Отопление частного дома своими руками

Способы обогрева двухэтажных домов

В подавляющем большинстве жилых домов используются водяные системы отопления, использующие жидкий теплоноситель. Конструкция такого отопления включает в себя трубопроводы, источник тепла, фитинги, устройства для регулировки и контроля, а также другие элементы, повышающие эффективность системы или удобство ее эксплуатации. Верный подбор элементов и грамотное проектирование позволяют создать своими руками отопление двухэтажного дома, обеспечивающее полноценный обогрев всего здания.

Схемы отопления двухэтажного дома классифицируются по ряду параметров:

Количество контуров – однотрубные и двухтрубные;
Разводка трубопроводов – верхняя и нижняя;
Способ циркуляции теплоносителя – естественный и принудительный;
Используемые стояки – вертикальные и горизонтальные;
Составляя проект отопления двухэтажного дома, нужно выбрать способ перемещения теплоносителя – магистральный или тупиковый.

Для каждого конкретного случая нужно подбирать индивидуальный тип конструкции, который сможет поддерживать желаемый микроклимат в любое время года и будет достаточно простым в эксплуатации. Как показывает практика, самым лучшим вариантом отопления является система, функционирующая в автоматическом режиме, т.е. без вмешательства со стороны пользователей. Чтобы знать, как правильно развести отопление в двухэтажном доме, нужно рассмотреть каждый доступный вариант системы подробнее.

Пример схемы отопления одноэтажного дома

Владельцы домов площадью 50−250 м² с котельной в подвале выбирают однотрубную систему открытого типа с твердотопливным, газовым или электрическим котлом, потому что данная схема эффективна и требует наименьших вложений.

Нагревательный котел – сердце отопительной системы, место установки – самая нижняя точка тепловой магистрали. Для удаления воздуха из системы отопления и контроля объема теплоносителя в верхней точке устанавливают открытый расширительный бачок объемом 8-10% от всего количества воды в системе.

Тип расширительного бачка	Описание	Место установки	Плюсы	Минусы
Открытый	Резервуар любой формы с негерметичным верхом, горячий теплоноситель подводится снизу, переливной патрубок находится в верхней части	На чердаке	Можно изготовить своими руками	Сложно осуществлять визуальный контроль, нужно утеплять
Закрытый	Бак герметичный с клапаном (ручной, автоматический) для регулировки давления в системе и сброса воздуха	В котельной	Универсальный, подходит для систем с гравитационной и принудительной циркуляцией	Если клапан ручной, то необходим визуальный контроль
Мембранный	Внутри цилиндрической емкости установлена резиновая мембрана, разделяющая воздух и теплоноситель, снизу есть патрубок для жидкости, в верхней части – золотник для поступления воздуха	В котельной	Не требует контроля, минимизирует потери теплоносителя	Если мембрана выходит из строя, приходится менять бачок

В обратной части контура перед входом в котел монтируют циркуляционный насос. Он создает достаточное давление и сохраняет температуру теплоносителя в допустимых пределах. В однотрубной отопительной системе с циркуляционным насосом рекомендуемый перепад высот − 5 мм на 1 м трубы.

Количество и мощность батарей определяют расчетным путем, учитывая площадь обогреваемого помещения, мощность котла, протяженность отопительного контура, диаметр труб и суммарные теплопотери. Есть таблицы для определения оптимального внутреннего диаметра полипропиленовых труб, программы для расчета гидравлических потерь и сопротивлений.

Владельцы частных домов предпочитают однотрубную систему отопления с горизонтальной разводкой, потому что она позволяет использовать параллельное и последовательное подключение радиаторов и располагать трубы над (под) полом или под потолком.

1 Описание материала

Полипропилен — это синтетический материал, который отличается прочностью, имеет низкую теплопроводность, великолепное качество, устойчив к коррозии и предлагается по доступной стоимости. Изготовленные из ПВХ трубы смогут прослужить на протяжении многих десятков лет, не требуя какого-либо ухода и обслуживания. Применение специальных фитингов позволяет выполнять разборные и неразборные соединения, гарантируя максимальную долговечность и беспроблемность эксплуатации.

Среди основных характеристик труб из полипропилена можно выделить показатели рабочего и допустимого давления, внешний и внутренний диаметр, толщину стенок изделий. Используемые в системах автономного отопления трубы отличаются великолепным качеством, полностью стандартизированы. Выбор конкретной модификации будет зависеть от особенностей эксплуатации и финансовых возможностей домовладельца.

Наибольшее распространение сегодня получили трубы с маркировкой PN 25. Это оптимальный вариант для обустройства автономного отопления в частном доме. Благодаря многослойному выполнению с прочным армированием обеспечивается максимальная долговечность и износоустойчивость. Пропилен отличается термической стойкостью, что позволяет использовать его в системах, где теплоноситель имеет температуру до 90 градусов, а рабочее давление в трубах составляет 2,5 МПа.

Использование в трубах PN 25 алюминиевой прослойки позволяет уменьшить коэффициент термического расширения. Это упрощает выполнение монтажных работ, сокращая расходы домовладельца на покупку специальных фитингов. В будущем полностью исключены протечки и повреждения теплового контура.

Котлы на газу

Если по близости имеется магистральный газопровод, оптимальным отопительным котлом будет оборудование на газу. Для этих агрегатов характерна надежность и эффективность, ведь КПД обычно не опускается ниже 87%. Дорогостоящие конденсационные модели обладают КПД на уровне 97%. Газовые отопители отличаются компактностью, безопасностью и хорошим уровнем автоматизации. Обслуживание оборудования данного типа проводится раз в год: все, что при этом обычно требуется – проверить или поменять настройки. Бюджетные газовые котлы обойдутся на порядок дешевле, чем твердотопливные. Наличие дымохода в этом случае также обязательно.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Отопительные котлы

Выбор источника тепла – это ключевой фактор, от которого будет зависеть дальнейший подбор элементов отопления и эффективность работы собранной системы. Самым дешевым топливом на сегодняшний день является газ, поэтому, если к участку подведена газовая магистраль, работающий на газе котел будет лучшим решением.

Наиболее экономичными показали себя конденсационные газовые котлы с электрическим розжигом, которые имеют пару особенностей:

При разогретом до слишком высокой температуры теплоносителе газ попросту не расходуется, что снижает его затраты примерно на 25%;
Тепло, отданное водяному пару, также расходуется для отопления, что позволяет сэкономить еще 10-12% энергоресурса.

Если же расставить в порядке снижения экономичности отопительное оборудование, работающее на других видах топлива, то получится перечень следующего вида:

Дровяные котлы;
Пеллетные котлы;
Угольные котлы;
Дизельные котлы;
Электрические отопительные устройства.

Подбирая источник тепла перед тем, как провести отопление в частном доме, нужно обратить внимание на ряд нюансов:

Для газовых котлов можно использовать не только магистральный, но и баллонный газ. Правда, стоимость отопления в таком случае вырастает в несколько раз.
Перед приобретением работающего на определенном виде топлива отопительном устройстве стоит хотя бы примерно изучить динамику роста цен на разные типы горючего, причем при изучении нужно привязывать цены топлива к географии.
Угольные котлы для растопки используют дрова. Это нужно учитывать – во-первых, растопка и прогрев системы займут больше времени, а во-вторых, закупка дров потребует дополнительных затрат.
Котлы на газе, дизельном топливе и электричестве функционируют бесперебойно в случае наличия топлива. Пеллетные котлы, имеющие систему автоматической подачи, могут работать неделю. Твердотопливные котлы необходимо протапливать и очищать не реже (а зачастую чаще) одного раза в день. Котел длительного горения может работать на одной закладке на несколько часов дольше, а самые дорогие и современные устройства без проблем работают на протяжении суток.
В качестве топлива для дизельных котлов можно использовать отработку – это позволит уменьшить затраты на отопление в несколько раз. Недостаток такой экономии заключается в дефиците отработанного масла, которое очень трудно приобретать в достаточном количестве и на постоянной основе.

Электричество в таких устройствах требуется только для функционирования компрессора. Подобные схемы получаются достаточно выгодными – стоимость отопления в конечном итоге может на равных соперничать с экономией при использовании твердотопливных котлов и газа.

Конечно, за экономию приходится где-то платить – стоимость тепловых насосов очень высока, да и установка подобного оборудования обходится в круглую сумму. Достаточно привести простой пример: для монтажа геотермального насоса нужно пробурить скважину глубиной в несколько десятков метров, или же выкопать котлован, площадь которого будет в три раза больше площади отапливаемого здания.

Решение данной проблемы есть – можно использовать разновидность теплового насоса, в которой теплоносителем является находящийся за пределами дома воздух. Из него откачивается тепловая энергия, используемая в дальнейшем для обогрева здания. По сути, такая схема представляет собой работу обычного кондиционера, установленного в режим нагрева.

Преимущества выбора воздушной системы отопления

В сравнении с привычными системами, где теплоносителем выступает жидкое вещество, специалисты отмечают следующие достоинства воздушных конструкций:

Повышенный КПД. Производительность агрегатов и контуров достигает в процессе нагревания 90%.
Отсутствие риска размораживания, порчи системы. Воздушные приборы можно отключать в любой момент, любое количество раз. Прерывание цикла не отразится негативно на элементах системы, даже если отключить систему в суровые зимние холода. Как и отключить, включить отопление можно также в любой момент.
Невысокая эксплуатационная стоимость отопления воздушными потоками. Нет необходимости покупать и устанавливать дорогую запорную арматуру, радиаторы, трубы, прочие элементы.
Можно комбинировать систему отопления и охлаждения – такое сочетание позволит поддерживать комфортную температуру в помещении в течение всего года. Плюс низкая инерционная способность системы – это гарантия быстрого, равномерного прогрева площадей любой величины.

Универсальность формирования схемы и возможность дополнить систему оборудованием для ионизации, увлажнения, стерилизации воздуха – явные преимущества воздушного отопления.

Недостатки воздушного отопления:

энергозависимость;
необходимость профилактического осмотра и подновления;
прокладка всех труб и элементов осуществляется в процессе строительства, иначе придется использовать подвесную схему, которая обладает меньшей эффективностью.

Энергозависимость системы – самый явный минус, из-за которого воздушное отопление не применяется в зонах с частыми отключениями электричества.

Установка водяного отопления для частного дома своими руками

Легко провести самостоятельно любой тип водяного отопления в доме на дровах. Но отопительная схема требует качественного расчета, план составляется подробно. И лучше, когда это сделает профи.

Разобравшись с местом для котельного агрегата, нужно сделать под него бетонное основание. Оборудование устанавливается на него и объединяется с дымоходом, а все стыковочные части герметизируются глиняным или иным негорючим материалом.

Затем нужно начертить, какой будет разводка трубопроводов в отопительной схеме дома. Подробно продумать, где будут установлены радиаторные элементы, стояки и прочие составные конструкции

Именно поэтому важно пригласить мастера

Как известно, радиаторы рекомендовано устанавливать под оконными проемами. Это требуется, чтобы горячий воздух от них согревал поступающие холодные потоки. Число секций и их вид должно быть определено не только возможностями в финансовом плане, но и длиной контура. Чем их больше в ОС, тем быстрее вода прогреет помещение.

Далее прокладываются трубы и выполняется монтаж радиаторных элементов. Ничего сложного: трубопровод ведется к месту монтажа батареи, соединяются все требуемые входы/выходы, затем труба ведется к следующему радиаторному элементу.

Контур замыкается на входе котельного агрегата. Здесь же монтируется фильтрующее приспособление и (если требуется) насосное циркуляционное оборудование. Самый низ ОС должен быть обустроен узлом заливания-сливания. Он необходим для удаления/доливки теплоносителя в ситуации проведения ремонта.

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.

Сравнение затрат различных отопительных систем

Зачастую выбор определенной системы отопления основывается на стартовой стоимости оборудования и его последующего монтажа. Опираясь на этот показатель, получаем следующие данные:

Электричество. Первоначальные вложения до 20000 рублей.
Твердое топливо. Покупка оборудования потребует от 15 до 25 тысяч рублей.
Котлы на жидком топливе. Установка обойдется в 40-50 тысяч.
Газовое отопление с собственным хранилищем. Цена 100-120 тысяч рублей.
Централизованная газовая магистраль. За счет высокой стоимости проведения коммуникации и подключения стоимость превышает 300000 рублей.

Коллекторная система и теплые полы

Но подобный вариант обогрева имеет особенности конструкции, что необходимо учитывать на стадии проектирования теплоснабжения строения:

на всех контурах коллекторы в обязательном порядке снабжают термостатическими клапанами и приборами, регулирующими расход теплоносителя;
при реализации схемы разводки труб для системы теплого пола используют термостатические головки и электротепловые приводы. Благодаря данным приборам конструкция пола с обогревом немедленно реагирует на изменение температуры воздуха в помещении, поддерживая в нем комфорт и уют;
при выборе типа распределительной системы нужно знать, что она может быть выполненной по стандартной или индивидуальной схеме. Профессионалы советуют отдавать предпочтение второму варианту. В индивидуальных системах тогда не только котел функционирует в нормальном режиме, но и нет значительных температурных перепадов, а топливо расходуется в экономном режиме. Теплые полы, сделанные с применением индивидуальной лучевой схемы разводки, можно обустраивать в любом здании.

Система теплового насоса

Работа теплового насоса основана на сборе теплоты от сторонних (геотермальных) низкотемпературных источников:

Грунт;
Вода – водоем или подземный слой;
Воздух.

Работа устройства реализуется через способность хладагента кипеть при низкой температуре. Наружная сеть сбора тепла наполнена теплоносителем (обычно незамерзающим). Теплоноситель циркулирует и доставляет тепло в испаритель. От нагрева на 5 – 7С хладагент закипает и его пары покидают теплообменный аппарат.

Затем они сжимаются компрессором (при этом приобретают большее давление и температуру) и подаются в конденсатор, где отдают тепло воде системы отопления. После конденсатора сжиженный хладагент проходит через дроссельный клапан. Там он резко расширяется и со сниженным давлением, охлажденный, вновь поступает в испаритель.

Наружные сети сбора тепла монтируются из полимерных трубопроводов.

Они забирают тепло от доступных источников на земельном участке. В случае сооружения сети в почве контуры заглубляют на глубину ниже точки промерзания для соответствующего региона (справочные данные).

Также сети монтируют в сопредельные водоемы или бурят скважины для доступа к грунтовым водам.

Глубина скважин варьируется от 30 до 150 метров, стоимость работ по их строительству довольно высока.

Использование теплоты воздуха реализуется чаще всего в самых южных регионах, где наружная температура редко достигает отрицательных значений.

Схема работы теплового насоса является энергозависимой – работа компрессора обеспечивается электрическим приводом. При затратах 1 кВт электроэнергии получают от 4,5 до 5,5 кВт теплоты. Температура теплоносителя, произведенного тепловым насосом, наиболее приемлема для работы низкотемпературных комплексов отопления – теплых полов, теплых стен, медных конвекторов.

Начальные вложения для всех систем альтернативного отопления имеют солидные значения. Самостоятельное изготовление и монтаж энергопроизводящих альтернативных установок имеет свои сложности. Внедрение систем отопления на базе альтернативного источника энергии доступно пока немногим из-за высокой стоимости оборудования.

Но техника развивается и совершенствуется, запасы углеводородов неумолимо истощаются, все виды топлива дорожают. Такие тенденции дают новые перспективы развития комплексам альтернативного отопления, что наиболее актуально для владельцев частных домов и дач.

(Просмотров 192 , 1 сегодня)

В заключение о теплоносителе и запуске системы

Когда загородный дом посещается и топится периодически, заполнять систему водой нельзя – замерзнет и порвет трубы с радиаторами. В подобных случаях применяется незамерзающий теплоноситель – антифриз для отопления. Особенности жидкости – повышенная текучесть и меньшая теплоемкость (разница с водой – 15%). Вывод: стыки труб нужно монтировать качественно плюс наращивать мощность батарей.

При закачке теплоносителя и запуске отопления важно по максимуму выпустить воздух из системы. В процессе заполнения нужно открывать ручные краны Маевского на всех радиаторах, пока из технологического отверстия не побежит вода. Петли ТП заполняются поочередно, воздух уходит через автоматический клапан на коллекторе

Петли ТП заполняются поочередно, воздух уходит через автоматический клапан на коллекторе.

Как сделать отопление в частном доме своими руками

Способы обогрева двухэтажных домов

Пример схемы отопления одноэтажного дома

1 Описание материала

Котлы на газу