Отопление частного дома своими руками

Куда ставить насос на подачу или в обратку

Невзирая на обилие информации в интернете, пользователю довольно сложно понять, как правильно установить насос на отопление, чтобы обеспечить принудительную циркуляцию воды в системе собственного дома. Причина – противоречивость этой информации, вызывающая постоянные споры на тематических форумах. Большая часть так называемых спецов утверждает, что агрегат ставится только на обратный трубопровод, приводя такие умозаключения:

температура теплоносителя на подаче гораздо выше, чем в обратке, поэтому насос прослужит недолго;
плотность горячей воды в подающей магистрали меньше, поэтому ее труднее перекачивать;
статическое давление в обратном трубопроводе выше, что облегчает работу насоса.

Интересный факт. Иногда человек случайно попадает в котельную, обеспечивающую центральное отопление квартир, и видит тамошние агрегаты, врезанные в обратку. После этого он считает подобное решение единственно верным, хотя не знает, что в других котельных центробежные насосы могут стоять и на подающей трубе.

Отвечаем на приведенные утверждения по пунктам:

Бытовые циркуляционные насосы рассчитаны на максимальную температуру теплоносителя 110 °С. В домашней отопительной сети она редко поднимается выше 70 градусов, да и котел не нагреет воду больше, чем 90 °С.
Плотность воды при 50 градусах составляет 988 кг/м³, а при 70 °С – 977.8 кг/м³. Для агрегата, развивающего давление 4—6 м водного столба и способного перекачивать около тонны теплоносителя за 1 час, разница в плотности перемещаемой среды 10 кг/м³ (объем десятилитровой канистры) просто ничтожна.
На практике столь же несущественна разность статических давлений теплоносителя в подающей и обратной магистрали.

Отсюда простой вывод: циркуляционные насосы для отопления допускается врезать как в обратный, так и в подающий трубопровод системы отопления частного дома. Данный фактор никак не повлияет на работоспособность агрегата или эффективность обогрева здания.

Котельная, сделанная нашим экспертом Владимиром Сухоруковым. Удобный доступ есть ко всему оборудованию, в том числе и к насосам.

Исключение – дешевые твердотопливные котлы прямого горения, не оборудованные автоматикой. При перегреве теплоноситель в них закипает, поскольку горящие дрова нельзя потушить в один момент. Если циркуляционный насос установлен на подаче, то образующийся пар вперемешку с водой поступает внутрь корпуса с крыльчаткой. Дальнейший процесс выглядит так:

Рабочее колесо перекачивающего устройства не предназначено для перемещения газов. Поэтому производительность аппарата резко снижается, а скорость течения теплоносителя падает.
В котловой бак поступает меньше охлаждающей его воды, отчего перегрев возрастает, а пара образуется еще больше.
Увеличение количества пара и его попадание в крыльчатку приводит к полной остановке движения теплоносителя в системе. Возникает аварийная ситуация и в результате роста давления срабатывает предохранительный клапан, выбрасывающий пар прямо в помещение котельной.
Если меры по тушению дров не предпринимаются, то клапан не справляется со сбросом давления и происходит взрыв с разрушением оболочки котла.

Для справки. В дешевых теплогенераторах, выполненных из тонкого металла, порог срабатывания предохранительного клапана составляет 2 Бар. В более качественных ТТ-котлах этот порог предусматривается на уровне 3 Бар.

Практика показывает, что от начала процесса перегрева до срабатывания клапана проходит не более 5 минут. Если установить циркуляционный насос на обратной трубе, то пар в него не попадет и промежуток времени до аварии возрастет до 20 мин. То есть, монтаж агрегата на обратку не предотвратит взрыв, но отсрочит его, что даст больше времени на устранение проблемы. Отсюда рекомендация: насосы для котлов, работающих на дровах и угле, лучше ставить на обратном трубопроводе.

Для хорошо автоматизированных пеллетных отопителей место установки значения не имеет. Больше информации по теме вы узнаете из видео нашего эксперта:

Схема отопления с двумя котлами

Часто с твердотопливной установкой используют маломощный прибор, работающий на ином виде горючего, – электрокотел или газовый, запитанный от баллона.

Это дает такие преимущества:

Если пользователь забудет подложить дрова, второй агрегат запустится автоматически и не даст системе остыть.
Основной отопитель работает с максимальным КПД.

Основное оборудование подбирают не по наименее низкой, а по среднезимней температуре. Это дает возможность эксплуатировать его большую часть времени в режиме номинальной производительности, а значит, с максимальным КПД.

Схема отопления с двумя твердотопливными котлами.

Второй котел используют:

в экстремальные холода;
во время простоя основного отопителя из-за отсутствия горючего или в период обслуживания;
в межсезонье (в одиночку).

Применяют разные схемы подключения:

параллельную;
последовательную;
каскадную.

Какой нагреватель выбрать

Как подобрать котел для системы отопления частного дома, чтобы было тепло и оборудование служило надежно. Выше мы уже рассмотрели основные типы котельного оборудования, их достоинства и недостатки. Какие еще критерии могут повлиять на выбор типа и конструкции:

Топливо которое будет использоваться. Это обстоятельство зависит от его доступности. Нет смысла покупать газовый котел при отсутствии в доступной близости магистрального газа. Самым дешевым и надежным вариантом является дровяное отопление, но оно превращает жильца в кочегара

Можно так же обратить внимание на дизельный или электрический агрегат. Особенности размещения котла в доме

Может быть выбран настенный или напольный вариант. Конструкция котла – он может быть одноконтурным или двухконтурным.

Строительный рынок заполнен котельным оборудованием импортного и отечественного производства. Ведущие позиции на нем традиционно занимают производители из Германии, Словакии, Франции, Италии и Чехии.

Некоторые из них присутствуют на рынке котельного оборудования уже более века

Однако имеет смысл обратить внимание на оборудование отечественных производителей, которое, в ряде случаев, надежнее импортного и более ремонтопригодно

Особое внимание при покупке котла нужно обратить на состояние сопровождающей техдокументации, которая включает в себя:

гарантийную книжку;
сертификат соответствия;
акт санитарной экспертизы;
разрешение на эксплуатацию.

Следует понимать, что на рынке присутствует множество подделок, особенно известных брендов. При приобретении котла желательно участие опытного специалиста.

Не следует ограничиваться эксплуатацией всего лишь одного котла. Тогда при выходе из строя одного агрегата или при перебоях с горючим, в качестве временной замены надо использовать второй, резервный – твердотопливный котел для отопления частного дома.

Мощность агрегата должна обеспечить нагрев до приемлемой для проживания температуры. Поддержание ее стабильного уровня также требует определенных затрат, зависящих от степени утепления дома. Прошли те времена, когда теплоносители были дешевы и о высоком их расходе мало кто заботился.

Сегодня обязательным считается утепление снаружи и изнутри, использовании герметичных стеклопакетов и плотно закрывающихся дверей.

Величина тепловых потерь для различных зданий принимается следующей:

В размере 130-200 Вт/м для домов без утепления;
90-110 Вт/м, если здание постройки 80-х или 90-х годов прошлого века с утеплением по нормативам того периода;
50-70 Вт/м для домов с хорошими стеклопакетами, тщательно изолированных и построенных от конца 90-х.

Для определения необходимой компенсирующей мощности агрегата указанные нормативы нужно умножить на суммарную площадь обогреваемых помещений.

Необходимая мощность котла в первом приближении может быть определена из расчета 1 кВт на 10 м3 отапливаемой площади.

Выбирая двухконтурный газовый котел для системы отопления можно решить проблему не только обогрева жилища, но и горячего водоснабжения.

Наиболее эффективными на сегодняшний день являются газовые котлы, как в части экономии, так и по безопасности эксплуатации.

Электрокотел способен сильно удивить потребителя счетами за электроэнергию. К тому же мощность и техническое состояние поселковых электросетей не всегда обеспечивает необходимое количество энергии. Без света может оказаться весь поселок.

Дизельные котлы очень неудобны в эксплуатации, поскольку требуют размещения в отдельном здании из-за присущего солярке запаха. К тому же они требуют повышенного внимания по причине образования огромного количества сажи и гари.

Самотёчные и принудительные

Самотёчный вид обогрева тот же способ естественного метода циркуляции воды в системе. Данная конструкция не зависит от наличия электричества, что делает его доступным в местах с перебоями энергоподачи. Минусом можно назвать использование только воды и морально устаревший вариант самой концепции.

Принудительные схемы предусматривают применение средств нагнетания теплоносителей. Сюда входят циркуляционный насос с небольшим количеством труб в отличие от самотёчного способа. Он наиболее популярен и имеет огромное количество конструктивных решений, предусматривающих установку в любых условиях с соблюдением установленных режимов температуры. Про это было уже описано выше.

Материалы

Трубы

Какими трубами можно развести водяное конвекционное отопление?

Температура теплоносителя в автономных системах обычно держится в пределах 75С, а давление не превышает 2,5 кс/см2, поэтому требования к прочности труб и их термостойкости минимальны.

Наиболее популярны:

Полипропиленовые трубы. Как правило, для нужд отопления приобретается армированный алюминиевой фольгой полипропилен. Армирование уменьшает удлинение труб при нагреве с внушительных 6,5 мм/м.пог. (при нагреве на 50 градусов) до скромных 1,5 мм/м.пог.;

Монтаж соединения металлопластиковых труб на пресс-фитингах.

Какие трубы укладывать в теплый пол?

Для этой цели чаще всего используют сшитый полиэтилен PEX или термомодифицированный PERT.

Труба PERT для теплого пола.

Трубы обоих типов стойки к нагреву, обладают приемлемой механической прочностью и достаточной для укладки гибкостью. Шаг между витками трубы варьируется от 15 до 20 см, длина одного замкнутого контура не должна превышать 120 метров.

Каким должен быть наружный диаметр полимерных или металлополимерных труб отопления?

Для дома умеренной площади (до 200 м2) я бы посоветовал придерживаться следующих значений:

Подводка к радиатору — 20 мм;
Разлив с принудительной циркуляцией теплоносителя — 25 мм,

Подводка к радиатору и розлив.

Теплый пол — 16 мм.

В гравитационной системе отопления (работающей за счет естественной циркуляции при нагреве теплоносителя) диаметр розлива нужно увеличить до 40 — 50 мм. Инструкция связана с низким гидравлическим напором в контуре; для того, чтобы обеспечить приемлемую скорость циркуляции воды, гидравлическое сопротивление труб должно быть минимальным. А оно, как известно, обратно пропорционально внутреннему диаметру трубы.

Радиаторы

Какие радиаторы лучше купить для автономного контура?

Алюминиевые секционные. Очень демократичная стоимость секции (от 280 рублей) сочетается с отличной теплоотдачей (до 205 ватт на секцию). Прочность радиаторов и их термостойкость с избытком достаточны для автономной системы отопления.

Алюминиевые радиаторы: максимум эффективности при разумной цене.

Как рассчитать нужное количество секций?

Их суммарное количество рассчитывается простым делением номинальной мощности источника тепла (котла или теплового насоса) на паспортную мощность одной секции. Мощность отопительного прибора для отдельного помещения можно грубо оценить из расчета 40 ватт тепла на кубометр отапливаемого объема. Скажем, для комнаты размером 4х5х3 метра нужно 4*5*3*40=2400 ватт тепла, или 2400/200=12 секций с номинальной тепловой мощностью 200 ватт.

Здесь есть одна тонкость. Производители всегда указывают мощность секций и отопительных приборов для дельты температур между теплоносителем и воздухом в 70 градусов; то есть при +20 в комнате для получения номинального теплового потока батарея должна быть нагрета до 90С.

На практике температура теплоносителя в автономном контуре заметно ниже. Скажем, при +25 в комнате и +60 на поверхности радиатора дельта температур будет равна всего 35 градусам, а тепловая мощность секции уменьшится ровно вдвое — до 100 ватт.

Для автономного отопления нехарактерны высокие температуры теплоносителя.

Дополнительное оборудование

Что, кроме котла, труб и радиаторов, необходимо для монтажа водяной системы отопления?

В закрытой системе с принудительной циркуляцией обвязка котла должна включать:

Циркуляционный насос (желательно — с регулировкой производительности);
Автоматический воздухоотводчик для удаления воздушных пробок при запуске контура;
Расширительный бак, компенсирующий увеличение объема теплоносителя при нагреве. Как правило, объем бачка берется равным 1/10 объема теплоносителя в системе;
Предохранительный клапан для сброса давления при перегреве или закипании теплоносителя;
Манометр для контроля давления.

Группа безопасности котла — манометр, воздушник и предохранительный клапан.

В открытой гравитационной системе единственное дополнительное приспособление — открытый расширительный бак. Он выносится в верхнюю точку контура и используется не только по прямому назначению, но и отвода воздуха, и для заливки в контур воды.

Отдельные радиаторы снабжаются отсекающими шаровыми кранами, дросселями или термоголовками. Запорно-регулирующая арматура позволяет при необходимости отключить прибор, не останавливая весь контур, или уменьшить его теплоотдачу.

Если радиатор расположен выше розлива, в его верхней пробке должен быть установлен кран Маевского или автоматический воздухоотводчик.

Кран Маевского для ручного стравливания воздуха.

Типы устройств и их строение

Газовый котел любой модификации имеет три обязательных элемента:

арматура, посредством которой осуществляется подача топлива (газа);
газовая горелка;
теплообменник.

Следует отметить, что наиболее распространённым материалом для создания теплообменника является медь. Однако довольно часто встречаются модели газовых котлов, в которых данный элемент сделан из чугуна или стали.

Принципиальная схема газового котла

Каждый современный настенный газовый котел дополнен циркуляционным насосом, предназначенным для перемещения теплоносителя, специальным предохранительным клапаном, расширительным баком, электронной системой управления. Помимо этого, устройство газовых котлов отопления оснащено также системами контроля и самодиагностики. Такое обилие специального и вспомогательного оборудования делает газовые котлы достаточно близкими к мини-котельным. А расчет мощности газового котла отопления, производимый перед установкой системы – показывает, что некоторые из этих дополнений способны увеличить эффективность.

Далее автоматикой запускается газовая арматура – топливо подается в систему. Одновременно зажигается искра в камере сгорания, и от нее загорается топливо. В теплообменнике происходит нагрев теплоносителя до нужного уровня. При помощи циркуляционного насоса нагретая вода перемещается по системе к радиаторам – где и отдает свое тепло. Так кратко можно описать принцип работы газового котла отопления с одним контуром.

Принцип работы газового котла

Однако в некоторых случаях котел может служить не только для отопления, но и для подачи горячей воды. Для того чтобы наладить в доме работу сразу двух систем, необходим двухконтурный газовый котел. Его основным отличием является наличие второго контура, который вполне может удовлетворять необходимости в горячей воде.

Следует отметить, что контуры котла данного типа не могут работать одновременно. То есть, если вам понадобилось прогреть помещение, то в этот момент нагрев воды для ГВС будет приостановлен или будет производиться более слабо. Однако, по словам владельцев двухконтурных котлов, такие условия работы оборудования и схема не доставляют каких-либо неудобств.

Схема системы отопления и горячего водоснабжения от газового двухконтурного котла

Основные виды обогрева

Отличие всех существующих систем зависит от разных критериев. Место установки, площадь обогрева, технические особенности разводки и монтажа. В частых случаях на вид конструкции влияет способ подачи энергоносителей и, конечно, общая стоимость всего комплекса отвечающего за отопление частного дома. Современные энергосберегающие технологии предлагают широкий выбор различных систем отопления, с применением передовых разработок. В данной статье представлены популярные, распространённые виды, систем обогрева, применяемые практически в каждом доме.

Водяное отопление

Среди всех вариантов самым популярным считается обогрев с применением жидкости (воды) в качестве теплоносителя. Преимущества классического вида водяного отопления были выявлены в процессе долголетнего применения. Технические характеристики системы позволяют её эксплуатацию в различных условиях. Как в промышленных зданиях, так и в постройках частного сектора, квартирах, офисах. Все это можно реализовать своими руками. Основные преимущества:

Одинаковый режим температуры во всех помещениях.
Продолжительность срока эксплуатации.
Возможность использования разных материалов труб, метизов (полипропилен, металл).
Бесшумность работы.
Экономия топлива, простое обслуживание.

Отдельными элементами конструкции данного варианта являются электрический, многофункциональный или газовый котёл. Так же применяются угольные котлы. С их помощью вода нагревается и разносится по трубам (циркуляция замкнутого вида) к батареям. Так передаётся тепло нагретой жидкости в помещения. Для удобства эксплуатации, применяются несколько подвидов. О них поговорим ниже.

Воздушное отопление

Данный тип обогрева был известен и применялся еще в древние времена. Нагретый воздух с помощью системы воздуховодов подавался в помещение, тем самым обогревая его. В современном исполнении это распространённый способ отопления помещений с большими площадями. До недавнего времени он использовался только в производственных цехах, спортивных сооружениях, общественных помещениях. Но развитие современных технологий позволяет применять воздушный способ и в частных домах.

Нагрев и подача воздушной массы в помещения осуществляется калориферами. В больших цехах это специальные установки, обеспечивающие нагрев и постоянную циркуляцию воздуха определённой температуры. Местный вариант предусматривает использование воздушно-отопительных приборов небольшой мощности. Обычно это, тепловые пушки, тепловентиляторы. Устройства достаточно мобильны и используют в качестве основного нагревателя различные способы конструкций (электрические тены, топливные горелки и др.).

Эксплуатация воздушного отопления требует жёсткого соблюдения правил пожарной безопасности и основных требований гигиены. Второе предусматривает наличие фильтров очистки воздуха, проточной вентиляции, воздуховодов, воздушных занавесов и других элементов. А так же постоянный контроль, над системой воздуховодов в целом.

Обогрев на базе электричества

Данный вид отопления работает на принципе преобразование электрической энергии в тепло. Основным источником тепла, являются электрический котёл или различные нагревательные устройства (приборы). Котлы применяются в водяных системах, считаются экологически чистым способом обогрева. Отдельные приборы имеют свои конструкции:

Конвекторы электрические.
Завесы воздушные.
Масляные радиаторы с тэнами.
Инфракрасные излучатели (УФО), теплый пол.
Тепловентиляторы, тепловые пушки.

Применение разных модификаций зависит от места установки, площади обогрева, условий эксплуатации. Электрические конвекторы, масляные радиаторы хорошо подходят при обогреве квартир или частных домов. Это касается устройств УФО и тёплых полов. Все перечисленные способы экономичны (при условии доступной цены на электроэнергию) и не требуют привлечения для нескольких видов энергоносителей, можно использовать только электричество.

Принцип работы самотечной системы отопления частного дома

Любая система отопления, предполагающая использование теплоносителя, работает за счет его нагревания и последующего остывания. Так тепло, получаемое от сжигания топлива в котле, раздается по всему зданию. Теплоноситель, имеющий высокую температуру, поступает по трубам в радиаторы. Остывая в них, он возвращается в котел, чтобы снова нагреваться. А тепло, исходящее от поверхности радиаторов, обогревает помещения.

Существует две основных разновидности таких систем – с естественной циркуляцией теплоносителя, и с принудительной.

Схема системы отопления с принудительной циркуляцией
Схема отопления с естественной циркуляцией

Движение в системе с естественной циркуляцией осуществляется лишь за счет разницы в весе холодной и горячей воды. Основные преимущества очевидны:

самотечное отопление частного дома может быть совершенно автономным и независимым от наличия инженерных коммуникаций;
устройство естественной циркуляции отопления несложно выполнить своими руками;
правильное отопление с естественной циркуляцией эффективно, экономично и безопасно.

Как же работает самотечное отопление частного дома без насоса? Секрет в том, что вес воды (как и любой жидкости) понижается с повышением температуры. Жидкость увеличивается в объеме, а плотность уменьшается. При температуре, близкой к кипению, вода насыщается воздухом и становится легче.

Зависимость веса кубометра воды от температуры

И как же это сделать? Один кубометр воды при температуре 90°С весит 965 килограмм, а при 80°С – 971 килограмм. Если же снизить температуру с 90°С до 70°С, то куб станет на 12 килограмм тяжелее. На этом явлении и основан принцип работы самотечной системы отопления. Из котла нагретый теплоноситель поступает в разгонный коллектор под давлением поступающей в котел холодной воды, имеющей больший вес (это происходит, так как система практически замкнутая).

Уже на выходе из коллектора, вода теряет несколько градусов, а после прохода через радиаторы она остывает еще сильнее. В результате в дальних от котла стояках вода давят вниз сильнее, так как она в них холоднее. Соответственно скорость движения ее может быть больше.

Поступая под действием гравитации в котел, холодная вода вытесняет горячую, имеющую меньший вес, обратно в систему отопления. Такое движение происходит циклично. В замкнутой системе отопления естественная циркуляция будет продолжаться до тех пор, пока котел нагревает воду до нужной температуры.

Схемы систем отопления с жидким теплоносителем

До монтажа системы отопления загородного дома создаются схемы, по которым будут выполнятся установка оборудования. В отоплении с жидким теплоносителем существует несколько разных рабочих вариантов.

Однотрубная горизонтальная

Однотрубные разводки целесообразно применять для одноэтажного дома. На фото видно, что подача и отвод жидкости происходит по одному трубопроводу последовательно проходя через каждый отопительный прибор. Такая схема проста в монтаже и экономична, но не может обеспечить одинакового прогрева всех радиаторов.

Однотрубная вертикальная

Принцип работы вертикальной однотрубной схемы схож с горизонтальной, но применяется для двух и более этажей. Такая система может обходится без циркуляционного насоса, но обязательно предполагает установку воздушных клапанов. Ее не рекомендуется применять для помещений больше 40 м2.

Схема «ленинградка»

«Ленинградка» отличается от однотрубной разводки перемычкой под радиаторами, которая называется байпасом. В этой схеме теплоноситель проходит отопительный контур по одному трубопроводу, не теряя энергию в каждом нагревательном приборе. Поэтому температура в самом отдаленном от теплогенератора приборе будет выше, чем в классическом однотрубном варианте.

Двухтрубная система с нижней разводкой

Двухтрубная схема характеризуется двумя трубопроводами, идущими к отопительным элементам. По одному стояку в радиатор поступает теплоноситель, по другому – уходит обратка. При нижней разводке обе трубы проходят под нагревательными приборами.

Двухтрубная система с верхней разводкой

В двухтрубной системе с верхней разводкой подключение радиаторов происходит параллельно. Эта схема всегда вертикальная. Подающий стояк располагается вверху, а обратный проходит по нижнему контуру.

Лучевая система с коллекторами

При лучевом подключении к каждому отопительному прибору проводится и подающий и обратный трубопровод. Такая схема исключает большую теплопотерю при долгом движении жидкости по стоякам, что дает одинаковый прогрев каждого прибора. В лучевых системах необходимо использовать распределительный коллекторный узел, который регулирует подачу и возращение обратки на каждый радиатор.

С принудительной и естественной циркуляцией

Принцип действия каждой отопительной системы заключается в движении теплоносителя от котла к приборам отопления и возращению в виде обратки. Это движение может быть организовано естественным образом либо принудительно.

Естественная циркуляция теплоносителя обеспечивается благодаря разницы в температуре и весе. Горячая жидкость расширяется и приобретает меньшую плотность и вес на выходе. После прохождения радиаторов она охлаждается, увеличивается в весе и выталкивает горячую воду для подачи. Таким образом, появляется давления в подающем трубопроводе и обратном, и обеспечивается движение теплоносителя. В таких системах трубопроводы подачи и обратки устанавливаются с наклоном.

Там, где невозможно обеспечить циркуляцию естественным способом, используется принудительный метод при помощи специального насоса. За счет давления он поддерживает необходимую скорость движения теплоносителя по системе. Прибор можно установить, как на подающем трубопроводе, так и на обратном. Применять циркуляционный насос допускается на любой системе, независимо от выбранной схемы.

Как сделать отопление в частном доме своими руками

Рекомендации по выбору оборудования

Твёрдотопливные

Газовые

Электрические

Жидкотопливные

Куда ставить насос на подачу или в обратку

Схема отопления с двумя котлами

Какой нагреватель выбрать

Самотёчные и принудительные