Проектирование системы отопления частного дома

Система отопления частного дома – один из важнейших элементов, позволяющий создать в жилище комфортную и уютную обстановку. Отопительная система состоит из нескольких взаимосвязанных элементов, главнейшим из которых является теплоноситель. Без него качественное функционирование всей системы теплоснабжения невозможно. В современных системах отопления чаще всего в качестве теплоносителя выступает вода.

Для обустройства отопления в частном доме лучше всего заручиться поддержкой квалифицированных специалистов. Они смогут правильно составить проект, произвести закупку нужных расходных материалов и осуществить монтаж теплоснабжающего оборудования для вашего дома. Конечно, при наличии соответствующего опыта провести монтаж отопительной системы в своём доме можно и самостоятельно. Для этого необходимо знать устройство системы отопления её тип и основные свойства.

Какие типы отопительной системы частного дома существуют

При установке отопительного оборудования в частном доме одним из главнейших требований является правильный выбор типа системы. Какие же виды системы отопления частного дома существуют?

 Отметим, что при обустройстве любого типа отопительной системы может быть использована однотрубная или двухтрубная схема. Наиболее популярными разновидностями отопительных систем для частного жилища являются:

• Газовые;
• Электрические отопительные;
• Твердотопливные;
• Жидкотопливные.

Существуют ещё альтернативные системы отопления. К ним можно отнести гидроустановки, ветровые установки, солнечные батареи и гелиоустановки. Для всех вышеописанных вариантов топлива существует лишь один тип теплоносителя – вода. То есть, нагрев может осуществляться с использованием различных средств, но при постоянном и неизменном теплоносителе. Именно поэтому каждая схема системы отопления оснащается фильтром для очистки жидкости и специальным канализационным сливом. Современные отопительные радиаторы оснащаются регулировочными вентилями, позволяющими контролировать подачу воды, устанавливая тем самым оптимальный температурный режим в комнатах.

Виды схем системы отопления частного дома

Автономная система отопления частного дома может обустраиваться по одной из двух схем:

• Однотрубной;
• Двухтрубной;
• Коллекторной.

Отличительной особенностью однотрубной системы отопления (рис. 1) является наличие электрического насоса. С помощью этого конструктивного элемента вода подаётся к радиатору (прибор создаёт необходимое для этого процесса давление). Главным достоинством однотрубной отопительной системы является компактность и простота монтажа. Вместе с тем использование электрического насоса для поддержания нужного давления в трубах делает эксплуатацию системы более затратной.

рис. 1 Однотрубная схема отопления

Двухтрубная система отопления частного дома (рис. 2) представляет собой конструкцию, в которой горячая вода к отопительным радиаторам подаётся по более высокой линии, а вот линия возврата остывшей жидкости располагается намного ниже. В такой системе отопления  трубы нужно располагать под определённым уклоном. Отличительной особенностью двухтрубной отопительной системы является циркуляция воды по трубам под воздействием давления, создаваемого расширительным бачком. В такой конструкции полностью отсутствуют насосные электрические системы, что значительно удешевляет стоимость их эксплуатации.

рис. 2 Двухтрубная схема отопления

Коллекторная отопительная система (рис. 3) сконструирована таким образом, что каждый радиатор, имеющийся в доме, соединяется отдельными трубами с единым коллектором. То есть, у радиаторов в коллекторной отопительной системе имеется две трубы: одна поставляет нагретый теплоноситель, другая – отводит остывший. Преимуществом такой схемы является возможность регулировки температуры в каждой комнате отдельно. При этом если какая-то часть системы выйдет из строя, её замену можно будет провести без отключения всего дома от отопления. Коллекторная система отопления считается на сегодняшний день самой прогрессивной. Единственным её недостатком становиться большой расход труб и необходимость дополнительного места для монтажа коллекторного шкафа.

рис. 3 Коллекторная система отопления

Из каких элементов складывается система отопления

Главным элементом современных систем отопления частного дома по-прежнему остаётся котёл. С его помощью осуществляется нагрев теплоносителя  и распределение тепла по всему дому. Естественно, наилучшим теплоносителем для обогрева частного дома является вода. Этой жидкостью заполняют отопительные трубы, идущие от котла. Циркулируя в них и нагреваясь, жидкость отдаёт тепловую энергию, обогревая комнаты дома. Также в отопительную систему частного дома включены трубопроводы и отопительные конструкции (радиаторы).

• Котёл – главнейший генератор тепла, обеспечивающий качественный нагрев теплоносителя (воды) перед его распределением по радиаторам. Вода нагревается в котле при помощи различных видов топлива (в процессе сгорания выделяется определённое количество тепловой энергии). Тип отопительного котла нужно выбирать в соответствии с условиями проживания, учитывая наиболее распространённый вид топлива в регионе. Немаловажным фактором при выборе котла являются климатические условия и общая площадь дома. Сегодня самым приемлемым для оборудования отопительной системы в частном доме считается газовый котёл. Он обладает необходимой экологичностью, надёжностью, простотой, экономичностью и безопасностью;
• Трубопроводы – функциональные элементы, соединяющие котёл с радиаторами отопления, и помогающие доставить к радиаторам нагретую жидкость. Сегодня производители предлагают обширный ассортимент труб для качественного оборудования системы отопления в частном доме. Наиболее востребованными являются трубопроводы из стали, медные и пластиковые трубы для систем отопления. Недостатком стальных труб отопления можно назвать сложность монтажа (их в процессе сборки отопительной системы нужно сваривать между собой) и сильную подверженность коррозии. Можно, конечно, приобрести стальные оцинкованные трубы, но ввиду большого веса их монтаж будет затруднителен. Сейчас в частных домах для оборудования систем отопления всё больше используют трубопроводы из полимерных пластиковых материалов. Особенной популярностью пользуются металлопластиковые трубы, основу которых составляет алюминиевый материал, а сверху имеется тонкое пластиковое покрытие;
• Приборы отопления – это привычные для нас радиаторы, выделяющие нужное количество тепловой энергии для обогрева жилища. Эти приборы можно разделить на несколько типов: классические водяные радиаторы, инфракрасные обогреватели, радиаторы конвективного типа (имеющие ребристую форму). Каждый отопительный прибор имеет определённое количество секций. Чем их больше, тем мощнее будет обогрев помещения. Естественно, радиаторы с большим количеством сегментов предназначаются для обогрева домов с большой площадью.
  
  Отопительный водяной котёл
  

Системы водяного отопления частного дома чаще всего – замкнутые (закрытые). В них жидкость циркулирует по кольцевой схеме,  и доливать её приходиться очень редко.

На современном этапе специалисты рекомендуют обустраивать двухтрубную систему отопления частного дома. (Схема 1).

Схема 1: Двухтрубная отопительная система

Как видно на изображении, эта схема состоит из двух контуров замкнутого типа. Один контур распределяет разогретую в котле воду по радиаторам (батареям) отопления. Когда теплоноситель остывает, он по трубам возвращается обратно к центральному котлу, где повторно подогревается. Преимуществом водяной системы отопления является параллельное расположение радиаторов во всех комнатах. Они позволяют одновременно подогревать воздух во всём доме.

Причиной востребованности и популярности водяной отопительной системы в частном доме является её бесперебойная работа. Действительно, для нагрева воды в радиаторах отопления можно использовать разнообразные виды топлива (газ, твёрдое топливо). При обустройстве электрической системы отопления частного дома бесперебойной работы добиться трудно. Электроэнергию могут выключить, и отопительная система функционировать перестанет.

Чтобы водяная система отопления функционировала правильно и слаженно, специалисты рекомендуют выдерживать максимально возможную высоту между выходным патрубком и наивысшей точкой  отопительной конструкции. Нагревательный котёл лучше устанавливать в подвальном помещении или в специально углубление в комнате.

Ещё одним важным компонентом этого типа системы отопления является расширительный бачок. Его основной функцией является создание максимально возможного давления в системе (чтобы жидкость могла нормально циркулировать по трубам). В основе работы этого бачка лежит гравитационный принцип, поэтому желательно размещать данный элемент как можно выше. Чем выше будет располагаться бачок, тем большим будет давление в трубах и тем лучше будет по ним циркулировать нагретая вода. Хорошим местом для установки бачка отопительной системы будет чердачное помещение.

Системы водяного отопления частного дома с расширительным бачком обычно считается открытой. Закрытые системы отопления частного дома также могут иметь расширительный бачок, но он никак не связан с внешним миром (из него нельзя откачать воду или добавить недостающую жидкость). Если отопительная система оснащена таким бачком, в ней обязательно должна быть компенсационная ёмкость (дополнительный бачок небольших размеров, внутри которого есть специальная мембрана, позволяющая регулировать давление в системе). В замкнутых отопительных системах теплоносителем может быть не только вода, но и другие жидкости (тосол).

Котельная

Монтаж отопительной системы

Перед проведением монтажа отопительной системы в частном доме необходимо определиться, какой вариант будет оптимальным для ваших условий проживания. Оптимальное решение – установить систему отопления, использующую наиболее экономичный и приемлемый для вашего региона тип энергоносителя. К примеру, если к вашему дому подведён газ, то наиболее приемлемым вариантом для отопительной системы будет водяная  (главным энергоносителем которой будет газовый котёл). Если позволяют финансовые возможности и площадь дома, можно установить дополнительную отопительную систему с электрическим или твердотопливным котлом (она будет служить запасным вариантом и позволит вам отапливать дом независимо от наличия конкретного топливного ресурса).

Следующий этап – составление проектной документации, в которую входят все расчёты (необходимые для качественного монтажа). В проектном бюро вам помогут составить все необходимые чертежи и схемы отопления частного дома. После того как проектирование системы отопления частного дома завершено, можно отправляться на рынок за нужными для монтажа материалами.

На первоначальном этапе монтажных работ проводится установка отопительного котла. Если он не будет электрическим, обязательно обустройте отдельную котельную (это позволит избежать попадания продуктов горения в ваше жилище). В котельной обязательно должна быть оборудована хорошая вентиляционная система. Поверхности вокруг котла (стены, пол, потолок) нужно отделать огнеупорными материалами, а также сделать дымоход от этой конструкции на улицу. Котёл не должен стоять слишком близко к стенам котельной (Фото 1).

Фото 1. Котельная

Дальше нужно установить коллектор (если он отмечен в схеме отопительной системы), циркуляционный насос (при необходимости контролирования давления воды в трубах и отсутствии расширительного бачка), других приборов для регулирования и измерения функциональных возможностей отопительного котла.

Далее необходимо обустроить трубопроводные магистрали (Фото 2). Эти элементы должны отходить от котла и направляться к отопительным радиаторам. Обычно для проведения трубопроводов в дом в стенах делаются отверстия необходимого диаметра, а после прокладки этих элементов отопительной системы отверстия заделываются раствором цемента.

Фото 2. Трубопроводные магистрали

Монтаж радиаторов отопления (Фото 3) осуществляется в самую последнюю очередь. Для их установки используют специальные крепёжные кронштейны. Обычно эти элементы отопительной системы устанавливают под окном. Радиатор отопления оснащается двумя отверстиями (для входа и выхода жидкости). Около них нужно установить термодатчики и запорно-регулировочную фурнитуру. Самый первый запуск отопительной системы после монтажа желательно осуществлять в присутствии специалиста из газовой службы.

Фото 3. Радиатор отопления

При выборе системы отопления для частного дома нужно учитывать несколько факторов:

• Наиболее приемлемый для вашего региона энергоноситель;
• Оборудование автономной отопительной системы на случай возникновения непредвиденных обстоятельств;
• Учёт климатических условий местности;
• Учёт общей площади дома.

Выполнять самостоятельную установку отопительной системы в частном доме не рекомендуется, этим должны заниматься профессионалы.

• Промышленные отопительные котлы: краткий обзор
• Как работает система вентиляции
• Ремонт дымохода, печной трубы из кирпича на крыше частного дома
• Кладка кирпичных вентканалов: схемы, размеры, как выполняется