Они могут работать как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Обычно электрический теплый пол монтируют не во всех комнатах, а под плиткой ванной комнаты или туалета либо на кухне. Также редко такой тип отопления применяется как основной, чаще его комбинируют с другими типами отопительных систем.

Схема подключения радиаторов отопления

Отопительная система считается одной из самых важных коммуникационных инженерных конструкций в любом сооружении. Важно не только правильно выбрать батареи для этих целей, но и определить подходящее их количество и произвести грамотное подключение радиаторов отопления.

Только в этом случае можно добиться того, что система будет прекрасно справляться с поставленными задачами в частном доме или квартире. К этим задачам относится оптимальный и равномерный обогрев различных помещений в зимнее время, поэтому подключение радиатора должно производиться по всем правилам.