Выбираем схему водяного или воздушного каминного отопления частного дома: составные элементы и особенности организации

Схемы газового отопления дома

Речь пойдет о водяном отоплении с использованием газа. Сразу стоит определиться с типом циркуляции теплоносителя. Она бывает естественной (такие системы еще называют гравитационными) или принудительной (с обязательным насосом).

Гравитационные системы требуют установки руб большого диаметра, то есть теплоносителя в системе получается много. Второй момент — за счет того что движется теплоноситель по трубам с небольшой скоростью, эффективность отопления не очень высокая. Дальние радиаторы в длинных ветках могут быть холодными. Это о недостатках. Их немало, но есть один большой плюс — системы с естественной циркуляцией не зависят от электричества

Это важно в тех регионах, в которых свет отключают часто

Схема ситемы с естественной циркуляцией

Теперь немного о системах с принудительной циркуляцией. Они более эффективны — теплоноситель движется с заданной скоростью, доставляя тепло во все уголки системы. Наличие насоса позволяет использовать трубы небольших диаметров. Это значит, что теплоносителя в системе не много и он быстро прогревается. В общем, они обеспечивают больший уровень комфорта, но имеют серьезный минус — для работы необходимо электричество, то есть требуется резервное питание. Если свет отключают редко, достаточно установить блок бесперебойного питания с несколькими аккумуляторами. Они могут обеспечить работу котла на десятки часов. Если же отключают свет часто и надолго, придется встраивать в систему еще и генератор. В любом случае, это дополнительные затраты и немалые.

Есть еще системы комбинированные — они спроектированы как гравитационные, но имеют встроенный циркуляционный насос. Такое решение можно назвать идеальным с точки зрения практичности: пока свет есть, отопление работает как принудительное, как только электропитание пропало, все работает как гравитационная система. В общем, неплохой вариант, за исключением того, что трубы будут проведены большие и слишком уж на виду.

Способ разводки

Есть три типа систем — однотрубные, двухтрубные и лучевые. В однотрубных радиаторы подключены последовательно к одной трубе. Этот способ разводки экономичен — требуется меньше труб, но его трудно компенсировать — сложно добиться одинаковой теплоотдачи от радиаторов. Все дело в том, что теплоноситель поступает на первый радиатор в ветке горячим — сразу от котла. Он проходит через него, немного остывает, попадает на следующий, еще немного остывает. Так на всем протяжении ветки.

Схема однотрубной системы газового отопления частного дома

Получается, что к последнему радиатору приходит теплоноситель намного холоднее, чем к первому. Единственный выход — учитывать это явление при проектировании системы и увеличивать количество секций в радиаторе по мере удаления от котла. Но последние радиаторы все равно останутся наиболее холодными.

Более-менее легко можно сбалансировать систему, представленную на фото выше. В ней на каждом радиаторе присутствуют термостаты — устройства, позволяющие менять количество проходящего через радиатор теплоносителя. Чтобы при этом не «задавить» циркуляцию во всей системе, под каждым радиатором ставится байпас — перемычка, по которой идет теплоноситель, который не пошел через радиатор.

В двухтрубной системе радиаторы подключены параллельно — к подающему и обратному трубопроводу. В этой системе расход труб намного больше, так как тянется одновременно две нитки. Но в данном случае на каждый отопительный прибор подается теплоноситель с одинаковой температурой, благодаря чему теплоотдача радиаторов будет одинаковой (если поставить одинаковые батареи).

Пример двухтрубной схемы

В данной схеме также можно ставить термостаты, но для этого не требуются байпасы — регулируется только поток на один радиатор. Так что несмотря на больший расход труб, двухтрубные системы более популярны.

Лучевой способ разводки самый затратный по количеству туб. В них к каждому радиатору идет отдельно подающая и обратная труба. Она подключается к коллектору — устройству с одним входом и несколькими выходами. В данном случае регулировка возможна как на коллекторе, так и на радиаторе при помощи термостата.

Лучевая схема разводки отопления

Газовое отопление частного дома сделанное по этой схеме будет наиболее надежным: если повредиться один из трубопроводов, все остальные будут работать. Потому такой способ часто выбирают если трубы прячут в стяжку.

Из чего состоит система отопления

В основном для обогрева частных домовладений выбираются водяные системы. Для этого традиционного варианта, как проще сделать отопление в частном доме, характерен высокий универсализм, позволяющий использовать для нагрева доставляемого в помещения теплоносителя практически любое топливо. Кроме того, в водяных системах нередко используется комбинированный нагрев, дающий возможность оперировать несколькими разновидностями энергоносителей.

В состав любой отопительной системы для частного дома входят следующие элементы:

1. Источник нагрева.
2. Система труб, с необходимым оснащением.
3. Отопительные приборы – батареи или нагревательные контуры системы теплого пола.

Чтобы обрабатывать и управлять теплоносителем, а также иметь возможность обслуживать отопительную систему, применяется дополнительное оборудование.

Под дополнительным оборудованием имеются в виду следующие приборы:

• Бачок расширения.
• Циркуляционный насос.
• Гидравлический разделитель.
• Коллектор распределения.
• Буферный бак.
• Бойлер косвенного нагрева.
• Элементы автоматизации системы.

Для принудительной циркуляции нагретой воды используют насос. Если же в системе имеется несколько контуров, для разграничения которых используется гидрострелка или буферная емкость, потребуется 2 и более насосов. При этом буферная емкость выполняет роль и гидравлического разделителя, и теплоаккумулятора. Обычно тепловой циркуляционный контур отделяют в тех случаях, когда обустраивается отопительная система повышенной сложности. В основном это характерно для коттеджей с несколькими этажами.

Распределяющие коллекторы применяются в нагревательных контурах теплых полов или в лучевых радиаторных контурах. Конструкция нагревателя косвенного нагрева состоит из емкости и змеевика, где осуществляется нагрев воды для ГВС от теплоносителя. Чтоб следить за показателями температуры и давления воды, система оснащается термометрами и манометрами. При помощи приборов автоматизации – датчиков, терморегуляторов, контроллеров и сервоприводов, наблюдают за параметрами теплоносителя и управляют ими в автоматическом режиме.

Какого размера дом можно отопить с помощью кирпичной печи с водяным контуром

Кирпичную печку можно приспособить и для отопления больших площадей, если при ее постройке около топки поместить теплообменный элемент, через который будет проходить теплоноситель, нагреваясь и далее циркулируя в разведенной по дому системе отопления. В данном случае, возможно, потребуется подключить водяной насос, который будет ускорять движение теплоносителя в системе.

Самодельный эффективный теплообменник

Теплообменные элементы могут быть разных форм, на фото представлен один из них. Он вмуровывается в конструкцию печи около топочной камеры, чтобы, проходя через него, вода быстро нагревалась и поступала в трубы и батареи.

Трубы входа и выхода из теплообменника выводятся из конструкции печи наружу, и к ним подключается контур отопления. Далее система заполняется водой, которая и будет исполнять роль теплоносителя.

Разводку можно выполнить металлопластиковыми или полипропиленовыми трубами

В данном случае для разводки и подключению к контуру использованы металлопластиковые трубы.

Схема дровяной печи с водяным контуром отопления

На этой схеме теплообменник расположен над топкой и показан в виде решетки красного цвета. Синей линией отмечен остывший теплоноситель, который проходит через циркуляционный насос и поступает в теплообменник — эта часть контура называется обраткой. Красной линией отмечена нагретая вода, поступающая в радиаторы.

Также в отопительном контуре устанавливается мембранный бак, который может быть расположен в любом доступном месте контура, но желательно его установить на трубе обратки.

Мембранный бак

Его еще называют расширительным баком закрытого типа. На его верхней части находится ниппель, через него в верхнюю камеру закачивается воздух. При нагреве воды в системе она расширяется, и ее избыток поднимается в бак, растягивая мембрану. При остывании и соответствующем падении давления, вода дожимается обратно в систему. Таим образом сглаживаются возможные скачки давления в трубах, сводится к минимуму риск разрушения целостности системы от перегрева.

Виды отопления от камина

Виды каминного отопления

Если камин будет выполнять не только эстетические функции, но и практические (организация системы отопления) – нужно выбрать оптимальную схему передачи тепловой энергии в помещение. В зависимости от эксплуатационных характеристик дома можно сделать воздушное отопление камином или аналог водяного.

Сначала нужно приобрести камин с соответствующим теплообменником. Если конструкция делается самостоятельно – он изготавливается из подручных материалов.

Воздушное каминное отопление

Схема воздушного каминного отопления

Главным отличием отопления частного дома камином является передача тепловой энергии по воздушным каналам в другие помещения здания. Для этого можно приобрести уже готовую модель с воздушной камерой нагрева или сделать ее самостоятельно. Последний вариант предпочтительнее, так как есть возможность регулировать ее объем и номинальную выходную мощность системы.

• Камера нагрева воздуха. Она должна быть изолирована от топки, как бы обрамлять ее. Если установлен газовый отопительный камин – через нагревательную камеру должен проходить канал подачи воздуха с улицы для работы горелки;
• Распределительные воздуховоды. Они подключаются к камере нагрева и необходимы для подачи теплого воздуха в помещения дома. Для улучшения циркуляции рекомендуется самостоятельно делать камины с воздушным отоплением с системой вентиляции;
• Каналы для поступления воздуха в камеру нагрева. Лучше всего установить блок смешивания воздушных потоков с улицы и из помещений. Так можно одновременно решить две задачи – вентиляцию в доме и уменьшение затрат на нагрев воздушных масс.

Нижняя разводка воздуховодов

Одним из важнейших моментов в отоплении дома камином является месторасположение камеры нагрева и распределительного воздуховода. Самый простой способ монтажа последнего – на черновой потолок с дальнейшим скрытием декоративной поверхностью. Однако для такого отопления частного дома камином свойственен один недостаток – теплый воздух будет подниматься сразу наверх, что приведет к неравномерному тепловому распределению. Нижняя часть помещения будет плохо прогреваться.

Лучше всего использовать альтернативную систему отопления от камина с нижним монтажом воздуховодов.

Установка каналов происходит на уровне пола. При этом они могут быть расположены как у плинтусной части стен, так и непосредственно на черновом полу. При выборе подобного воздушного отопления с помощью камина владелец дома получает ряд преимуществ:

• Равномерное распределение теплых воздушных потоков от пола по всему объему комнаты;
• Возможность изменять мощность с помощью регулируемых заслонок;
• Уменьшение затрат при проведении профилактических работ с каминным воздушным отоплением своими руками.

Проектирование должно включать в себя выбор оптимальной схемы отопления с помощью камина – его мощности, сечения трубопроводов и их протяженность. Дополнительно вычисляется мощность системы принудительной циркуляции воздуха.

Водяное каминное отопление

Камин с водяным теплообменником

Для уже готовых конструкций можно выполнить их небольшую модернизацию и сделать камин с водяным отоплением своими руками. Суть этой процедуры заключается в установке теплообменного блока в топку. Альтернативный вариант – приобретение уже готового камина с водяным теплообменником.

В этом случае камин заменяет традиционный котел – тепловая энергия от сгораемого топлива передается воде. Она же начинает циркулировать по системе трубопроводов и поступает в радиаторы и трубы. Однако монтаж каминов с водяным отоплением связан с большей трудоемкостью, так как нужно предусмотреть установку следующих компонентов:

• Циркуляционный насос. Необходим для нормализации скорости движения теплоносителя;
• Расширительный бак. Служит защитой от перегрева – компенсирует критическое повышение температуры горячей воды и давления в трубах;
• Группа безопасности – воздухоотводчик и клапан сброса воды.

В целом, принцип проектирования каминного водяного отопления своими руками ничем не отличается от стандартного. Нужно только учесть относительно большое потребление энергоносителя и инерционность системы.

В видеоматериале показан пример организации безопасного водяного отопления с помощью камина:

Конструктивные особенности

Визуально каминопечь с водяным контуром очень напоминает обычный камин. Её конструкция, изготовленная на производстве, имеет следующие составляющие элементы:

1. Камеру сгорания топлива. Внутренняя её часть производится из чугуна либо термостойкой стали, внешняя — из жаропрочного стекла.
2. Теплообменник. Может иметь вид змеевика, водяной рубашки или другой похожей ёмкости, находящейся над источником тепла.

Отдельные модели заводских каминов могут комплектоваться специальной заслонкой, которая выполняет важную роль, в случаях когда камин используется для приготовления пищи. Иногда основную конструкцию дополняет термогенератор, выступающий как дополнительный источник энергии и способный автоматически поддерживать температуру воздуха в помещении и воды в теплообменнике.

Внутри каминопечи происходят определённые процессы, способствующие нагреву воздуха. Процесс открытого нагрева состоит из нескольких этапов:

1. Дрова, сгорая в топке, отдают тепловую энергию в тепловой контур. В качестве наполнителя в теплообменнике может быть использована вода или незамерзающий раствор.
2. Нагретая вода поступает в радиаторы и батареи, установленные в доме.
3. Остывшая вода вновь наполняет теплообменник.

Для эффективной работы печи в водяном контуре должно постоянно циркулировать не менее 40 литров воды. Для этого открытая конструкция комплектуется специальным резервуаром, расположенным в высшей точке таким образом, чтобы внутри поддерживалось стабильное давление.

Закрытая система камина функционирует за счёт насоса, обеспечивающего движение жидкости внутри контура. Такая схема работы менее безопасна, чем открытая, т.к. обесточивание сети или поломка насоса может привести к перегреву теплообменника и спровоцировать пожароопасную ситуацию.

Варианты бюджетного отопления

В сельской местности и отдаленных регионах отопительные системы частных домов монтируются с учетом усложняющих факторов:

• при перебоях с подачей электроэнергии любые инновации и технологичные решения превращаются в груду бесполезного хлама, после отключения света помещения остывают;
• нередко приходится рассматривать варианты обогрева без газа, поскольку подключение к магистрали слишком дорогое либо невозможно технически;
• цена сжиженного газа и соответствующего оборудования не позволяет хозяину с небольшими доходами устроить автономное отопление;
• ограниченный бюджет.

В подобных условиях современной считается энергонезависимая схема обогрева, реализуемая 2 способами:

1. Монтируется самотечная разводка из труб увеличенного диаметра с соблюдением уклонов на горизонтальных участках, как сделано выше на схеме двухэтажного дома. Теплоноситель нагревает печка с водяным контуром или котел, не нуждающийся в электричестве.
2. Строится кирпичная печь с выходом в 3—4 комнаты. В небольшом дачном домике ставится металлическая либо чугунная печка на дровах.

Небольшую плиту с баком-котлом можно сложить своими руками Источником тепла может выступать напольный газовый котел с энергонезависимой автоматикой типа «Житомир», «Лемакс», АОГВ и тому подобные. Если газ на участке отсутствует, можно установить твердотопливный теплогенератор прямого горения, управляемый цепным регулятором тяги.

Во времена СССР, когда населенные пункты массово газифицировались, владельцы жилых домов разрушали кирпичные печки, напрасно занимающие площадь. Теперь наблюдается обратная тенденция – печи восстанавливаются либо выкладываются с нуля.

Многие современные застройщики предпочитают заложить в проект добротный отопитель из кирпича и не зависеть от внешних факторов. Если же старая печка в доме сохранилась, восстановите ее, как показано в видеосюжете:

Изготовление своими руками

Возведение камина без наличия соответствующего опыта возможно при наличии подробных чертежей с указанием порядной укладки кирпичей. Сначала заливают бетонный фундамент или выкладывают его из блоков до уровня чернового пола. Сверху устраивают гидроизоляцию из рубероида.

Для топки желательно использовать шамотные изделия. Теплообменник желателен из чугуна, но подойдет сварной регистр труб с толщиной стенки минимум 4 мм. Соединения теплообменника с трубами отопления должны находиться за пределами топки.

Остальное возводят из огнеупорного кирпича на глиняном растворе. После формирования свода сверху монтируют дымоход. Его можно построить без труб из кирпичей с тыльной стороны камина на собственном фундаменте.

Перед розжигом после окончания строительства надо подождать две недели. Затем заполнить систему водой. Первую топку провести в щадящем режиме, постепенно увеличивая пламя.

Обородувание для водяного отопления

Пример водяного отопления Выбор оборудования для отопления дома зависит от схемы теплоснабжения. Наиболее распространенной является водяное, так как оно имеет ряд уникальных качеств. Определяющим из них является возможность установки нового котла отопления без замены других компонентов – труб и радиаторов.

Все оборудование для автономного отопления можно разделить на две категории: обязательное и вспомогательное. Первые необходимы для обеспечения работы отопления, а вторые применяются для выполнения ремонтных и профилактических мероприятий. Примечательно, что компоненты из первой группы должны присутствовать в схеме обязательно, а вспомогательные нет. Это связано с редким применением. Чаще всего они требуются при проведении профилактических работ перед запуском системы или для устранения аварийных ситуаций.

Обязательное оборудование для водяного отопления

Группа безопасности водяного отопления Ключевым элементом любой системы водяного отопления является котел. Он необходим для нагрева теплоносителя. Каждый тип оборудования для котлов отопления зависит от вида топлива, используемого в них.

Самой простой комплектацией обладают твердотопливные модели. Для контроля уровня нагрева в их конструкции предусмотрены термометры и датчики давления. В современных пиролизных моделях помимо этого установлены системы контроля работы вентилятора и механический регулировщик положения заслонки в зольнике.

В обязательный комплект оборудования для автономного теплоснабжения должны входить следующие компоненты:

• Расширительный бак открытого или закрытого типа;
• Группа безопасности – воздухоотводчик, клапан сброса воды;
• Термометры и манометры;
• Циркуляционный насос для создания систем с принудительным движением горячей воды;
• Устройства контроля — терморегуляторы.

Количество и вид оборудования для отопительных котлов зависит от конкретной схемы теплоснабжения. Выбор осуществляется согласно рекомендациям производителя, основываясь на расчетных данных.

Дополнительное оборудование водяного теплоснабжения

Оборудование для опрессовки и промывки отопления Кроме обязательных элементов системы могут понадобиться дополнительные устройства. К ним относится оборудование для опрессовки систем отопления, а также ее очистки от скопившейся накипи внутри труб и радиаторов.

Оборудование для промывки системы отопления – это циркуляционный насос, в дополнении к которому устанавливается герметичная емкость для жидкости и фильтры. Модели отличаются общим объемом труб радиаторов теплоснабжения, которые могут быть очищены при подключении установки

Особое внимание необходимо обращать на состав применяемой жидкости – не всегда она может быть совместима с пластиковыми трубопроводами и алюминиевыми радиаторами отопления

Средняя стоимость оборудования для промывки системы отопления составляет от 52000 руб. и выше. Поэтому не рекомендуется приобретение — лучше всего взять насос в аренду или воспользоваться услугами специализированных компаний.

При выборе оборудования для опрессовки систем отопления следует обращать внимание на способ создания избыточного давления в системе:

• Ручной насос. Удобен для опрессовки небольших по протяженности магистралей;
• Электрический насос. С его помощью можно быстро проверить систему на наличие протечек и надежности соединений.

Нередко оборудование для опрессовки и промывки систем отопления является частью единого комплекса. Однако стоимость таких установок достаточно высока – ими пользуются только при обслуживании больших отопительных систем на производстве или коммерческих зданиях.

Все типы оборудования для теплоснабжения частного дома должны проходить периодическую проверку на работоспособность.

Схемы отопления частного дома

Зависимо от того, за счет чего циркулирует теплоноситель внутри замкнутого контура, бывает СО с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае циркуляция происходит за счет разницы плотности холодной и горячей воды, а во втором случае – работает насос. Если вы хотите произвести систему отопления частного дома самостоятельно, то необходимо сделать тщательный расчет оптимальной схемы СО.

Система отопления с естественной циркуляцией

Система отопления с принудительной циркуляцией

Разводка отопления – важный элемент в системе. Она бывает двух типов:

• однотрубная. В частных домах используется не часто, так как при такой разводке температура в радиаторах различается. Такой вариант подойдет для домов, которые небольшие и имеют мало помещений;
• двухтрубная. Этот вариант – достаточно материалоемкий. Но для регулирования температуры в отдельных помещениях система подходит.

Однотрубная схема газового отопления частного дома имеет один существенный недостаток – нижние радиаторы нагреваются менее, так как в них поступает уже немного охладившаяся вода. А если у вас двухэтажный частный дом, то на разных этажах комнаты также будут прогреваться неравномерно. Если вы хотите оборудовать отопление газом своими руками, то такая схема будет намного проще.

Однотрубная система отопления

Кроме того, при прокладывании трубопровода тратится мало материалов. Проблема неравномерного прогревания радиаторов решается при помощи установки перемычки, увеличения числа секций. А чтобы циркуляция теплоносителя происходила быстрее, применяется циркуляционный насос.

Что касается искусственной циркуляции, то здесь использование насоса необходимо. Такие схемы достаточно просты в установке, но они имеют несколько недостатков. К ним относится все тот же неравномерный прогрев, а также – появление воздушных пробок и зависимость от электрического снабжения.

Очень часто можно встретить такой вариант, как ленинградская разводка отопительной системы (ленинградка). Смысл этой системы состоит в том, что в замкнутой на котел трубе циркулирует вода. К ней подключается отопительное оборудование (радиаторы), через которое теплоноситель будет идти параллельно к питающему контуру. Система является довольно эффективной для частного дома.

Следующая схема – двухтрубная. В данном случае радиаторы будут греться равномерно, но затраты на прокладывание труб будут выше. Регулирование нагревания отдельных радиаторов отопления можно производить при помощи специальных запорных вентилей.