Проектирование отопления частного дома: примеры расчета системы отопления, фото и видео

Содержание:

Водяное электрическое отопление
Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве
Варианты устройства двухтрубной системы
Разновидности отопительных систем
- Преимущества и недостатки естественной циркуляции
- Отличительные черты насосных систем
Теплопровод системы отопления
Коллекторные шкафы и блоки
Как сделать отопление дома из полипропиленовых труб
Особенности водяного отопления: требования к системе
Варианты устройства двухтрубной системы

Водяное электрическое отопление

Для создания электрического отопления применяются три вида электрических котлов:

электродный;
индукционный;
котел с использованием ТЭНов.

Считается что ТЭНовый котел, который прошел испытание временем, более надежный. Желательно заливать в систему смягченную воду, чтобы было меньше накипи на ТЭНах. Электрокотлы обладают высоким КПД, но главным препятствием их широкому распространению является растущая цена электроэнергии.

Как залить воду в открытую и закрытую систему отопления?
Популярный напольный газовый котел российского производства
Как грамотно спустить воздух из радиатора отопления?
Расширительный бачок для отопления закрытого типа: устройство и принцип действия
Газовый двухконтурный настенный котёл Навьен: коды ошибок при неисправности

Рекомендуем к прочтению

Водяное отопление частного дома своими руками: схемы и необходимый материал Воздушное отопление частного дома своими руками — выгодное и эффективное решение Как правильно произвести расчёт отопления в частном доме? Как и из чего делаются самоделки для отопления дома?

Копирование материалов сайта запрещено. Любое нарушение авторских прав влечет за собой юридическую ответственность. Контакты

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Калькулятор расчета общего объема системы отопления

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

с одной трубой;
двумя;
коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

тупиковая;
попутная;
коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Более равномерный прогрев всего домовладения;
Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Варианты устройства двухтрубной системы

Проект дома 10 на 12: один и два этажа, планировки, примеры распределения пространства, фото и видео примеры

Основным отличием двухтрубной схемы обогрева частного дома является подключение каждой батареи к магистрали как прямого, так и обратного тока, что увеличивает в два раза расход труб. Зато у владельца дома появляется возможность регулирования уровнем теплоотдачи каждого отдельно взятого отопительного прибора. В итоге можно обеспечить разный температурный микроклимат в комнатах.

При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устраивают ее следующим образом:

От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.

При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.

Схема двухтрубной автономной системы водяного отопления дома с нижней разводкой. Теплоноситель поднимется вверх по вертикальным стоякам из центральной трубы

Вертикальная система с верхней разводкой

В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.

Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.

Схема двухтрубной автономной системы отопления дома с верхней разводкой. Теплоноситель двигается вверх по центральному стояку, а затем опускается вниз, проходя по всем установленным радиаторам

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:

Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.

Вот так это выглядит:

Три схемы устройства горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления, которые чаще всего используются при строительстве малоэтажных домов и частных коттеджей

При выборе типовой схемы разводки необходимо учесть множество факторов, начиная от площади дома, и заканчивая, материалами, использованными при его строительстве. Лучше подобные вопросы решать со специалистами, чтобы исключить вероятность ошибки. Ведь речь идет об обогреве дома, главном условии комфортного проживания в частном жилье.

Разновидности отопительных систем

Гидравлический расчет системы отопления частного дома: пример, расчет объема теплоносителя

Прежде всего, дом может обогреваться при помощи автономной конструкции с принудительной или же гравитационной (естественной) циркуляцией теплоносителя. Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. К тому же есть ситуации, когда лучше использовать ту или иную разновидность.

Преимущества и недостатки естественной циркуляции

Гравитационная перекачка целиком основана на законах физики. Если говорить точнее, то тепловой носитель движется по трубопроводу за счет разницы веса между охлажденной и нагретой водой.

Горячая жидкость имеет значительно больший объем, но намного меньшую массу. Соответственно, она поднимается по стояку вверх, движется дальше по трубам, которые проложены под уклоном, и закачивается в радиаторы отопления, где охлаждается.

Перед тем как делать окончательный выбор в пользу определенного типа циркуляции жидкости в системе, нужно рассмотреть плюсы и минусы каждого из вариантов отопления

В список преимуществ такого решения следует включить простоту монтажа. Система с естественной циркуляцией намного дольше служит и отличается стабильностью. При этом отсутствие насоса позволяет избавиться от лишнего шума и обеспечить независимость от наличия электроэнергии.

Что касается недостатков, то такого рода решение может использоваться только при отоплении небольшого по площади дома. К тому же система нуждается в прокладке труб большого диаметра, что значительно увеличивает затраты на организацию системы обогрева дома.

При выборе естественной циркуляции нужно ответственно подходить к монтажу — ошибки приведут к серьезному уменьшению скорости перекачки теплового носителя

Отличительные черты насосных систем

Чтобы вода по трубам двигалась быстрее, в систему обогрева врезается циркуляционный насос. С его помощью можно перемещать носитель практически без потерь температуры. Как результат, деревянная постройка прогревается значительно быстрее, что экономит немалую часть топлива.

Главное преимущество принудительной циркуляции заключается в том, что площадь обогреваемого дома может быть практически неограниченной. При этом хозяину предоставляется возможность контролировать количество тепла и скорость работы насоса. Минусами такого решения является зависимость системы от наличия электроэнергии и высокая шумность оборудования.

При установке насоса отопления можно использовать трубы небольшого диаметра. Это позволяет сэкономить на покупке сантехнической арматуры

Теплопровод системы отопления

Перенос тепла от установленного источника осуществляется по теплопроводам. К ним относятся все трубы системы. Это и магистрали, и стояки, и подводка к приборам.

Подбор оборудования для обвязки котла лучше доверить специалистам. Насосы, расширительный бак, регулирующие клапаны, автоматика и распределительные гребенки – это важные элементы системы, неправильный подбор которых приводит к завышенной стоимости тепла при эксплуатации.

Это же касается и индивидуального теплового пункта (ИТП), который будет в доме вместо котельной, если теплоснабжение централизованное.

Выбор теплоносителя

После того как выбран генератор тепла, нужно продумать, каким образом это тепло будет подаваться к приборам отопления. Внутри теплопровода циркулирует теплоноситель, который может быть:

Жидким – вода.
Газообразным – воздух, пар, газ.

Для отопления загородных домов используют воду. Иногда в нее добавляют присадки, выбор которых зависит от труб и температуры наружного воздуха зимой. Газообразный теплоноситель обычно нужен для технического производства.

Схемы систем отопления

Следующим важным шагом является выбор схемы разводки трубопроводов и подключение к ним приборов отопления. Этот раздел я рекомендую согласовать с проектировщиками, так как каждая система имеет свои особенности и подбирается индивидуально для каждого дома.

Однотрубная. Приборы подключаются к одной трубе. Главный плюс системы в том, что она снижает расход труб почти в 2 раза. А это значительно уменьшает стоимость.

Двухтрубная. Приборы отопления подключаются к двум трубам. Считается, что в этой системе тепло распределяется более равномерно. “Двухтрубка” легче всего регулируется при монтаже, поэтому ее чаще всего предлагают монтажные организации.

Лучевая. Каждый прибор отопления подключен самостоятельно от общего коллектора. При такой схеме можно регулировать каждый прибор, а это позволяет снизить затраты на отопление при эксплуатации. Но, с другой стороны, увеличивается стоимость системы из-за увеличения расхода труб.

При сравнении схем считается, что однотрубные системы более экономичные. При правильном расчете и равномерной нагрузке стояков они хорошо себя зарекомендовали. Заказчики целых микрорайонов по сей день предпочитают однотрубную систему.

Многие монтажники частных домов настаивают на двухтрубной системе. Это связано с тем, что при запуске и пусконаладочных работах, входящих в обязанности монтажной организации, “двухтрубку” легче отрегулировать. А при ошибках в монтаже “однотрубки” в процессе запуска возникнут проблемы.

Выбирая схему, нужно учитывать планировку дома, наличие нежилых помещений (тренажерный зал, гараж, бассейн), метод регулирования и автоматизации. Также сравните варианты по стоимости

Особое внимание уделите монтажу водяного отопления

Система “теплый пол”

Это самостоятельная система обогрева, состоящая из трубопроводов, уложенных в конструкции пола. Теплый пол может быть элементом системы отопления, т. е. частично погасить потери тепла.

Самостоятельного контура обогрева конструкцией “теплого пола” будет достаточно для небольшого помещения без окон. Например, в ванной комнате. Также удачным решением будет использовать “теплый пол” по зонам. Например, в большой гостиной, в зоне кухонного гарнитура или около дивана.

Если в комнате большие витражи, то отопление только “теплым полом” использовать нельзя. Обязательно изучите, как монтировать теплый пол.

Какие трубы использовать для отопления

Подбор труб для системы отопления является важной частью и во многом зависит от температуры теплоносителя и схемы отопления

Также стоит обратить внимание на материал труб, если вы планируете монтировать трубопроводы своими руками. Для некоторых видов труб нужно специальное оборудование

Для загородного дома можно использовать:

Для всех типов труб необходим качественный монтаж, поэтому я рекомендую выбирать проверенных специалистов, так как экономия в этом случае может дорого обойтись в процессе эксплуатации. Любой прорыв сети – это испорченные ремонт, мебель и нервы.

Коллекторные шкафы и блоки

В квартире с горизонтальной лучевой разводкой отопления (на этажах частных домов) устраиваются распределительные коллекторы (подачи и «обратки»), собирающие на своих выходах все подающие и обратные трубопроводы. Они размещаются в металлических шкафах специального исполнения, зачастую встраиваемых в перегородки сантехузлов и открывающиеся внутрь них. Возможна и установка распредколлекторов в специально устроенных стенных нишах. Нередко коллекторный узел совмещается с узлом учета теплоэнергии в одном коллекторном шкафу.

Коллекторный шкаф с узлом учета тепловой энергии.

Коллекторы могут быть комплектными, представляющими собой отрезки толстых труб с отходящими патрубками, либо собираться на тройниках. Материалом этих устройств может служить:

пластик;
никелированная латунь;
медь;
нержавеющая сталь.

Многие известные производители отопительного оборудования (VALTEC и др.) выпускают готовые коллекторные блоки, объединяющие в себе подающий и обратный коллекторы, ручные настроечные клапаны (на коллекторе подачи), термостатические клапаны (на обратном коллекторе), автоматические воздухоотводчики, дренажные клапаны и кронштейны крепежные.

Комплектный коллекторный блок.

Задачу индивидуальной настройки теплового режима каждой однорадиаторной ветки коллекторно-лучевой системы отопления решают настроечные клапаны, имеющие встроенные расходомеры. Ветки получаются разной длины, а теплоноситель стремится течь наиболее коротким путем с минимальным гидросопротивлением. Короткие ветки он обтекает интенсивнее, сильнее прогревая установленные там радиаторы.

Настроечными клапанами на коллекторе подачи изменяют расход воды (антифриза), заужая их условные проходы в коротких контурах, и расширяя в длинных. Настройка – процесс кропотливый, а настроечный клапан не предназначен оперативно перекрывать или открывать проток теплоносителя по контурам. Эту функцию выполняют термостатические клапаны .

Термоклапаны на коллекторе – «обратке» – это вентили, плавно перекрывающие поток вручную или автоматически. Лучевая система отопления легко гидравлически балансируется.

Как сделать отопление дома из полипропиленовых труб

Новая технология − система отопления из полипропиленовых труб постепенно вытесняет классику – трубы из черной стали и радиаторы из чугуна. Имея специальные инструменты, проложить трубопровод и произвести монтаж радиаторов можно самостоятельно.

Инструмент	Назначение
Паяльник (полифузная сварка), набор насадок различного диаметра	Соединять отрезки труб
Роликовый труборез	Для резки
Ножницы
Резец	Делать фаску, удалять заусенцы
Шейвер (для труб с армированием алюминиевой фольгой)	Снимать фольгу

В жилых домах для монтажа системы отопления приобретают полипропиленовые трубы ППР PN25, армированные стекловолокном:

толщина стенки — 4−13,4 мм;
внутренний диаметр — 13,2−50 мм;
наружный диаметр — 21,2−77,9 мм;
номинальное давление — 2,5 МПа.

Нужный диаметр определяют расчетным путем, учитывая схему отопления и тепловую нагрузку.

Работы проводят только при плюсовой температуре (нижний предел — +5 ℃), трубы очищают от пыли, грязи и режут строго перпендикулярно:

на рабочем торце трубы резцом делают фаску с углом 30−40°;
определяют границу вхождения рукава в фитинг и отмечают маркером;
чтобы исключить осевое смещение, на фитинге и торце трубы ставят осевые метки;
свариваемые поверхности обрабатывают спиртсодержащим раствором.

Насадку нужного диаметра обезжиривают, устанавливают на горизонтально расположенный паяльник, нагревают до рабочей температуры 260 ℃ и приступают к сварке. Сначала надевают фитинг, потом вставляют подготовленный торец полипропиленовой трубы.

Детали подвергают нагреву определенное время (интервал узнают из таблицы), вынимают, плавно соединяют, совмещая осевые метки, оставляя внутренний зазор 1 мм, и не шевелят в течение 20 секунд. Из остывшего пластика получается прочный и герметичный стык, до использования его под нагрузкой должно пройти не менее 1 часа.

Особенности водяного отопления: требования к системе

Доминирование водяного отопления в частном секторе объясняется его достоинствами:

Надежностью системы. Процесс идеально прост и отлажен: нагретая от котла вода циркулирует в трубах по замкнутому контуру, отдает тепло и возвращается обратно.
Теплоемкостью (и теплоотдачей) воды. Она достаточна, чтобы эффективно и равномерно обогревать жилой дом. Остальные теплоносители (в том числе и антифризы) обладают худшими показателями.
Дешевизной. Вода — дешевый и экологичный теплоноситель.

Недостатками можно считать:

Если из крана течет вода, система не завоздушенаИсточник binbank-info.ru

Прежде, чем вода побежит по трубам, отдавая тепло и поднимая настроение, ее необходимо нагреть. Способ нагрева (вид отопления) выбирается, исходя из нескольких критериев:

Доступность топлива (его цена и возможность бесперебойного получения).
Затраты на монтаж системы (стоимость работы, оборудования и материалов).
Затраты на обслуживание и ремонт.