Водяная система отопления закрытого типа

Системы водяного отопления в частных домах

Мы уже разобрали основные виды водяного отопления. Основываясь не достоинствах и недостатках описанных систем, мы можем сделать вывод, что наиболее оптимальным является установка радиаторных систем и теплых полов (в качестве дополнения к ванной комнате, туалету или кухне). Теперь нужно поговорить о монтаже и схемах подключения. Для начала мы рассмотрим преимущества и недостатки отопительных систем с естественной и принудительной циркуляцией.

Системы с естественной циркуляцией

При проектировании и монтаже отопления с естественной циркуляцией воды не забудьте про уклон труб, это главное.

Применение отопительных систем с естественной циркуляцией оправдано лишь тогда, когда нужно обогреть частный дом небольшого размера. Теплоноситель в таких системах движется за счет гравитационных сил и законов физики, согласно которым нагретая среда всегда движется вверх. Попав в отопительный котел, вода нагревается и поднимается вверх, откуда спускается по трубе к самому дальнему радиатору. Здесь же делаются отводы к остальным радиаторам. Остыв, вода спускается в обратную трубу и спускается к котлу.

Обратите внимание, что монтаж систем отопления с естественной циркуляцией подразумевает обязательное создание уклона – за счет этого облегчается протекание теплоносителя. Максимальная длина горизонтального участка не должна превышать 30 метров (подразумевается расстояние от котла до последнего радиатора)

Преимущества систем с естественной циркуляцией теплоносителя – дешевизна, отсутствие необходимости в закупке дополнительного оборудования, почти полная бесшумность. В качестве недостатков выделим необходимость создания как можно более прямой трассы (давление теплоносителя в трубах очень маленькое), необходимость в покупке труб большого диаметра и в ограниченных размерах всей отопительной системы.

Системы с принудительной циркуляцией

Главное отличие отопления с принудительной циркуляцией от систем с естественной циркуляцией — это наличие насоса, благодаря которому можно забыть про уклон труб.

Схема водяного отопления частного дома с насосом более сложна. Здесь, помимо батарей, устанавливается специальный циркуляционный насос, который гонит теплоноситель по всей системе. Давление в системе повышается, а это значит, что:

• Мы можем создавать многочисленные изгибы;
• Обогревать дома большого размера (в несколько этажей);
• Использовать трубы небольшого диаметра.

Часто такие системы водяного отопления делаются замкнутыми, что позволяет избавиться от попадания кислорода в теплоноситель – это вызывает коррозию металлических элементов. Также появляется возможность избавиться от необходимости устанавливать расширительный бачок в самом высоком месте. Здесь используются расширительные бачки замкнутого типа, в дополнение к которым монтируются спускники воздуха и предохранительные клапаны.

Мы уже обговорили достоинства систем водяного отопления с принудительной циркуляцией. Но есть и минусы – это необходимость закупать дополнительное оборудование, что увеличивает стоимость работ. Зато появляется возможность сэкономить на материалах и купить недорогие пластиковые трубы. Мы рекомендуем использовать именно такие системы, так как они более надежные и обеспечивают более эффективный прогрев домов любой архитектуры.

Инфракрасные обогреватели

Есть несколько видов обогревателей, использующих в качестве передачи тепловой энергии излучение (радиацию). Этот способ передачи считается наиболее эффективным для обогрева помещения – вначале нагреваются предметы, стоящие на пути инфракрасного излучения, а затем от них, за счет вторичной конвекции, греется воздух.

Видео описание

Наглядно про инфракрасные обогреватели на видео:

Есть три принципиально разных по устройству типа инфракрасных обогревателей:

• рефлекторы, у которых спираль накаливания заключена в колбе из кварцевого стекла;

• панельные – в керамической монолитной плите «запаян» ТЭН;

• пленочные – с карбоновым напылением на полимерной пленке.

Отопление дома электричеством первого типа тип относится к обогревателям, работающим в коротковолновом диапазоне ИК излучения. 

Недостатки – самый низкий КПД (за счет видимой части излучения), отсутствие точной регулировки температуры и высокая температура корпуса.

Инфракрасная панель настолько безопасна, что ее можно вешать на деревянные стеныИсточник centr-tepla.in.ua

Пленочные обогреватели самые эффективные. Обычно их используют в составе теплого пола, но в принципе их можно монтировать в стены или на потолке. Но именно монтаж в составе напольного покрытия более всего соответствует правильному и равномерному отоплению помещения. Управление работой происходит в автоматическом режиме с помощью пары «датчик температуры-термостат».

Если на полу недостаточно места, то пленочный обогреватель можно монтировать на любой свободной плоскостиИсточник otdelka-expert.ru

Конвекторы

Внешним видом конвекторы очень похожи на панельные керамические обогреватели, но внутри металлического корпуса находится «открытый» ТЭН, заключенный внутри пластинчатого радиатора. Принципиальное отличие в способе обогрева – холодный воздух заходит в корпус через нижний ряд отверстий, соприкасаясь с радиатором, нагревается и выходит через верхний ряд отверстий.

Стильная панель конвектора отлично смотрится в современном интерьереИсточник teplo-vsem.ru

Как и у панельных керамических обогревателей, есть два вида термостатов – механические и электронные. И именно электронное управление работой обеспечивает точность регулировки и возможность работать в нескольких режимах:

• индивидуальный, с ручным управлением, применяют для обогрева отдельного помещения;
• групповой, работа нескольких приборов под управлением одного (общего) термостата, что обеспечивает равномерный обогрев большой площади или одинаковый режим отопления нескольких комнат;
• интеллектуальный, управление с помощью дистанционного пульта, подключение к GSM модулю и управление с помощью стандартных команд с удаленного терминала (мобильная связь, интернет), подключение к роутеру и управление через локальную сеть и/или интернет.

Видео описание

Что лучше выбрать: электрокотел или электроконвектор – наглядно на видео:

Компания NOBO, ведущий европейский производитель конвекторов, производит две совместимых между собой системы «умного» управления работой электрических приборов. В том числе «теплыми полами» (через термостат) и любыми другими бытовыми приборами, которые подключены к сети (через щиток, «разрыв» в цепи или включение/отключение розеток). Для этого они выпускают специальные термостаты, приемники-розетки и релейные приемники скрытого монтажа.

Одна из двух схем управления мультизональной электрической системойИсточник stroydoma74.ru

В качестве итога – как оптимизировать электроотопление

Кроме грамотного подбора нагревательного оборудования, эффективная и оптимальная (с точки зрения затрат) система отопления электричеством возможна лишь при комплексном утеплении дома – начиная от цоколя и заканчивая крышей. В противном случае, затраты на обогрев продуваемого дома будут значительно выше, даже несмотря на высокий КПД самого обогревателя, и отопление дома электричеством дешево вряд ли получится.

Водяное отопление частного дома своими руками – разбираем премудрости по полочкам

Еще такое отопление требует постоянного контроля. Если собрались оставить жилье на длительный период зимой, то носитель следует слить. Иначе при минусовой температуре он превратится в лед и попросту разорвет трубопровод. Все знают, что в воде содержатся различные примеси, способствующие коррозии металлических элементов, которые содержит любая система. А отложения солей на внутренней части труб препятствуют свободной течи и ухудшают теплоотдачу. И, наконец, если не установить специальный спусковой клапан, в системе могут возникнуть воздушные пробки. Они тоже значительно снижают эффективность.

Как провести отопление своими руками — вариант на два крыла

Ранее уже говорилось, что отопительная система представляет два варианта, одно и двухтрубная. Наиболее распространенной и лучшей по сохранению тепла является двухтрубная. Она также представлена двумя видами: тупиковой и попутной. При тупиковой схеме теплоноситель в подающей трубе движется навстречу потоку жидкости в обратке, т.е., попросту говоря, теплоноситель движется в одном направлении. Такая схема называется петлей Тихельмана.

Если протяженность труб большая, то всю разводку разделяют на две части или, как говорят, на два крыла. Такая схема особенно популярна в частных домах и на дачах.

Протяженность обоих частей или крыльев необходимо делать одинаковыми, а все радиаторы в этой сети подключаются при помощи вентилей. Это позволит быстро и оперативно регулировать подачу воды.

В остальном монтаж аналогичен всем остальным и не требует каких-либо особенностей.

Расчет системы отопления дома

Расчет системы – калькулятор онлайн

Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.

Как рассчитать отопление частного дома?

С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.

На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.

онлайн-калькулятором

Отопление тепловым насосом

Тепловые насосы высокотехнологичны и эффективны. Их применение в последние годы значительно набирает обороты. Особенно в загородных домах. Сущность теплового насоса заключается в заборе энергии из воды, воздуха и земли. Соответственно, разработано 3 модели: воздушная / водная / геотермальная.

Плюсов огромное количество:

• длительный срок службы, до 50 лет;
• безопасность: никаких выделений, грязи, отходов;
• экономный расход электроэнергии: выделяет примерно в 3 раза больше энергии, чем поглощает;
• дизель или бензин подходят для работы двигателя (когда не проведено электричество);
• система автоматическая, поэтому нет нужды доливать воду, контролировать;
• реверсивная функция позволяет в холода обогревать загородный дом, а в жару охлаждать;
• требования контролирующих органов не жесткие. 

Недостатки присутствуют в небольшом числе:

• дорого: главный минус тепловых насосов;
• компрессор громко работает, следовательно, котельную придется звукоизолировать. 

Владельцам загородных домов — садоводам нужно учитывать сущностную характеристику тепловых насосов. Они напитываются теплом из земли (геотермальные), поэтому почва охлаждается. Теплолюбивые саженцы на участке могут пострадать. 

Описание монтажа двухтрубной системы отопления своими руками

При организации отопления необходимо учитывать не только какой котел использовать, о чем говорилось в предыдущих разделах, но и какой будет разводка. Существует два типа разводки: однотрубная и двухтрубная. Однотрубная система представляет собой всего один контур или, попросту, одну трубу, которая проходит через все отопительные приборы – батареи. Что касается двухтрубной, то здесь устанавливается два стояка. По одному идет подача теплоносителя, а по второму, так называемая обратка – возврат теплоносителя в нагреватель.

Казалось бы разницы нет, но на самом деле она существенна. В первую очередь, при двухтрубной схеме можно на каждом радиаторе регулировать теплоотдачу. Возможно вы видели стоящий на трубе, идущей к радиатору кран. Перекрывая его можно уменьшать или увеличивать количество тепла, идущего от радиатора. Говоря бытовым языком, если дома жарко – кран закрываем, если холодно, то открываем. В результате регулируем тепловой режим комфортности в комнате.

Что касается технических характеристик, то при двухтрубном отоплении температура держится равномерно по всему контуру, а вот при однотрубном идет потеря тепла на каждом следующем радиаторе.

В многоэтажных домах используется исключительно двухтрубная система.

Что бы у себя дома установить такую систему необходимо будет приобрести:

• Отопительный котел может быть газовым, жидкотопливным, твердотопливным или электрическим.
• Расширительный бак.
• Циркуляционный насос. Он ставится, если вы монтируете с принудительной циркуляцией.
• Комплект труб необходимой длины.
• Радиаторы.

Общая схема двухтрубной системы отопления выглядит:

В зависимости от типа дома можно выбрать для себя один из нескольких вариантов отопления. Если дом одноэтажный, то хорошо подойдет горизонтальная система монтажа. Трубы при этом, прокладываются горизонтально. Если же в доме несколько этажей, то устанавливается вертикальная, стояковая. Монтируется несколько стояков, которые располагаются вертикально, а к каждому стояку подключается радиатор.

Есть различия по монтажу в зависимости от расположения котла и расширительного бака. Устанавливать эти элементы можно в подвале и на чердаке. В первом варианте трубы проводятся в промежутках между полом и подоконниками. Во втором же варианте трубы прокладывают под потолком, а от них идут уже разводки к радиаторам.

И последнее, что необходимо выбрать – это естественная циркуляция будет у вашей системы или же при помощи насоса. От этого будет зависеть непосредственно монтаж труб.

Итак, когда вы выбрали тип отопительной системы, нарисовали ее схему и приобрели все необходимые материалы, можно приступать к монтажу.

Что включают в себя эти работы

Первым этапом устанавливается отопительный котел и монтируются трубы для подачи воды к радиаторам. Затем устанавливается расширительный бак со сливным краном и контрольным патрубком. Теперь можно прокладывать магистраль. Вместе с основной магистралью прокладывается обратная. В неё врезается насос. И последним этапом идет установка радиаторов. Разводка труб к радиатором может быть разной. Ниже показано несколько вариантов такой разводки.

На радиаторах на входе и выходе рекомендуется устанавливать краны. В случае поломки радиатора с помощью кранов можно отключить подачу воды на неработающий радиатор не отключая всю систему. Кроме того, необходимо установить кран Маевского. С его помощью стравливается воздух при запуске и ее завоздушивании.

После того, как система была смонтирована, всё установлено, можно приступать к пробному запуску. Он нужен для проверки работоспособности. Первым делом необходимо перекрыть все установленные краны.

Вода в систему подается постепенно, первым заполняется контур подачи воды к радиаторам. На самом первом радиаторе открывается входной кран и кран Маевского, через который стравливается воздух. Как только из крана Маевского потечет только вода (без воздушных пузырьков) его необходимо закрыть и открыть выпускной кран. Подобные действия проводятся на каждом радиаторе отопления.

В результате вы заполните систему водой, вытравив из нее воздух и она будет уже готова к полноценной работе.

Бивалентные гибридные системы отопления на базе тепловых насосов

Гибридная система отопления (бивалентная) состоит из основного источника тепла, пикового догревателя и буферного накопителя. Данная система позволяет максимально эффективно использовать тепловой насос при минимальных капиталовложениях. 

Функционирование бивалентной системы

Как известно, отопительное оборудование подбирается согласно теплопотерь помещения при минимальной температуре наружного воздуха (для Киева -22 °С). Это значит что подобранный котел должен обогреть Ваше помещение в диапазоне температур: от -22 до +8 °С. Если же проанализировать Климатологию, то окажется что количество дней в отопительном сезоне когда температура опускается ниже -15 °С составляет меньше 5%. Поэтому, нецелесообразно проводить подбор теплового насоса на максимально низкую температуру наружного воздуха, намного выгоднее приобрести тепловой насос меньшей производительности и недорогой дублирующий источник тепла (пиковый догреватель — дешевле всего электрокотел) который будет включаться в работу исключительно при температуре ниже точки бивалентности (как правило -15 °С). Плюсом данной системы является также резервирование системы отопления.

Основные Плюсы:

• Резервирование системы отопления
• Возможность приобретения теплового насоса меньшей теплопроизводительности

Основные Минусы:

Нет

5. Какой мощности нужен тепловой насос?

Если у Вас новый дом из газоблока утепленный 100-120-150 мм минваты или пенопласта (стены и фундамент на глубину промерзания), хорошие двохкамерные энергосберегающие стеклопакеты, утепленная крыша (150-200мм), утепленный пол по грунту (минимум 100 мм.), тогда теплопотери Вашего дома составляют 50 Вт/м2 (при -22 °С):

• Дом 100 м2 — 5 кВт
• Дом 150 м2 -7,5 кВт
• Дом 200 м2 — 10 кВт
• Дом 250 м2 — 12,5 кВт
• Дом 300 м2 — 15 кВт
• Дом 350 м2 — 17,5 кВт
• Дом 400 м2 — 20 кВт
• Дом 450 м2 — 22,5 кВт
• Дом 500 м2 — 25 кВт
• Здание 1000 м2 — 50 кВт

В принципе такие телопотери свободно может покрыть тепловой насос воздух-вода серии Zubadan:

• Дом 100 м2 — 5 кВт — PUHZ-SW50VHA
• Дом 150 м2 -7,5 кВт — PUHZ-SHW80VHA
• Дом 200 м2 — 10 кВт — PUHZ-SHW112VHA/PUHZ-SHW112YHA
• Дом 250 м2 — 12,5 кВт — PUHZ-SHW140YHA
• Дом 300 м2 — 15 кВт — PUHZ-SHW140YHA + резерв 3 кВт
• Дом 350 м2 — 17,5 кВт — PUHZ-SHW230YKA
• Дом 400 м2 — 20 кВт — PUHZ-SHW230YKA
• Дом 450 м2 — 22,5 кВт — PUHZ-SHW230YKA + резерв 3 кВт
• Дом 500 м2 — 25 кВт — PUHZ-SHW230YKA + резерв 5 кВт
• Здание 1000 м2 — 50 кВт — Каскад из 2-х тепловых насосов PUHZ-SHW230YKA + резерв 4 кВт

При выборе мощности теплового насоса следует также учесть мощность необходимую для подогрева вентиляции, бассейна, горячей воды и т.п. Поэтому перед приобретением — посоветуйтесь с экспертом и выполните расчет теплопотерь.

Как самому сделать отопление по схеме «Ленинградка» в частном доме

Одна из популярных систем отопления – это «ленинградка». Считается, что название такое она получила, потому что была впервые применена при монтаже в домах Ленинграда.  Это однотрубная система. Иными словами все теплообменники или как их еще называют радиаторы отопления, батареи, располагаются по одной линии и на одной трубе.

Простую схему можно выразить так:

Т.е., теплоноситель, в данном случае вода, проходит через все радиаторы, постепенно теряя тепло. Лучше, оно сохраняется, если все радиаторы расположены на одном уровне. Поэтому подобная система выгоднее всего подходит для одноэтажных домов. Устанавливать можно с естественной циркуляцией воды и с принудительной, т.е. с применением насоса.

В предоставленном ниже видео, автор на примере схем рассказывает, как можно организовать у себя дома такую систему.

Подключение радиаторов к двухтрубной системе

Установленные батареи присоединяются к магистралям в процессе монтажа, правильное подключение радиаторов отопления при двухтрубной системе – это боковое либо диагональное. Все существующие способы показаны на рисунке:

Как видите, способ №2 не рекомендован к исполнению, поскольку при таком присоединении часть отопительного прибора не прогревается, особенно верхние углы.

К какому температурному балансу приводит нижнее подключение радиатора к двухтрубной системе, хорошо иллюстрируют рисунки:

Батареи, задействованные в вертикальной схеме, обычно имеют боковое присоединение (способ №3). В горизонтальных же системах наиболее предпочтительна диагональная схема подключения (способ №1), благодаря этому достигается максимальная теплоотдача отопительного прибора, что и представлено ниже на изображении:

Традиционные отопительные системы

Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы.

Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.

Особенности

Геотермальное отопление дома, загородного в первую очередь, не расходует дорогостоящее и загрязняющее воздух минеральное топливо. Вот уже 7 из 10 новых домов, возводимых в Швеции, отапливаются именно таким образом. В жаркие дни геотермальное оборудование из нагревателя становится средством пассивного кондиционирования. Вопреки распространенному мнению, для работы такой отопительной системы не нужны ни вулканы, ни гейзеры. В самой обычной равнинной местности она действует ничуть не хуже.

Единственным условием оказывается достижение тепловым контуром точки ниже линии промерзания, где температура почвы всегда составляет от 3 до 15 градусов. Сверхвысокий КПД только кажется противоречащим законам природы; тепловой насос насыщен фреоном, который испаряется под действием даже кажущейся людям «ледяной» воды. Пар согревает третий контур. Такая схема представляет собой вывернутый наизнанку холодильник. Потому эффективность насоса относится только к количественному соотношению электрической энергии и тепловых ресурсов. Сама по себе работа привода производится «как полагается», с неотвратимыми потерями энергии.

Двухтрубная попутная схема системы отопления

Двухтрубная схема является наиболее качественной с точки зрения управления. В ней отопительные приборы подключены к трубопроводам параллельно. Этот принцип дает удобство в регулировании температуры, позволяет отключить отдельные приборы для профилактики и ремонта.

Часть теплоносителя из подающего трубопровода поступает в радиатор, основная масса движется в последующие отопительные устройства. Этот тип обвязки применим для автономных и централизованных систем отопления. Установка термостатических головок может полностью автоматизировать процесс управления отоплением.