Схемы отопления частного дома

Геотермальное отопление дома

Для практического применения по-настоящему полезного бесплатного отопления дома рекомендована установка геотермальных систем. Они представляют собой три контура, каждый из которых выполняет определенную функцию.

Наружный контур. Должен располагаться в грунте на глубине не менее 10 м. Альтернатива – погружение труб в близлежащий водоем

Важно, чтобы температура среды была на 7-8°С выше, чем на поверхности; Средний контур. В нем с помощью теплообменника энергия от нагретой воды (не менее 10-12°С) передается хладагенту. После сжатия в компрессоре его температура повышается до 65-70°С; Внутренний контур

Для бесплатного отопления своими руками с помощью геотермальной установки нужно передать температур хладагента воде в системе отопления. Эту функцию выполняет второй теплообменник

После сжатия в компрессоре его температура повышается до 65-70°С; Внутренний контур. Для бесплатного отопления своими руками с помощью геотермальной установки нужно передать температур хладагента воде в системе отопления. Эту функцию выполняет второй теплообменник.

Однако еще на этапе проектирования нередко сталкиваются с проблемой самостоятельной организации бесплатного отопления частного дома. Прежде всего – в установке труб наружного контура. Предварительно выполняется расчет глубины залегания магистрали, где температура будет оптимальной в зимнее время. Использование водоема, как основной среды с повышенной температурой не всегда возможно физически.

Тепловой насос для отопления

Также для отопления дома с помощью бесплатной энергии нужно выполнить земляные работы. Для сверления вертикальных скважин потребуются услуги специализированной компании. И, кажется, что сделать самостоятельно без проекта отопление частного дома бесплатно невозможно. Стоимость комплексной услуги вместе с оборудованием в среднем составляет 750-800 тыс. руб. Но эту цифру можно существенно уменьшить, если сделать грамотное распределение средств при организации бесплатного автономного отопления частного дома:

• Тепловой насос можно приобрести самостоятельно. В среднем, на 1 кВт потребляемой электрической мощности он будет вырабатывать 10 Квт тепловой энергии. Стоимость грунтовых моделей составляет 290-300 тыс. руб. Насосы типа «земля-земля» обойдутся дороже – от 340 тыс. руб;
• Для расчета продолжительности наружной магистрали в бесплатном отоплении частного дома можно воспользоваться онлайн калькулятором. Но при этом точность будет значительно ниже, чем при заказе платного проекта геотермальной установки. Подобная документация может обойтись в 25-30 тыс. руб;
• Сверление скважин в грунте можно поручить компании по организации систем автономного водоснабжения. Они могут заниматься монтажом элементов бесплатного отопление дома. Своими руками сделать эту работу проблематично.

Все остальное делается самостоятельно. Пример организации бесплатного отопления частого дома своими руками показан на видео:

Варианты устройства двухтрубной системы

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.

Виды водяных систем отопления в частном доме

Существует несколько видов водяного отопления для частных домов. Здесь мы подразумеваем стандартные системы обогрева с помощью радиаторов, теплые полы и плинтусное отопление. Отдельные виды могут совмещаться друг с другом, что позволяет достичь эффективного обогрева. Например, в спальнях и гостиных монтируются обычные радиаторы, а в ванных комнатах и туалетах нередко прокладываются теплые полы – отличное решение для тех, кто не выносит холода и не любит холодный кафель. Давайте разберемся в отдельных видах отопления и в их преимуществах.

Радиаторные

Радиаторные системы отопления являются неустаревающей классикой. Принцип их работы заключается в передаче тепла от теплоносителя через устанавливаемые в помещениях радиаторы. Такие отопительные системы смонтированы в подавляющем большинстве зданий различного назначения – в жилых, производственных, административных, хозяйственных и многих других. Они отличаются относительной легкостью в монтаже – достаточно протянуть трубы и подключить к ним радиаторы.

Раньше водяное отопление в частном доме предусматривало монтаж громоздких чугунных радиаторов. Со временем им на смену пришли более легкие и тонкие стальные радиаторы, изготовленные из стойкой к коррозии стали. Позднее на свет появились алюминиевые батареи – они отличаются легкостью, дешевизной и выносливостью. Для частного дома это самый идеальный вариант батарей.

Главным плюсом радиаторных систем является то, что для их прокладки не нужно заливать бетонные стяжки. Весь монтаж сводится к установке котла и радиаторов с их последующим подключением. Радиаторы обеспечивают эффективный прогрев помещений и не нарушают дизайн интерьеров, особенно, если в качестве них выступают современные алюминиевые многосекционные батареи.

Теплый пол

Водяное отопление пола в частном доме может работать как в самостоятельном режиме, так и во вспомогательном. В самостоятельном режиме надобность прокладывать трубы с радиаторами отпадает, а все тепло испускают полы. Благодаря этому на таких полах могут без опаски играть дети, их не продует и не просквозит. У вас постоянно мерзнут ноги? Тогда вам обязательно придутся по душе всегда теплые полы. Во вспомогательном режиме они работают как дополнение к радиаторным системам.

Системы теплых полов хороши на кухнях, в ванных комнатах и туалетах. где на полу чаще всего лежит вечно холодная плитка. Прокладка отопления поможет сделать полы теплыми и комфортными. Например, в ванной комнате вам больше не придется становиться босыми ногами на холодную плитку. То же самое относится и к туалету. Если у вас на кухне лежит кафельный пол, смело укладывайте системы теплых полов и здесь. Еще одно место, где теплый пол станет атрибутом комфорта, это спальня – согласитесь, мало приятного вылезать из-под теплого одеяла и становиться пятками на холодные полы.

Для теплых полов характерна низкая температура теплоносителя, не превышающая +55 градусов, что позволяет создавать экономичные системы отопления. Но необходимость делать бетонные стяжки и проходить сквозь стены и дверные коробки является весомым минусом. Лучше всего продумать необходимость монтажа системы еще на этапе постройки дома.

Плинтусные

Современные отопительные системы, построенные на основе классических алюминиевых радиаторов, отличаются тем, что тепло от них распространяется только вверх – за счет естественной конвекции. В результате весь теплый воздух поднимается, а на его место поступает холодный воздух. Нет ничего удивительного в том, что у домочадцев начинают мерзнуть ноги. Единственным плюсом является отсутствие холода от окон, так как он уносится конвекцией к потолку. Но что делать с отоплением? Не опускать же радиаторы на самый пол?

Выходом из ситуации становятся плинтусные системы отопления. Здесь используются малогабаритные радиаторы, сделанные из латуни или алюминия. Подача теплоносителя осуществляется с помощью пластиковых труб небольшого диаметра. Система дополняется кранами, спускниками воздуха и прочими необходимыми аксессуарами.

Все это уложено в специальный пластиковый плинтус – попадающий сюда воздух нагревается и нагревает находящиеся сверху стены. Далее помещение согревается инфракрасным излучением от нагретых стен и полов. Сквозняки, дующие по полу, в обогреваемых помещениях отсутствуют. Здесь прогреваются не только стены, но и сами полы, делая комнаты теплыми и комфортными.

Достоинством плинтусного отопления является то, что его можно проложить на любом этапе, даже после завершения строительства. Недостатки – высокая стоимость монтажа и куча требований к размещению плинтусов и прочих элементов. Допускается и одновременный монтаж всех видов описанных систем.

Установка дымохода и котла

Собственно, установка твердотопливного котла в доме не является каким-то сверхсложным процессом. Достаточно всего лишь разместить оборудование на подготовленной основе и выставить его горизонтально по уровню с помощью регулируемых ножек, либо специальных подкладок. Патрубок для дымохода совместить с отверстием в стенке можно с помощью поворота колен.

Быстрее и легче всего будет собрать приставной внешний дымоход. Он состоит из вертикальной закрепленной трубы, которая соединяется с патрубком котла посредством тройника. Если дом деревянный, то монтаж дымовой трубы в местах прохождения сквозь стену или перекрытия должен выполняться с соблюдением техники пожарной безопасности.

Методика установки дымохода такова:

1. В перегородке вырезают квадратное отверстие, по размеру превосходящее сечение трубы дымохода на 38 см с каждой стороны. Так, при сечении канала трубы в 100 мм и толщине утепляющего слоя в 5 см размер отверстия будет равен 100+380×2=860 мм.
2. Монтируют в проем оцинкованный короб – это будет проходной узел.
3. Сквозь короб пропускают сэндвич трубу, а пустоты заполняют базальтовой ватой.
4. Фиксируют внешнюю крышку узла.

В домах, сложенных из кирпича и пеноблока, дымовую трубу монтируют в стальную гильзу с уплотнителем.

Во время монтажа системы отопления с твердотопливным котлом необходимо соблюдать ряд требований к дымоходным каналам:

• минимальная высота дымохода (от колосниковой решетки до козырька) – 5 метров, причем в ней может быть не более трех поворотов;
• стыковку отдельных секций трубы производят так, чтобы осадки стекали снаружи трубы, а скопившийся конденсат – внутри;
• горизонтальный отрезок дымохода следует устанавливать со слабым уклоном в сторону котла;
• внизу дымохода должен быть предусмотрен сборник для конденсата и ревизионный люк;
• кровельный карниз можно обойти, если установить на дымоходе два колена с уклоном по 30º;
• крепление трубы кронштейнами нужно производить так, чтобы они не приходились на стыки секций;
• сверху на дымовую трубу монтируют флюгер или конусовидный колпак.

Выбор радиаторов и количества секций

Радиаторы являются достаточно важной частью отопительной системы, так как определяют количество необходимого тепла в помещении и влияют на долговечность всей системы.

Батареи могут быть:

• Чугунными.
• Стальными.
• Алюминиевыми.
• Биметаллическими.

Большой теплоотдачей характеризуются чугунные батареи, но они в то же время имеют достаточно большую массу.

Для биметаллических радиаторов характерна долговечность и хорошая отдача тепла. Однако стоимость таких элементов слишком высока, что заставляет большинство потребителей отказаться от такого варианта.

Алюминиевые радиаторы отличаются коротким эксплуатационным сроком, а стальные теплообменники плохо нагревают помещение в сильные морозы.

Расчет количества секций проводится следующим образом: определяют тепловые потери и умножают на коэффициент запаса, который равен 1,2. Затем полученное значение делят на показатель тепловой мощности одной секции радиатора. При получении дробного числа выполняют округление в большую сторону.

Упрощенный вариант определения количества секций батареи подразумевает использование следующей схемы: одна секция радиатора способна обогреть около двух квадратных метров комнаты высотой до 3 метров. При высоких тепловых потерях необходимо приобретать секции с небольшим запасом.

Что нужно учесть для правильного и быстрого монтажа отопления

Для того чтобы в холодное время года в своем загородном доме вы могли чувствовать себя комфортно, нужно уделить особое внимание некоторым аспектам монтажа отопительной системы

Зонирование

 Будет правильно, если планирование отопительной системы в частном доме начнется на этапе проектирования, а не когда дом уже будет построен. Не секрет, что чем дальше расположен радиатор от котла, тем температура в нем ниже. Для снижения воздействия этого эффекта желательно предусмотреть зонирование дома, когда более важные зоны будут располагаться ближе к котлу.

Зонирование и необходимый температурный режим:

Материал для радиаторов

Зонирование не единственный момент, который нужно продумать при проектировании работы отопительной системы. Не меньшее значение имеет и материал, из которого сделаны радиаторы отопления (батареи).

Различные виды радиаторовИсточник k.sina.com.cn

Плюсы и минусы различных видов батарей:

Мощность радиатора

Для того чтобы не замерзнуть в частном доме, следует правильно рассчитать фактическую мощность радиатора. Отметим, что его паспортная мощность указывается из расчета для многоквартирных домов, где температура подачи составляет 90, а обратки – 70 °С.

Мощность радиатора для частного дома должна быть достаточной, чтобы прогреть помещение и в самые холодные дниИсточник www.allpbspb.ru

В частных домах эти температуры обычно близки к 80 и 60 °С соответственно. Опустим здесь математические выкладки, скажем лишь, что для частного дома паспортную мощность секции радиатора стоит умножить на коэффициент 0,865

Количество радиаторов

Самый простой вариант расчета основан на рекомендации СНИП: для обогрева одного кубометра помещения в панельном доме надо 41 Вт тепла, а в кирпичном 34 Вт. Пример: возьмем комнату площадью 18 кв. м, с высотой потолков 2,7 м. Получаем 18 * 2,7 * 41 = 1992,6 Вт. Допустим, реальная мощность радиатора (пересчитанная от паспортной 170 Вт) равна 170 * 0,865 = 147,05 Вт.

Однако понятно, что не все будут строить себе панельный дом. Для зданий из других строительных материалов существует более сложная формула.

• P – площадь комнаты;
• Q1 – коэффициент, учитывающий остекление;
• Q2 – теплоизоляция стен;
• Q3 – отношение площади окон к площади пола;
• Q4 – минимальная температура на улице зимой;
• Q5 – количество наружных стен в комнате;
• Q6 – тип помещения по степени обогрева;
• Q7 – высота потолков.

Газовая горелкаИсточник pennington.org.uk

Мощность котла

Неверно будет взять котел, просто равный по мощности сумме мощностей всех радиаторов. Эта мощность будет очень мала для нормального отапливания дома. Рассмотрим пример:

Пусть сумма мощностей всех радиаторов равна 10 кВт. Тогда мощность котла будет рассчитываться по формуле: мощность котла = (сумма мощностей всех радиаторов * теплопотери) / (сезонный коэффициент использования мощности * КПД котла) = (10 * 1,4) / (0,5 * 0,85) = 32,94 кВт. Коэффициент теплопотери в Московском регионе – 0,5; в Архангельске – 0,79; в Краснодаре – 0,35.

Затем выбираем котел с близкой к рассчитанной мощности из линейки котлов выбранного производителя.

Типы топлива

Еще одним важным фактором подготовки отопительной системы является вид топлива, используемого для обогрева.

Тип топлива: плюсы и минусы:

Применения электричества для организации отопления

Применение электроэнергии один из способов создать отопление частного дома без газа с монтажом водяного контура. Конечно это дорогостоящий вид обогрева. В принципе возможны следующие электрические системы отопления для частного дома с использованием электроэнергии:

• использование электрокотла для водяного отопления;
• размещение в помещениях дома электрических конвекторов;
• использование инфракрасных обогревателей;
• создание теплых полов.

Электрический конвектор

Электрический конвектор – простейшее устройство для нагрева воздуха в жилом помещении. Устройство отопления методом установки электрических конвекторов подкупает простотой монтажа, безопасностью, наличием защиты от перегрева и экологичностью. Инфракрасные обогреватели не менее удобны для применения, а иногда выбирается комбинированный вариант использования электрических обогревателей.

Подобные устройства легко объединить в одну систему и обеспечить ее работу в автоматическом режиме. Если на электрические конвекторы для отопления частного дома цены вполне доступны, то постоянный рост тарифов на электроэнергию уменьшает спрос на эти удобные системы обогрева.

Инфракрасные теплые полы

Одним из наиболее востребованных вариантов для загородного дома являются инфракрасные теплые полы. Они выпускаются в виде пленки, толщина которой около 3 мм. Монтаж такого пола простой и доступный. Пленка укладывается под любое напольное покрытие. Нередко пленку устанавливают на стены и даже на потолок. На потолке «теплый пол» размещают чаще всего в двухэтажных коттеджах или в домах с мансардой. Большая площадь обогрева ускоряет обогрев всего помещения и экономит до 40% электроэнергии.

Электрический котел

Электрические котлы вполне достойная замена газовым котлам. С их помощью легко создать отопление дома альтернативное газовому отоплению. Только цена электричества существенно ограничивает спрос на эти удобные и безопасные приборы.

Каждые 100 м2 требуют мощности 10 кВт. Если нужно будет установить мощный котел, то придется согласовать его установку с Энергонадзором. Электропроводка в доме, как правило, не соответствует требованиям, поэтому делают дополнительную линию от входа до котла.

По принципу действия котлы использующие электроэнергию для нагрева теплоносителя делятся на:

1. электрический котел с установленными ТЭНами;
2. электродный электрический котел;
3. индукционный электрический котел.

Все вышеперечисленные приборы имеют общие особенности, которые отличают их от газовых и твердотопливных котлов. Эти особенности, которые могут стать преимуществами при применении котлов для отопления загородных домов:

• высокий уровень безопасности;
• бесшумность;
• простая регулировка температуры жилья, возможность автоматизации;
• нет проблем с топливом, его транспортировкой и хранением;
• не вредят окружающей среде;
• легко устанавливаются;
• могут быть напольными, настенными, трехфазными и однофазными.

Электродный котел

Электродный котел — самый экономичный электрокотел для отопления частного дома, обладающий небольшими размерами. По сравнению с ТЭНовыми котлами, экономия достигает 40 %. Характеризуются отсутствием накипи и быстротой нагрева воды.

ТЭНовый котел

ТЭНовый котел нагревает воду в контуре посредством трубчатых нагревательных элементов. Его основная функция – генерировать тепло. Контур отопления практически ничем не отличается от схем, применяемых для газовых или твердотопливных котлов. При этом нужно правильное расположение батарей отопления в частном доме относительно окон. Если окон несколько, то радиаторы устанавливаются под каждым окном.

Существуют правила и нормы установки батарей отопления:

1. между стеной и батареей расстояние не менее 2 см;
2. между подоконником и радиатором 8 – 10 см;
3. между полом и низом батареи 10 – 12 см;
4. во всех случаях желательна установка теплового экрана.

Индукционный котел

Индукционный котел можно представить в виде электромагнитного индуктора, или трансформатора, который имеет первичную и вторичную обмотку. Вторичной обмоткой служит корпус, в котором наводятся так называемые вихревые токи Фуко. Поскольку корпус котла является короткозамкнутым витком, то в нем наводятся значительные токи нагревающие корпус котла, следовательно, и теплоноситель. Индукционные котлы более экономным, чем ТЭНовые котлы и вполне применимы как альтернативные виды отопления частного дома или дачи.