Виды систем отопления для дома и схемы разводки

Опубликовано в Техника. Технологии. Инженерия №2 (4) апрель 2017 г.

Подробный обзор

На рынке постоянно появляется новая техника и оборудование для систем отопления и электрики частных домов и коттеджей. Предлагаются различные инновационные продукты, которые призваны повышать эффективность работы инженерных систем, повышать экономичность, безопасность и комфортность их эксплуатации.

Нужны Вам эти новинки и инновации или нет? Стоят ли нововведения того, чтобы за них заплатить?

Для ответа на эти вопросы проводим и публикуем обзоры новинок инженерных систем (отопления, водоснабжения, электроснабжения) для частных домов и коттеджей. В публикуемых обзорах приводим сведения о новинках, которые не содержат рекламы, а включают только объективную техническую и ценовую информацию. Также мы приводим свой взгляд на полезные свойства инженерных новинок и инноваций, основанный на собственном практическом опыте. Некоторые комментарии могут не вполне соответствовать рекламным утверждениям производителей (и поставщиков), они отражают лишь наше частное мнение и не имеют целью приукрасить или приуменьшить свойства новых продуктов.

Особенности систем отопления

В системах открытого типа расширительный бак необходимо устанавливать в самой верхней точке. Жидкость, находящаяся в контуре, контактирует с воздухом. В закрытых типах расширительный бак в своей конструкции имеет герметичную мембрану. Теплоноситель изолирован от воздуха.

Заполнить систему отопления двухконтурного котла можно таким образом:

  1. 1. Обычной водопроводной водой. Она поступает через подпитку в самую нижнюю точку.
  2. 2. Антифризом. При этом жидкость подаётся из какого-либо резервуара.
  3. 3. Ручным наливом через верх. Для этого применяется насос.
  4. 4. С помощью ручного насоса через подпиточный вход.
Особенности систем отопления

Большинство людей, проживающих в частных домах, знают один наиболее простой способ (он же является и наихудшим) правильно залить воду в систему отопления открытого типа. Теплоноситель подаётся через расширительный резервуар. Жидкость поступает с небольшими интервалами, чтобы воздух успевал уходить.

Для закрытых систем такой метод лучше не использовать. В этом случае возникновение воздушных пробок практически гарантировано.

Все узлы любой системы отопления

Начиная с самых первых систем отопления, все последующие в обязательном порядке имели три базовых элемента схемы: источник тепла, система трубопроводов с запорно-предохранительной арматурой и приборы отопления.

В принудительных системах дополнительно устанавливается сетевой насос для циркуляции теплоносителя. По этим базовым элементам осуществляется классификация систем отопления.

Источники тепла — являются сердцем любой системы теплоснабжения. Это может быть ТЭЦ, центральная котельная и внутридомовой котлоагрегат. В последнее время к ним относятся нетрадиционные источники тепловой энергии, например, тепловые насосы и солнечные коллекторы.

Система трубопроводов служит для переноса тепла от источника к приборам отопления. Концепция отопительной системы и ее вид выбирается на стадии проектирования. Системы отопления бывают естественные, когда теплоноситель движется за счет разности температур и принудительные, когда движение греющей воды внутри системы выполняется циркуляционным насосом.

Все узлы любой системы отопления

Для защиты, обслуживания и ремонта элементов тепловой схемы, на трубопроводах подающего и обратного теплоносителя устанавливается защитная запорно-регулировочная арматура, а также датчики, терморегуляторы, воздушники и расширительные баки.

Отопительные приборы — устройства, которые передают тепло от горячего теплоносителя в окружающую среду помещения. Они подбираются по мощности, которая должна превышать потери тепла отапливаемого объекта и бывают различных видов: изготавливаются из чугуна, стали и алюминиевых сплавов.

В настоящее время наиболее популярными считаются биметаллические радиаторы, рассчитаны на 25 атм., срок службы которых превышает 25 лет.

Типы систем отопления

Кроме источника тепла и типа теплоносителя, жидкостные отопительные системы подразделяются также по схеме разводки труб и по способу организации циркуляции.

По разводке труб

Применяются следующие основные схемы разводки трубопроводов:

  1. Однотрубная. Радиаторы включаются последовательно в разрывы единственной трубы, опоясывающей все здание. Теплоноситель поступает в радиатор и возвращается в трубу, отдав часть тепловой энергии. Самая дешевая и наименее эффективная схема. Такие виды систем отопления часто используются в многоквартирных домах.
  2. Двухтрубная. Радиаторы также соединены последовательно, но отработанный теплоноситель выходит во вторую, обратную трубу, по которой и возвращается к котлу. Обходится несколько дороже однотрубной и позволяет достичь большей равномерности прогрева помещений.
  3. Лучевая. К каждому радиатору подводится своя подающая и возвратная труба, которые соединяются в центральных коллекторах. Наиболее дорогая схема позволяет легко добиться равномерного прогрева помещений и экономить энергоресурсы.

По типу движения теплоносителя

Существует две разновидности типов циркуляции теплоносителя – естественная и принудительная.

В небольших постройках, использующих простые твердотопливные котлы без электронного управления, часто обходятся естественной циркуляцией. Нагретый в теплообменнике топки теплоноситель поднимается по трубам вверх и поступает в радиаторы. Отдав свое тепло, он охлаждается и под действием законов физики опускается вниз, в обратную трубу, возвращаясь по ней в теплообменник. Преимуществом такой схемы является энергонезависимость- в доме будет тепло и при отсутствии электроснабжения. Недостаток- медленный прогрев и невозможность подключения теплых полов.

Принудительная циркуляция осуществляется под напором, создаваемым насосом. Он снимает ограничения на количество уровней и использование теплых полов. Кроме того, растет скорость оборота теплоносителя и помещения будут прогреваться заметно быстрее. Недостатком схемы является зависимость от электроснабжения.

Виды системы отопления

Отопительные системы разделяются на воздушные, водяные и электрические.

Виды отопления: воздушное

Основное отличие состоит в том, что для таких систем не надо беспокоиться о дополнительных подключениях и подсоединений трубопровода: воздух сам является носителем. Виды отопления воздушного типа делятся на две основные категории:

Гравитационная (свободного действия) системаВоздушное отопление свободного действия при помощи камина

В первом случае теплообмен между молекулами воздуха происходит естественным образом: горячий поток расширяется и поднимается вверх, вытесняя более холодный. Наиболее наглядным примером воздушного гравитационного отопления служит обычная печь.

У этой схемы есть существенный недостаток – оно не в состоянии равномерно и быстро прогреть весь объем жилища, так как источником нагрева является только сам теплогенератор. Этот недостаток может нивелировать принудительное воздушное отопление, главное отличие которого в том, что теплообмен осуществляется не естественным образом, а с помощью вентиляторов.

ПринудительнаяПринудительное воздушное отопление через воздуховод

Источником тепла для принудительного воздушного отопления может быть жидкое топливо (солярка) или газ, подающийся на горелку, а теплый воздух от сгорания топлива распределяется в помещении по системе воздуховодов, давление в которых создает работа вентиляторов. Единственный недостаток такой схемы – это шум, который производится горелкой и вентилятором. Кроме того, монтаж и эксплуатация такой системы весьма затратны.

Виды систем отопления: электрическое

Электрическое отопление помещения при помощи радиатора

Электричество есть даже в самых отдаленных уголках страны, что и послужило широкому распространению такого обогрева. Отопить небольшой дачный дом, используя этот энергоноситель, можно с помощью масляных радиаторов, которые в отличие от тепловых пушек не так сильно сжигают кислород и не высушивают воздух. Такая особенность обеспечивается тем, что температура ТЭНа первых в рабочем состоянии колеблется в пределах 60-100 и нагревается масло, а не воздух, в то время как во вторых – равна 1000 градусов.

Теплый пол для частного дома

Существую также электрические котлы, с помощью которых можно обогреть частный дом или коттедж, выбрав мощность в зависимости от этажности здания, количества жилых помещений и их площади и теплоизоляции здания. Некоторые современные модели оснащены насосом и бойлером.

Говоря об электроотоплении не стоит забывать о теплых полах. Подогрев осуществляется за счет теплового кабеля. Чаще всего они используются совместно с другими типами отопления и являются дополнительным средством комфорта и регулировки температуры в помещении.

Системы водяного отопления

Система водяного отопления частного дома

Является наиболее распространенной и используется как в городских квартирах, так и в загородных домах. Разделяется водяная система по типу циркуляции теплоносителя на самостоятельную и принудительную.

Схема водяного отопления с естественной циркуляцией

  • В первом случае, нагретая водаподнимается вверх, проталкивая остывшую в зону нагрева (к котлу).
  • При реализации второго варианта отопительной системы давление в трубах создается за счет работы насоса.

Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией

Для реализации естественной циркуляции необходимо использовать трубопровод большего диаметра и соблюдать необходимый угол наклона, поэтому большей популярностью стала пользоваться принудительная. Кроме того, эта система отопления позволяет более равномерно и быстро прогревать помещение, так как скорость течения теплоносителя выше под давлением создаваемым насосом.

Учимся на чужих ошибках

Как избежать неэффективной работы системы, и не совершить популярные ошибки, обсудим в заключительной главе.

  • Схему системы отопления должны разрабатывать профессионалы. При этом сантехник может уехать в отпуск, а у жильцов произойти форс мажор. Поэтому схему должен знать не только тот, кто обслуживает, она должна быть и у собственника.
  • Неправильно подобранные трубы приводят к лишним расходам и поломке системы.
  • Лучше приобретать только однородные по материалу детали: у них схожие теплофизические свойства. Если разнородность неизбежна, то такие детали соединяются защитными соединениями или прокладками.
  • Чтобы оборудование работало бесперебойно, устанавливать его согласно правилам: свободный доступ, без перегрева на солнце, без продувания. Запрещено монтировать газовое оборудование скрытым способом.
  • Когда сантехник рекомендует купить и поставить клапаны, лучше его послушать, чтобы система не завоздушилась, и не возникло проблем с отоплением.
  • Безопасность важнее экономии. Оборудование ставится на годы. Лучше сразу приготовиться к затратам на этапе установке. Тогда в дальнейшем не будет расходов на ремонт и аварийных ситуаций.
  • Нельзя покупать газовый котел большей мощности, чем нужно, т.к. это приведет к повышенному потреблению газа и дополнительным расходам. Напомним, на каждые 10 м2 дома планирует 1 кВт мощности. Если дом 250 м2, то 250 умножаем на 1 и делим на 10, получается 25 кВт мощности.
  • Сократить потери тепла при отделке дома. Утеплить стены, верхние этажи, крышу. Иначе тепло уходит улицу.

Схема «Ленинградка»

Система отопления Ленинградка является усовершенствованной однотрубной системой.

Обе рассмотренные схемы обладают одним общим недостатком – падением температуры в последних радиаторах. В случае с горизонтальной схемой у нас имеются холодные радиаторы в горизонтальных цепочках, а в случае с вертикальной – в вертикальных цепочках. То есть в последнем случае это целый первый этаж.

Схема отопления «Ленинградка» в частном доме позволяет компенсировать остывание теплоносителя при прохождении очередного радиатора. Как она реализуется? В этой схеме предусмотрены перемычки-байпасы, располагающиеся под батареями. Что они дают? Перемычки позволяют направить часть теплоносителя в обход радиаторов, поэтому на выходе теплоноситель столь же теплый, как и на входе (незначительными отклонениями можно пренебречь).

Достоинства и недостатки схемы «Ленинградка»

Ленинградка способствует более равномерному отапливанию помещений.

У каждой схемы есть свои достоинства и недостатки. В чем заключаются плюсы схемы «Ленинградка»?

  • Более равномерное распределение тепла по всему дому.
  • Сравнительно простая модернизация.
  • Возможность регулировки температуры в отдельных помещениях (как в двухтрубных системах).

Однотрубное отопление не является совершенным, поэтому схема «Ленинградка» позволяет компенсировать некоторые его недостатки. Но у нее есть отрицательные черты:

  • ограниченная длина магистрали – если радиаторов в горизонтальной цепочке много, то потери все-таки будут;
  • необходимость использования труб большого диаметра для более равномерного распределение тепла.

От последнего недостатка можно избавиться путем установки в систему циркуляционного насоса.

Особенности монтажа «Ленинградки»

Варианты подключения «Ленинградки» в однотрубной вертикальной схеме.

Создавая системы отопления частных домов своими руками, многие люди активно используют схему «Ленинградка». Как она прокладывается? Для создания схемы необходимо разместить радиаторы и проложить под ними трубу, от которой делаются отводы к входам и выходам радиаторов. То есть под каждым радиатором образуется перемычка. Кроме того, на каждый радиатор мы можем установить три крана – первые два крана устанавливаются на входах и выходах, а третий устанавливается на саму перемычку. Что это дает?

  • С помощью кранов можно регулировать температуру в отдельных комнатах.
  • Возможность исключения какого-либо радиатора без отключения всей системы (например, если один радиатор потек и требуется его замена).

Таким образом, схема «Ленинградка» является оптимальной схемой для одноэтажных и двухэтажных домов небольшого размера – можно сэкономить на материалах и добиться равномерного распределения тепла по помещениям.

Монтаж обогревательной конструкции «Ленинградка»

Прежде чем начать возведение обогревательной системы частного дома своими руками, необходимо выполнить грамотный и точный расчет. Самостоятельно это будет сделать проблематично, поэтому лучше обратиться к профессионалам в данной отрасли. С помощью расчета можно определиться с перечнем оборудования и материалов, необходимых для работ.

Монтаж обогревательной конструкции «Ленинградка»

К основным элементам «ленинградки» относятся следующие:

  • котел для нагрева теплоносителя;
  • металлический или полипропиленовый трубопровод;
  • радиаторы (батареи);
  • расширительный бак или бачок с клапаном (для открытой системы);
  • тройники;
  • насос для обеспечения циркуляции теплоносителя (в случае с принудительной схемой конструкции);
  • шаровые краны;
  • байпасы с игольчатым клапаном.

Помимо расчетов и приобретения материалов, следует также учесть место прохождения трубопровода. Если его планируется провести в стене или в полу, потребуется подготовить специальные ниши – штробы, которые должны располагаться по всему периметру контуров. Кроме того, все трубы необходимо обернуть теплоизоляционным материалом для того, чтобы не допустить понижения температуры жидкости до поступления в радиаторы.

Монтаж обогревательной конструкции «Ленинградка»

Важно! В случае, если устанавливается отопительная система с естественной циркуляцией, то подающая труба и магистраль должны иметь наклон из расчета 2-3 мм на 1 м по направлению движения теплоносителя. Батареи в таком случае монтируются в ровном горизонтальном положении.

Какой лучше выбрать материал для трубопровода?

Монтаж обогревательной конструкции «Ленинградка»

Чаще всего в качестве трубопровода для установки «ленинградки» в частном доме используется полипропилен. Данный материал достаточно прост при монтаже и недорог. Однако, специалисты не рекомендуют ставить полипропиленовые трубы в регионах, где температура воздуха опускается слишком низко, имеются в виду Северные территории.

Монтаж обогревательной конструкции «Ленинградка»

Кроме материала, при выборе трубопровода важно правильно подобрать его сечение. При этом немаловажное значение имеет количество используемых радиаторов в схеме.

Соединение радиаторов и труб

Установка крана Маевского.

Монтаж обогревательной конструкции «Ленинградка»

Байпасы изготавливаются вместе с отводами и потом монтируются в магистраль. При этом расстояние, соблюдаемое при установке отводов, должно иметь погрешность в 2 мм, чтобы во время соединения элементов конструкции, батарея поместилась.

Монтаж обогревательной конструкции «Ленинградка»

Люфт, который допускается при подтягивании американки, как правило, составляет 1–2 мм. Главное, придерживаться такого значения и не превышать, а то она может пойти под откос и появится протечка. Для получения более точных размеров, потребуется вывернуть в радиаторе вентили, расположенные по углам, и измерить расстояние между муфтами.

Читайте также:  Как подключить двухконтурный твердотопливный котел?

Внимание! Все радиаторы системы обязательно должны быть оснащены кранами Маевского.

Запуск отопительной конструкции

Монтаж обогревательной конструкции «Ленинградка»

Перед тем, как запускать систему отопления «ленинградка», необходимо открыть краны Маевского, установленные на радиаторах, и выпустить воздух. После чего делается контрольный осмотр конструкции на наличие изъянов. Если они обнаружены, их следует устранить.

После запуска оборудования проверяются все соединения и узлы, а затем проводится балансировка системы. Под данной процедурой понимается выравнивание температуры во всех радиаторах, которая регулируется с помощью игольчатых клапанов. Если в конструкции нет протечек, лишних шумов и помещения нагреваются достаточно быстро, оборудование установлено правильно.

Ленинградская система отопления частного дома хоть и устарела с течением времени, видоизменилась, но все же распространена, особенно в зданиях с малыми габаритами. Ее несложно установить самостоятельно, при этом экономя денежные средства на привлечение специалистов и необходимое для возведения оборудование.

Пеллетный камин

Пеллетный камин также греет воздух только вокруг себя. Но у него есть два важных преимущества:

  • Необязательно заранее иметь дымоход. Для такого камина нужен небольшой диаметр трубы, которую выводят в стену, а не через все этажи здания.
  • Есть автоматическая подача топлива. То есть вам не нужно постоянно контролировать горение. Достаточно лишь поддерживать запас топливных гранул в бункере. А потому, пеллетный камин вполне сойдет как альтернативное отопление без газа. Но с практической точки зрения это неудобно: камин эффективен локально и греет только помещение, в котором установлен. Использовать тепло в масштабах всего дома — невозможно.

Из недостатков:

  • Нужен доступ к качественным пеллетам, которые не будут сильно забивать горелку сажей и хорошо гореть.

Особенности

Этот вид отопления представляет собой систему с теплоносителем в виде разогретого водяного пара. Это не инновационное изобретение, поскольку данный метод широко применялся для обогрева жилых помещений еще в 19 веке. И только потом пар решили заменить водой. Водяное и паровое отопление отличаются друг от друга, поэтому не стоит их путать.

Особенности

Замена была необходима из-за того, что эффективность переноса тепла при помощи пара крайне высока. Это приводило к чрезмерному нагреву оборудования. Его температура могла подниматься выше 100° С. Любой контакт с отопительным паровым оборудованием мог привести к ожогам разной степени. Именно поэтому такой вариант обогрева частного дома или дачи довольно опасен.

Сегодня отопление паром в его первоначальном виде запрещено использовать в жилых и общественных зданиях. Однако на частные владения такое ограничение не распространяется. Поэтому, тщательно изучив все особенности паровой системы, вы вполне сможете установить его в своем доме.

Особенности

Отличия от водяного отопления

Паровое отопление, в сравнении с водяным, имеет более высокую теплоотдачу и эргономичность. Благодаря отоплению паром помещение нагревается в 3 раза быстрее, чем в случае с водой.

Особенности

Также важно то, что пар не замерзает в холодное время года. А значит, отопление можно без проблем «разбудить», запустив его даже после длительного перерыва. Это крайне удобно для тех, кто часто бывает на даче, но не живет там.

Также для такой системы требуется малогабаритное оборудование, поэтому отопление в целом обходится дешевле. Паровое отопление работает не только от печи на дровах, но от котлов, в которых использует отработанное масло. Правда такой вариант отопления не совсем экологичен, поэтому его используют для гаражей или подсобных помещений.

Особенности

Плюсы и минусы

Можно выделить основные достоинства, благодаря которым данный вид обогрева получил распространение:

Особенности
  • небольшая цена;
  • устойчивость теплоносителя к низким температурам;
  • высокая эффективность благодаря конвекции и излучению;
  • малогабаритность системы;
  • возможность пара проникать в любую точку системы без снижения температуры;
  • обеспечение быстрого прогрева помещения;
  • минимальные (практически нулевые) теплопотери;
  • совместимость с теплым полом.

При этом у паровой системы есть и определенные недостатки:

Особенности
  • сильный шум во время работы;
  • чрезмерное нагревание оборудования, что может привести к ожогам или аварийным ситуациям;
  • неудобное управление температурным режимом;
  • относительно небольшой срок службы ввиду неустойчивости к коррозии.

Однако эти минусы можно исправить. Чтобы чрезмерное нагревание приборов не причинило вреда людям и животным, необходимо отгородить радиаторы и трубы специальным защитным экраном. Шумы при работе получится уменьшить, если установить антишумовые кронштейны или же монтировать парогенератор в отдельном удаленном помещении.

Особенности

Устройство

Прибор парового отопления включает в себя несколько элементов. Это: топка, горелка, зольник, а также манометр для измерения давления. Главной составляющей системы является барабан с контрольно-измерительными агрегатами и трубопроводом. Иногда для частных домов используют самодельные печные паровые котлы. Однако такой вариант является менее эффективным, поскольку в этом случае печь является только котлом для пара, готовить на ней невозможно.

Особенности