Отопление дома какие бывают системы обогрева и схемы разводки

В стремление сделать свое жилье комфортным и независимым от различных коммунальных хозяйств, многие начинают с автономного отопления дома или квартиры. В процессе его устройства появляются вопросы, которые приходится решать впопыхах или вообще «задним числом».

Установить систему отопления частного дома можно самостоятельно или с привлечением профессионалов. В любом случае, нужно быть знакомым с процедурой проектирования, согласования разрешительной документации и монтажа системы. Такие знания позволят отслеживать качество выполнения работы на каждом этапе и исключить явные ошибки.

Отопление частного дома своими руками

Как сделать отопление в частном доме

Для начала коротко перечислим основные этапы, которые нужно будет выполнить на пути к достижению цели:

выбор отопительной системы;

выбор составляющих элементов отопительной системы;

расчет отопления частного дома;

разработка схемы индивидуального отопления;

оформление и получение разрешительной документации;

монтаж отопительной системы;

тестовый запуск системы.

Важно придерживаться последовательности, т.к. поэтапная реализация проекта нивелирует ошибки, которые трудно или дорого исправить.

1. Выбор отопления – какая система отопления лучше для частного дома

В основу выбора автономного отопления положен тип котла, который работает на определенном типе топлива и отличается конструктивными элементами. Среди наиболее популярных систем отопления: газовое, электрическое, жидко и твердотопливное отопление.

Основными критериями выбора котла отопления являются:

безопасность;
доступность топлива;
компактность, простота регулирования, обслуживания и ремонтопригодность;
экономичность установки и эксплуатации;
возможность сделать отопление своими руками.

Системы отопления частного дома – виды и типы

Система водяного отопления

Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное явление.

Принцип работы водяного отопления заключается в следующем: нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления, сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления называется системой с искусственной циркуляцией воды.

Система водяного отопления может быть конструктивно реализована по двум схемам:

Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды, ориентированная только на отопление)

Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует использования специального двухконтурного котла.

Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально разные схемы разводки труб в комнатах.

Разводка труб отопления

Однотрубная система отопления дома

Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.

Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.

Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:

увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);

увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою очередь, повышает расходы на отопление;

обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е., установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя воду циркулировать быстрее.

Двухтрубная система отопления дома

Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото. Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный теплоноситель из радиатора в котел.

Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой - схема

Схема двухтрубной системы отопления Двухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом, появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.

Коллекторная (лучевая) разводка

Предполагает использование специального устройства – коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям. Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.

Схема коллекторной (лучевой) разводки

Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать ее безопасность.

К числу недостатков относят:

относительно трудно обогреть значительную площадь без значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);

эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда удобно, или же оставить на виду;

большие по размеру радиаторы отопления;

вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема возникает после спуска воды из системы.

Водяное отопление пола в доме

Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на основание чернового пола.

Система водяного отопления пола

Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:

укладка утеплителя или устройство чернового пола;

правильная разводка труб, которая не допускает множественных перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему.
При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб.
Во-первых, при укладке (изгиб).
Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;

заливка стяжки на систему труб.

Эта система может быть использована в качестве основной или дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.

Паровое отопление дома

Система аналогична предыдущей, однако в данном случае тепло переносится с применением пара. Следует отметить, что столетие назад эта система была очень распространена, сегодня же, она запрещена к использованию в жилых и общественных помещениях. Это связано с тем, что поверхности отопительных приборов сильно нагревались, что является причиной ожогов, а любое нарушение целостности системы влечет за собой негативные последствия.

В современном строительстве применяется последователь системы парового отопления – система водяного отопления.

Воздушное отопление дома

Также относится к системам отопления в основе работы которых, лежит принцип циркуляции теплоносителя по проложенным каналам – воздуховодам.

Схема воздушного отопления двухэтажного дома с мансардой

Прокладка воздуховодов для воздушного отопления дома

Составляющие системы воздушного отопления

калорифер или теплогенератор. Его назначение нагревать воздух;
воздуховоды. Выполняют роль трубопровода для перемещения воздушного потока;
вентилятор. Используется для того, чтобы перераспределять воздух в пределах помещения.

Более широкое применение воздушная система нашла в обогреве помещений значительного объема: производственные и промышленные объекты, торговые площадки или склады. Основное преимущество в неподверженности коррозии, перепадам температур, протечек и т.п. К тому же, стоимость монтажа намного ниже, нежели стоимость установки системы водяного отопления для обогрева аналогичной площади.

В частных домах отопление воздухом распространено слабо. Чаще всего это связано с тем, что из-за установки воздуховодов теряется некоторый объем помещения.

Электрическое отопление частного дома

Электрическое отопление частного дома Отличная альтернатива водяному отоплению – электрическое отопление, которое лидирует в числе систем автономного отопления, благодаря безопасности, удобству эксплуатации, возможности регулировать температуру в каждом отапливаемом помещении.

Как правило, обогрев дома электричеством выбирают, когда нет возможности подключиться к линии газоснабжения или по другим соображениям. В качестве приборов для электрообогрева используют электрический котел, тепловые панели, электроконвекторы, системы пленочного отопления, ПЛЭН, инфракрасные потолочные обогреватели. Среди всех видов наиболее оптимальным и оправданным будет обогрев электроконвекторами.

Виды электроотопления:

Отопление дома электрическим котлом

Отопление дома электрическим котлом Стандартная система труб с циркулирующей по ним водой или паром, только в данном случае источником топлива для котла является электроэнергия.

Отопление дома электроконвекторами

Отопление дома электроконвекторами Использование электрических конвекторов отопления целесообразно в домах, где нет возможности подключиться к газовой магистрали.

Установка электроконвекторов предполагает разводку электрического кабеля, установку розеток, монтаж кронштейнов, на которые навешивается конвектор. Именно он преобразует электричество в тепло, демонстрируя при этом наибольший КПД из всех существующих систем. Бывают настенные и напольные электроконвекторы.

Инфракрасное отопление дома (длинноволновое инфракрасное излучение)

Инфракрасное отопление дома По сути, это отопление с помощью инфракрасных обогревателей, принцип действия которых идентичен действию солнечных лучей. Их преимущество заключается в более экономном энергопотреблении – 35-40% по сравнению с обычными конвекторами.

Достигается экономия за счет того, что обогревается не весь объем помещения (см. схема).

Принцип инфракрасного обогрева

Отличие инфракрасного обогрева от обычного

Монтаж системы инфракрасного отопления заключается в установке панели обогревателя под потолком. Единственное условие, которое нужно выдержать, это правильная разводка кабелей и установка электрооборудования.

Особенностью инфракрасного отопления является высокий уровень управляемости. Благодаря отсутствию инертности, такие обогреватели быстрее остывают и нагреваются.

ИК отопление дома часто используется в виде дополнительного ресурса, обогревая отдельные помещения, например, спальню или детскую комнату.

Электрическое (кабельное) отопление пола («теплый пол»)

Электрическое (кабельное) отопление пола Особенность системы теплый пол в нагревании поверхности пола с помощью электричества. За счет этого происходит оптимальное для жильцов распределение температуры – более теплая внизу, более прохладная на уровне головы (см. рис.). Таким образом, не тратится энергия на обогрев воздуха под потолком. Это идеальное состояние и с точки зрения комфорта человека и с точки зрения затрат.

Электрический теплый пол - это система греющих кабелей (см. фото), уложенная на черновое покрытие пола в доме.

Монтаж системы теплый пол выполняется в несколько этапов:

выбирается схема укладки кабеля. Это важный этап, поскольку позволяет исключить или минимизировать давление на пол. При этом на черновой пол желательно нанести разметку, обозначив месторасположение тяжелых конструкций;

укладывается теплоизолирующий слой (отражающий тепло). Позволяет не тратить ресурс на обогрев подвала или грунта;

укладка и монтаж кабеля. Чтобы закрепить кабель используется металлическая сетка или монтажная лента. Недопустимо укладывать кабель таким образом, чтобы он перегибался, накладывался друг на друга или на выпуклости, а расстояние до стены должно составлять не менее 30см;

монтаж терморегулятора. Его назначение обеспечивать управляемость системы и давать возможность регулировать температурный режим;

далее черновой пол заливается цементным раствором (высота слоя 3-5 см). После застывания стяжки проверятся работоспособность кабеля и выполняется укладка чистового напольного покрытия.

ПЛЭН отопление
(плёночные системы отопления для потолка или пола)

ПЛЭН отопление потолка Работа ПЛЭН основана на применении многослойных резисторов, расположенных между пластиковыми панелями. Такие сэндвичи способны вырабатывать тепловое излучение, при прохождении тока. (см. фото).

Принцип устройства ПЛЭН отопления

Монтаж пленки выполняется на потолке, между теплоизоляционным материалом и облицовочным (см. схема). Таким образом, действие пленки близко к действию солнечных лучей (невидимый спектр, длина волны 15 мкм), которые прогревают все помещение.

Принцип действия ПЛЭН отопления дома

Или же монтируются на пол – между черновым полом и напольным покрытием.

ПЛЭН отопление пола

Популярность пленочных систем обусловила их экономичность (экономия до 60% по сравнению с конвекторами), экологичность и простота монтажа. Еще одним фактором стал уникальный прогревающий эффект – передача тепла идет непосредственно в помещение, при этом температура пола остается комфортной. Но, стоимость системы ПЛЭН очень высока и соответственно, срок окупаемости приличный.

Какая схема отопления частного дома лучше решать вам после анализа ситуации, возможностей и параметров строения.

2. Выбор составляющих элементов отопительной системы

Собрать отопительную систему без специальных знаний достаточно сложно. Но реально. Для этого нужно приобрести:

Котел отопления

Сердцевина всей системы, базис – это отопительный котел. Как уже отмечалось, его тип зависит от типа топлива. Кроме того, нужно правильно подобрать мощность котла. Эффективность - важный момент, т.к. нужно обогревать дом без лишних затрат.

Конструкция котлов, работающих на разном топливе, принципиально не отличается. Каждый из них состоит из двух камер – камеры сгорания и теплообменника. Первая предназначена для сгорания энергоносителя (газ, керосин, солярка, дрова, уголь, брикеты), вторая для нагрева теплоносителя (воды, антифриза).

Совет. На этом этапе нужно решить будет ли котел работать только на обогрев дома или же обеспечивать пользователей горячей водой. В этом случае нужно будет установить двухконтурный котел. Или же подключить бойлер к одноконтурному котлу.

Трубы для отопления частного дома

Назначение труб - перенос тепла от котла к радиаторам в помещении. Исходя из разных подходов к разводке труб, выделяют три популярные схемы отопления: однотрубная, двухтрубная и лучевая (коллекторная), принцип устройства которых описан выше – «водяное отопление дома»

Для разводки используют трубы из разного материала

Металлические трубы (стальные, нержавеющие, оцинкованные, медные)

Стальные трубы почти вытеснили полимерные аналоги. Монтаж железных труб связан со сваркой, плюс, они подвержены коррозии и менее долговечны. Конечно, нержавеющие и трубы с оцинкованной поверхностью лишены таких минусов при условии правильного монтажа (резьбовые соединения). Что касается медных труб, то они имеют высокие показатели надежности, а также хорошо переносят высокое давление и температуру. Но, стоимость делает их малодоступными.

Пластиковые трубы (металлопластиковые, полипропиленовые, полиэтиленовые)

Оптимальный и распространенный вариант. Металлопластиковые трубы доступны и не требуют особой квалификации для монтажных работ. Соединяются методом горячего прессования. Главный минус – высокий показатель теплового расширения.

Радиаторы отопления (батареи)

С учетом популярности и распространенности можно выделить три типа:

традиционные чугунные радиаторы. Отличаются сравнительной дешевизной, большим внутренним объемом, соответственно, вмещают больше теплоносителя и хорошо отдают тепло;

конвекторы. Нагревают помещение благодаря проходящему по ним воздуху, который нагревает отдельные секции.

панельные радиаторы – комбинация двух предыдущих типов.

Терморегуляторы

Позволяют регулировать температуру в каждой комнате отдельно.

Расширительный бак

Устанавливается с целью компенсировать расширение теплоносителя.

Выделяют расширительный бак открытого и закрытого типа (фото).

В первом случае расширительный бак устанавливается в верхней точке системы. Во втором случае – место установки не имеет определяющего значения.

Воздушный клапан

Нужен для отвода воздуха из отопительной системы.

3. Расчет системы отопления частного дома

Расчет мощности котла отопления

Мощность котла зависит от площади дома или квартиры, которая нуждается в обогреве. Чтобы обогреть 10 м.кв. жилой площади при высоте потолка в 3 метра и в хорошо утепленном здании нужен котел мощностью 1 кВт.

Приблизительный расчет мощности котла в зависимости от площади дома представлен в таблице

Площадь дома, м.кв.	Мощность котла, кВт.
50-200	> 25
200-300	25-35
300-600	35-60

Важно! Расчеты котла для отопления дома нужно скорректировать с учетом таких параметров как:

особенности подачи энергоносителя. Для газа важно давление в системе. Обычно производитель указывает мощность котла при номинальном давлении газа. Реально оно ниже, поэтому нужно покупать котел с запасом мощности в 15-20%. Для электрического котла важно качество проложенных линий и мощность трансформатора;

вид обогреваемого помещения. При обогреве нежилых помещений расчетная мощность уменьшается на 20-40%. При обогреве зимнего сада – увеличивается на 10-50% в зависимости от вида растений;

количество окон (с учетом вида остекления) и дверей. Чем больше площадь, через которую может уйти тепло, тем больший запас на мощность котла нужно обеспечить;

минимальный уровень температуры воздуха в регионе;

дополнительные потребности. Дополнительный нагрев воды для пользования также приведет к увеличению мощности котла на 30-40%.

Можно воспользоваться программами для расчета отопления:

калькулятор расчета отопления дома
калькулятор расчета стоимости отопления дома

Совет. Если горячая вода нужна не постоянно, то стоит отдать предпочтение котлам с приоритетом горячего водоснабжения. Тогда вода быстро нагревается за счет того, что вся мощность котла направлена на нагрев воды. Отопление же отключается. Но, поскольку горячая вода нужна не постоянно, то система не успевает существенно остыть.

Расчет труб отопления

Самым современным материалом для изготовления труб на сегодня является ПВХ или пластик. Они пришли на смену металлическим или оцинкованным. Преимущество ПВХ труб в том, что они легче, дешевле, отличаются меньшим диаметром, более просты в установке, не подвластны коррозии и практически не засоряются. Самым новым поколением труб можно назвать металлополимерную трубу TECEflex. Она легко гнется руками, что позволяет придать ей любую форму.

Количество труб зависит от вида используемой системы и отапливаемой площади. Также рассчитывается диаметр (сечение) труб.

Несколько особняком стоит система отопления теплый пол. В данном случае трубы прокладываются по площади пола. Их количество определяется отдельно в зависимости от способа установки пола.

Расчет количества радиаторов отопления

Радиаторы отличаются материалом изготовления.

Чугунные хорошо отдают тепло, отличаются низкой ценой, но очень трудоемки в монтаже.

Алюминиевые – эстетичны, выдерживают высокое давление, легки в монтаже, но имеют высокую стоимость.

Биметаллические – новинка на рынке, состоят из алюминиевого корпуса и стальной трубы – удачная комбинация первых двух типов.

Ввиду того, что радиаторы рекомендуется располагать под окном (чтобы тепло радиатора блокировало поступающий от окна холодный воздух) то их количество должно равняться количеству окон или превышать его.

Кроме того, количество секций определяется размером окна и площадью комнаты. Так рекомендуется, чтобы секций радиатора, который установлен в жилой комнате было не меньше 7.

Закрывать радиатор декоративной панелью не стоит, это снижает количество поступающего тепла.

Совет. В двухэтажном доме располагайте радиаторы друг под другом для использования общего стояка.

Расчет терморегуляторов

Максимальное количество терморегуляторов зависит от количества радиаторов, а минимальное определяется предпочтениями пользователей.

Совет. Прежде чем делать расчет отопления позаботьтесь о качественном утеплении дома.

4. Разработка схемы-проекта индивидуального отопления

Схема системы отопления частного дома - это документ, в котором содержится следующая информация:

место установки котла. Рекомендуется устанавливать котел в подвале или в котельной. В любом случае, определяющее значение будет иметь возможность подводки к котлу коммуникаций (электричества и холодного водоснабжения).

место установки батарей. Радиаторы устанавливают под окнами;

детальный план прокладки труб по помещениям дома. Обязательно указывается место установки кранов, фитингов и других расходных материалов;

описание системы выведения продуктов сгорания (при необходимости);

другие специфические особенности, характерные для выбранной системы индивидуального отопления.

Проект необходимо согласовать в соответствующих органах.

5. Оформление и получение разрешительной документации

Среди нормативных актов, которые регламентируют устройство индивидуальной системы отопления можно отметить:

закон «О теплоснабжении» содержит положения, которые регулируют установку отопительных систем с предписаниями и ограничениями;

постановление Правительства РФ № 307 «О порядке подключения к системам теплоснабжения», которое определяет характеристики котлов пригодных для установки в квартире или частном доме.

Какие документы нужны для отопления с газовым котлом

получить технические условия на газификацию в газовой службе района проживания. ТУ выдается после предъявления документа, удостоверяющего ваше право собственности на жилье, разрешения архитектурно-планировочного управления, копии технического паспорта БТИ, паспорта, идентификационного кода и заявления на газификацию здания.

ТУ могут отличаться в зависимости от назначения помещения, интенсивности отопления, места расположения и т.п. Услуга платная. Срок выдачи ТУ – до 30 дней;

подготовить топографическую съемку участка;

подготовить проект газоснабжения – самостоятельно или с привлечением специалистов. Согласовать проект с газовой службой района;

получить письменное разрешение соседей на газификацию вашего дома (если газопровод пройдет по их участку);

предоставить документы на газовое оборудование и акт обследования дымоходов;

получить документ о вводе системы в эксплуатацию (выдается после монтажа). Срок его получения до 30 дней. На основании этого документа производится пломбировка счетчиков, врезка в центральную магистраль и заключение нового договора на поставку газа.

Какие документы нужны для электрической системы отопления

подать в РЭС пакет документов на получение разрешения к подключению к сети. В пакет входит: заявление (где указывается вид объекта, месторасположение, данные заявителя), документ подтверждающий оплату получения ТУ на установку (разрешение) котла, опросный лист (согласие соседей), документ, удостоверяющий право собственности на дом;

произвести согласование технического решения проекта с РЭС;

приобрести электрический котел и установить его (самостоятельно или с привлечением специалистов);

заключить договор на пользование электроэнергией. Договор содержит информацию о новых тарифах на энергию;

опломбировать новый счетчик.

Совет. Установка трехрежимного счетчика позволит оплачивать энергию по разным тарифам, что более выгодно для пользователя.

В случае несанкционированного устройства системы отопления полагается штраф, размер которого определяется местными органами и отключение от системы газо-, электроснабжения. Чтобы подключить котел заново, нужно будет уплатить штраф, а также согласовать проект, т.е. выполнить все этапы.

6. Монтаж системы отопления частного дома

Может проводиться одновременно со строительством дома или же устанавливаться в уже эксплуатируемое здание.

В первом случае монтаж более простой, экономичный и позволяет монтировать трубы в стены или укладывать на пол.

Однако, независимо от того, на какой стадии проводится индивидуальное отопление в доме, нужно выдержать требования к его установке:

монтаж системы производится только в теплом помещении. Не допускается запуск системы при температуре ниже 5оС. Это нужно чтобы избежать переохлаждения теплоносителя;

трубы устанавливаются вдоль/внутрь стен или монтируются в пол. Минимальная высота установки – 150 мм. В противном случае трубы можно повредить при монтаже плинтусов;

исключаются перепады труб. Это позволит избежать появления воздушных пробок в системе;

радиаторы устанавливаются возле окон на расстоянии не менее 150 мм. от пола и 50 мм. от подоконника. При этом радиаторы всех помещений нужно располагать на одном уровне. Радиаторы разного типа устанавливаются в соответствии с рекомендациями изготовителя;

обязательно наличие расширительного бачка и слива, чтобы избежать сбоя в работе системы. Слив необходим, чтобы иметь возможность полностью заменить теплоноситель в системе. Рекомендуется производить замену воды в системе не реже чем раз в 7 лет. Для систем с антифризом не реже чем раз в 3-4 года (по спецификации производителя) и с обязательной промывкой системы.

Порядок выполнения монтажа системы отопления:

установка котла;
разводка труб;
установка радиаторов;
состыковка радиаторов и труб с установкой терморегуляторов;
установка расширительного бачка и насоса;
подключение котла к системе.

7. Тестовый запуск системы отопления частного дома

После того, как система отопления в доме смонтирована она тестируется. Для этого нужно заполнить трубы теплоносителем и создать необходимое давление. Далее, проверить места соединения труб, примыкания труб к радиаторам. При обнаружении дефектов нужно их устранить и произвести повторное тестирование.

Заключение

Таким образом, устройство системы отопления в частном доме процесс сложный, длительный и требующий определенных знаний. Плюс, стоимость комплектующих и монтажных работ будут далеко не дешевыми. Кроме того, не стоит забывать о том, что каждый шаг, каждое решение согласуется с разрешительными органами. Только после согласования с ними и проведения тестового запуска системы можно с уверенностью говорить, что система отопления установлена правильно и обеспечит эффективное, а главное безопасное ее использование.