Системы и схемы водяного отопления частного дома своими руками с теплотрассой

2 Открытая и закрытая схема

Схем расположения трубопроводов в системе отопления существует довольно много. Одной из них считается открытая разводка оборудования. В самом верху конструкции устанавливается открытый расширительный бак, который предохраняет систему от чрезмерного давления в трубопроводах. У этой схемы есть недостатки:

1. 1. В системе используется только вода, так как антифриз при испарении выделяет вредные вещества.
2. 2. Испарение теплоносителя и постоянный контроль его уровня.
3. 3. Открытый бак позволяет кислороду попадать в отопление, что приводит к коррозии внутренних стенок трубопровода.
4. 4. У такой конструкции низкий коэффициент полезного действия.

Он предназначен для уравновешивания перепадов давления в системе отопления для благоприятной работы насоса и котлового оборудования. Кроме того, в такой конструкции возможно применение различных теплоносителей. Незамерзающая жидкость гарантирует, что отопление не разморозится даже в сильные холода.

Порядок проведения работ

Если все готово, можно приступать к монтажу. Вот основные его этапы:

Установка котла

Подключение теплогенератора к системе газоснабжения может осуществлять только сотрудник газового хозяйства, но все остальное пользователь вправе сделать самостоятельно. Прежде всего, нужно правильно выбрать место для котла. Он должен стоять поближе к дымоходу, так чтобы длина соединяющей их трубы не превышала 25 см. Площадь поперечного сечения дымохода должна быть не меньше, чем у дымоотводящего патрубка котла.

Объем помещения должен составлять не менее 15 куб. м, а при мощности котла свыше 75 кВт – по 0,2 куб. м на каждый киловатт.

Схема отопления с газовым котлом

В помещении должно быть окно, минимальная площадь которого определяется из расчета 0,03 кв. м на каждый куб. м объема.

В котельную должен поступать свежий воздух – непосредственно с улицы либо через соседнее помещение, например, через кухню.

Подключать полимерные трубы непосредственно к котлу нельзя. Между ними и теплогенератором должен быть металлический участок длиной не менее 3 м.

Разметка

Перед тем как продолжить монтаж системы отопления, нужно отметить на стенах местоположение крепежных элементов и отверстий для пропуска труб.

Разметку отверстий под кронштейны радиаторов удобнее всего наносить при помощи шаблона.

Если предполагается использовать секционные радиаторы большой длины, то кронштейны нужно располагать не только с краю, но и посредине, чтобы избежать провисание прибора с его последующей деформацией и разгерметизацией.

Установка оборудования и монтаж трубопроводов систем отопления

Рассмотрим монтаж системы отопления из полипропиленовых труб. Перед навешиванием радиатора на стене можно закрепить лист фольги, которая уменьшит теплопотери за счет отражения инфракрасного излучения. Еще один полезный прием – установка над радиатором плавно изгибающегося жестяного козырька, который облегчит нагретому воздуху выход из-под подоконника.

Циркуляционный насос устанавливают на линии «обратки» перед самым котлом. Здесь теплоноситель является наиболее холодным, а значит, насос прослужит дольше.

Этот участок хорошо подходит и для мембранного расширительного бака. Последний очень не любит турбулентность, и как раз перед циркуляционным насосом она почти никогда не наблюдается.

Воздухоотводчик устанавливается в самой высокой точке контура.

Готовая отопительная система с трубопроводом

Соединения в полипропиленовых и металлопластиковых трубопроводах выполняются разными способами. Детали из полипропилена свариваются, для чего их нужно разогреть на специальном инструменте, называемом в обиходе паяльником или утюгом.

Время выдержки строго регламентировано и зависит от диаметра детали и толщины ее стенки. После разогрева одна из деталей одевается на другую и по мере остывания они образуют прочный сплав.

Ни в коем случае нельзя сваривать полипропиленовые трубы между собой встык, без применения муфты. Такое соединение не выдержит внутреннего давления и очень быстро даст течь.

Для присоединения металлопластиковой трубы к арматуре или радиатору на ней необходимо закрепить фитинг. Фитинги бывают двух видов:

1. Обжимные: самый доступный, а соответственно, и самый популярный вариант. Деталь состоит из штуцера, разрезного кольца (сухаря) и накидной гайки. Первой на трубу надевается гайка, затем – сухарь, после чего в нее вводят штуцер. Теперь сухарь нужно надвинуть на штуцер, а следом за ним – накидную гайку, которая при этом навинчивается на имеющуюся на штуцере резьбу. Затягивать гайку нужно до того момента, пока не услышите четырехкратное поскрипывание материала. У обжимных фитингов есть существенный недостаток: время от времени их приходится подтягивать, иначе они начнут подтекать. По этой причине их нельзя замуровывать в стены.
2. Пресс-фитинги: более дорогая, но зато и гораздо более надежная разновидность. Фитинг имеет гильзу, которая обжимается специальными клещами вокруг штуцера после надевания на него трубы. При таком исполнении протечки исключены, так что трубы с пресс-фитингами можно безбоязненно прокладывать скрытым способом.

Перед протяжкой трубы через отверстие в стене ее конец следует обмотать полиэтиленовой пленкой во избежание попадания внутрь мусора.

Собранную систему нужно подвергнуть испытанию давлением – опрессовке. Для этого используют ручной или электрический опрессовщик. С его помощью в системе на несколько часов создают давление в 1,5 – 2 раза выше номинального.

Если за время испытаний показания манометра не изменились, значит, протечки отсутствуют.

Алгоритм выполнения монтажных работ

Монтаждвухтрубной попутной системы отопления ведется в соответствии с определенным алгоритмом, где начальным этапом является подбор диаметра труб, а конечным – установка циркуляторного насоса.

Расчет диаметра трубопровода

Есть научно обоснованный способ расчета. Сечение трубы выбирается, исходя из объема теплоносителя, проходящего по трубе в единицу времени. Расчет начинают от дальнего радиатора по формуле:

G=3600×Q/(c×Δt), (1)

где: G − расход воды на обогрев дома (кг/ч);

Q − тепловая мощность, требуемая для обогрева (кВт);

c − теплоемкость воды (4,187 кДж/кг×°C);

Δt − разность температур между горячим и холодным теплоносителем, принимается равной 20 °C.

Далее вычисляют сечение труб по формуле:

S=GV/(3600×v), (2)

где: S − площадь поперечного сечения трубы (м2);

GV − объемный расход воды (м3/ч);

v − скорость движения воды, находится в диапазоне 0,3−0,7 м/с.

Полученная цифра – это сечение, исходя из него, подбирают внутренний диаметр трубопровода.

Такой расчет ведут по всем радиаторам до котла.

При расчете также можно ориентироваться на таблицу зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки.

Таблица зависимости внутреннего диаметра трубы от тепловой нагрузки

Можно учитывать следующие ориентиры:

1. При потерях тепла до 15 кВт (150 м кв.) площади подойдут трубы диаметров 20 мм.
2. При потерях от 15 до до 27 кВт (до 250 м кв. площади) потребуются трубы диаметром не менее 25 мм.

Провести расчет по приведенным формулам или гидравлическим таблицам для домовладельца является сложной задачей, поэтому можно основываться на рекомендуемых диаметрах труб.

Диаметр трубопровода должен быть одинаковый на всем его протяжении для обеспечения стабильной работы батарей. Рекомендуемый минимальный внутренний диаметр труб -20 мм.

Необходимо соблюдать следующие условия:

• Трубы класть под напольным покрытием для избегания высотных обводов. Если это невозможно, то нужно учитывать конфигурацию дома и максимально стремиться к одинаковой высоте прокладки труб.
• Материал труб – металлопластик или полипропилен с армированием алюминиевой фольгой. Такие трубы прочнее и прослужат долго.
• Радиаторы ставят биметаллические или стальные с нижней системой подключения. У таких батарей выше гидравлическое сопротивление, что балансирует систему. Мощность радиаторов должна быть одинакова по всей площади дома.
• На каждую батарею ставят балансировочный кран на обратке. Желательна установка терморегуляторов.

Установка котла

Помещение, где ставится котел, должно иметь высоту не менее 2,5 м. Объем помещения рекомендуется от 8 кубометров. Водогрейный котел требуется подбирать в зависимости от площади отапливаемого дома.  Мощность котла для обогрева 10 кв. м. равна 1 кВт. Исходя из этого, подбирается мощность для всей системы.

Обвязка котла состоит из комплекта запорной арматуры, ее устанавливают в нескольких местах:

1. На патрубке подпитки.
2. По обеим сторонам насоса.
3. У расширительного бака.
4. На трубах, идущих от котла.

Протягивание магистрали

При монтаже магистрали попутной разводки системы отопления необходимо учесть следующее:

• Отводящую ветку магистрали надо располагать ниже подающей.
• Трубопроводы подачи и отвода тепла должны быть параллельны друг другу.
• Бак расширительный должен быть установлен выше котла отопления.
• На замыкающих радиаторах нужно установить вентили для спуска воды. Рекомендуется установить на каждой батарее термостатическую головку для обеспечения комфортности температуры.
• При прокладке магистрали прямые углы исключены во избежание возникновения воздушных пробок в системе.
• Расширительный бак должен устанавливаться в отапливаемом помещении.
• Все диаметры труб, фитингов и кранов должны соответствовать друг другу. Нельзя ставить трубы разного диаметра из-за попытки сэкономить. Нарушится давление воды в системе.

Установка циркуляционного насоса

Рассчитывать на естественную циркуляцию неразумно, так как в попутной системе отопления расположено 10 и более батарей. Гравитация не сможет сработать без принудительного давления. Циркуляционный насос устанавливают на обратной ветке возле котла. Насос врезается при помощи байпаса и трех вентилей. Рекомендуется установить фильтр.

Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже

Попутную систему отопления устанавливают в одно этажных и двухэтажных домах. В двухэтажных строениях при установке нужно учитывать некоторые нюансы:

• Циркуляционный насос устанавливается на каждом этаже. Если возникнет поломка в пределах одного этажа, на другом отопление будет полноценно работать.
• Для каждого этажа рекомендуется монтаж по отдельной схеме.

Подключение радиатора

1. В каких случаях используется боковое подключение радиатора к подводке, а когда двухстороннее нижнее или диагональное?

Боковое оправдано при длине радиатора не более 10 секций. Если секций больше, дальний от подводки край прибора будет заметно холоднее ближнего. Проблема решается двухсторонним подключением.

Диагональное подключение обеспечивает несколько большую теплоотдачу прибора в штатном режиме. Зато двухстороннее нижнее подключение гарантирует работу прибора без стравливания воздуха: воздушная пробка будет вытеснена в верхний коллектор, а теплоноситель станет циркулировать через нижний. Каждая секция будет прогрета по всей высоте за счет собственной теплопроводности.

Возможные схемы подключения радиатора.

Однотрубная схема

Отопительная система с однотрубной разводкой выглядит следующим образом: в процессе работы устанавливают одну трубу, которая создает замкнутый контур. К этому контуру подключают приборы отопления из каждого отдельного помещения.

Система обустраивается двумя методами: горизонтальным и вертикальным.

Наибольшей популярностью пользуется однотрубная система с нижней разводкой, обустроенная по горизонтальному методу, ее конструкция довольно простая. Трубы в этом случае укладываются с небольшим уклоном для естественного движения теплоносителя.

Перед тем как сделать разводку от котла отопления в многоэтажном доме следует ознакомиться с некоторыми нюансами монтажных работ. В частности речь идет о следующем: на отводе, идущему к первому прибору отопления на первом этаже, устанавливают запорное устройство, с помощью которого можно перекрывать подачу и создавать нужное давление для естественного перемещения теплоносителя по трубам и батареям верхних этажей.

При вертикальной разводке стояки должны располагаться строго вертикально, а трубы в этом случае следует брать немного большего диаметра.

Преимуществом системы однотрубного типа с нижней разводкой батарей в частном доме является возможность естественного движения теплоносителя по трубам и радиаторам. Другими словами, система может работать без циркуляционного насоса.

Среди других преимущественных моментов можно выделить следующее:

• Возможность экономии. Для обустройства системы труб и других материалов требуется намного меньше.
• Схема разводки доступна и понятна даже неопытному новичку.
• Простые расчеты гидравлической нагрузки на элементы системы.

Однако система однотрубного типа имеет один существенный недостаток: приборы отопления, расположенные дальше от котла, нагреваются меньше. Это происходит из-за значительного снижения температуры теплоносителя при перемещении по системе. Следовательно, дальние от котла комнаты почти всегда будут холодными

Поэтому важно знать, как правильно сделать разводку отопления.

Но эта проблема имеет решение, причем не одно, а несколько:

• Если увеличить число секций в дальних приборах отопления.
• Если использовать специальные термостатические клапаны, позволяющие регулировать давление теплоносителя в каждом радиаторе.
• Если врезать в систему специальный насос, который способствует более быстрому перемещению теплоносителя по системе и равномерно распределяет тепло по всем приборам отопления.

Система отопления с однотрубной разводкой вполне подходит для обогрева частного дома площадью до 100 квадратных метров без использования дополнительных способов отопления.

Общие указания по монтажу

Перед покупкой отопительного агрегата надо определить место его установки. Для этого предназначена топочная, но зачастую в ней недостаточно свободного пространства, поскольку его занимает существующий газовый или другой отопитель. Тогда установка твердотопливного котла в частном доме может быть выполнена за стеной помещения топочной, в пристройке. Ставится каркас из металлоконструкций и обшивается сэндвич – панелями или профилированным листом с утеплителем. Вариант удобен для тех, кто собирается топить углем, внутри дома не будет грязи.

Все недорогие твердотопливные котлы для дома малой мощности допускается ставить прямо на черновую стяжку пола. Они имеют малый вес и не оказывают на основание вибрационных нагрузок, поскольку не оборудованы вентилятором или шнековым конвейером для подачи пеллет. Для агрегатов мощностью свыше 50 кВт рекомендуется устроить бетонный фундамент, который должен опираться на грунт и утрамбованную подсыпку из щебня. Фундамент выполняется на 80—100 мм выше уровня стяжки, при этом он не должен быть с ней связан. Устройства основания также требуют котлы длительного горения, в которых имеется механизм подъема-опускания тяжелого груза.

Проектами на частные дома обычно предусматривается устройство дымоходной шахты в толще стены с выходом трубы сквозь кровлю. Если шахта отсутствует либо занята существующим газовым отопителем, понадобится произвести монтаж дымохода для твердотопливного котла. Для этого лучше использовать металлические двустенные дымоходы с утеплителем. Они легкие, собираются из секций нужной длины и легко крепятся к стене дома. Для поворотов и ответвлений изготавливаются такие же двустенные тройники и отводы. Способы монтажа дымоходов при наличии вытяжной шахты и без нее можно увидеть на рисунке.

В помещении топочной обязательно наличие естественной вытяжной вентиляции. Когда производится установка котлов отопления в частном доме, вытяжка предусматривается через шахту в стене. Шахта параллельна дымоходной, только меньшего сечения. При ее отсутствии в наружную стену ставится переточная решетка, она должна располагаться под потолком помещения. Роль вытяжки состоит в следующем:

• В топочной создается разрежение, в результате чего туда подсасывается приточный воздух из других помещений и используется для горения. Котельные установки мощностью 50 кВт и выше требуют организации отдельной приточной вентиляции.
• Удаление продуктов горения, случайно попавших в помещение.

Ориентировочная компоновка оборудования и схема монтажа твердотопливного котла отопления представлена на рисунке.

Схема монтажа твердотопливного котла

Часто в котельных загородных домов отсутствует выход канализации. Это не совсем правильно, так как иногда требуется опорожнить систему или водяную рубашку котла. В этот же сток направляют сброс предохранительного клапана.

Порядок монтажных работ

Для выполнения работы предлагается следующая инструкция по монтажу твердотопливных котлов:

1. Изделие освободить от заводской упаковки.
2. Если в помещении топочной мало места, то сборку изделия лучше произвести на улице. Установить все дверцы и ящик зольника, а также остальные элементы, поставляемые отдельно. Вентилятор и приборы автоматики ставить не нужно, это делается после монтажа котла.
3. Переместить агрегат в помещение и установить на фундаменте или полу таким образом, чтобы патрубок выхода газов находился на одной оси с трубой дымохода. В домашних условиях монтаж твердотопливного котла своими руками нужно выполнять с помощником, вес оборудования редко бывает меньше 50 кг.
4. Зафиксировать котел на фундаменте или стяжке так, чтобы не было перекосов.
5. Присоединить дымоход, установить вентилятор с блоком управления и группу безопасности.
6. Подключить котел к системе отопления по выбранной схеме.

Что такое комбинированные котлы

Поскольку электрический обогрев стоит дорого, можно использовать альтернативное решение и выбрать котёл, способный работать на двух видах топлива. К примеру, можно приобрести электрическое оборудование, способное также выполнять функции газовой колонки. Или можно подобрать твердотопливный котёл, способный также какое-то время работать с электричеством.

Пока нет перебоев с газоснабжением, такой котёл будет работать исправно по общепринятой схеме, но как только возникнут любые неполадки, можно будет переходить на другой тип топлива и тем самым обеспечивать дому стабильный обогрев.

Комбинированный котёл стоит дороже обычного, но такие расходы будут вполне оправданными: ваш дом гарантированно не останется без тепла, и даже если одна система выйдет из строя, вторая тут же сможет его поддержать. Уровень температуры при этом будет оставаться на тех же величинах, и в помещении будет комфортно находиться.

Самостоятельно спроектировать и воплотить систему индивидуального обогрева достаточно сложно, и всё же это возможно. Ваш дом получит надёжный обогрев, который не будет зависеть от наличия или отсутствия газовых труб.

Требуется включить JavaScript или обновить плеер!