Как составить проект отопления своего дома

Если вы строите загородный дом или всерьез занимаетесь ремонтом существующего, уже на этапе планирования нужно позаботиться о том, как будет производиться обогрев помещений в холодное время года.

Правильное проектирование систем отопления в частном жилом строительстве – гарантия комфорта зимой, рационального использования ресурсов и эффективной работы оборудования.

В этом материале мы рассмотрим системы отопления для частного дома, расскажем как выбрать оптимальный вариант и на примере покажем как правильно спроектировать систему отопления.

Шаг 1 – схема отопления

Первоочередная задача при проектировании отопления – определиться с отопительной схемой. Выделяют однотрубную и двухтрубную схемы. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Подумайте, что для вас важнее: экономия средств, равномерный нагрев или эстетическая составляющая.

Что такое однотрубная схема?

Однотрубная схема отопления дома представляет собой цепочку последовательно подключенных радиаторов. Теплоноситель нужной температуры поступает в из стояка в отопительную магистраль.

Он движется от одного радиатора к другому, постепенно отдавая часть тепла. Таким образом, нагрев может быть неравномерным.

При реализации однотрубной схемы с верхней разводкой магистральная труба прокладывается по периметру всего отапливаемого контура выше приборов и оконных проемов. Радиаторы в этом случае подключаются в верхней части, что само по себе не очень эстетично.

И на входе, и на выходе радиатор оснащается отсекающими задвижками. На входе может ставиться терморегулирующая головка.

В схемах с нижней разводкой трубопровод проходит ниже обогревательных приборов. Смотрится такой вариант гораздо лучше, но требует обязательной установки кранов Маевского на каждую батарею.

Необходимы они для отвода излишков воздуха из верхней части батарей, образованных в результате поставки теплоносителя снизу без предварительного прохождения через открытый расширительный бак для разгазованности.

Преимущества однотрубного отопления загородного дома:

• экономия на материалах;
• простота проектирования и монтажа.

Относительно небольшое количество труб ощутимо отражается на внешнем виде отопительной системы, которую в большинстве случаев прокладывают открытым способом.

Недостатки:

• сложность контроля температуры;
• работа каждого радиатора зависит от состояния всей системы;
• ограниченность про протяженности, возможность обрабатывать контур длиной не более 30 м.

Чтобы обеспечить возможность временного или постоянного отключения одного или нескольких радиаторов без остановки системы, под каждым из них прокладывается байпас – обводная труба с системой клапанов.

Усовершенствование схемы Ленинградка подключения батареи путем установки двух или трех запорных кранов позволяет отключать отдельный прибор для ремонта без остановки работы системы и слива из нее теплоносителя. Подробнее о обустройстве однотрубной системы отопления в частном доме далее.

Двухтрубная модель отопления

Гораздо более совершенная схема – двухтрубная. Принцип ее действия заключается в наличии двух труб – подающей и обратной, к которым параллельно подключаются радиаторы.

Теплоноситель поступает по подающей трубе к каждому прибору с одинаковой температурой. После прохождения радиатора вода поступает в обратную трубу. Такой схемой можно обеспечить равномерный нагрев всего коттеджа.

Преимущества двухтрубной схемы отопления загородного дома:

• независимость приборов друг от друга;
• равномерный нагрев;
• возможность управлять теплоотдачей каждого радиатора с помощью установленных на приборы терморегуляторов.

Кроме сравнительно высокого расхода материалов материалов и стоимости проектирования, двухтрубная система отопления практически не имеет недостатков.

Шаг 2 — произведение расчетов и архитектурная часть

Архитектурная часть проектирования отопления предполагает обустройство или строительство помещения для оборудования – котельной загородного дома, а также выбор и расчет дымохода. Чтобы верно спроектировать мощность оборудования, диаметр труб, объем теплоносителя и другие параметры, следует произвести вычисления.

Расчетная часть не требует глубоких знаний из области высшей математики, достаточно подставить в формулы нужные коэффициенты и воспользоваться калькулятором.

Проектирование котельной по всем правилам

Прежде чем приступать к проектированию разводки и покупке материалов, нужно выбрать подходящее место для расположения теплогенератора. Это может быть отдельная комната в доме – котельная. Если лишнего помещения нет, можно соорудить пристройку.

Для газового котла, который будет работать от центрального газопровода, нужно организовать котельную по всем правилам, ведь газовые службы строго следят за выполнением норм эксплуатации газового оборудования. При размещении котла в неположенном месте или с нарушениями, проект не будет подписан и пользоваться котлом будет запрещено до устранения замечаний.

Основные требования к котельным в коттеджах:

• высота потолков от 2,5 м;
• объем помещения от 15 м³;
• ограждающие конструкции котельной должны обладать пределом огнестойкости 0,75 ч;
• должно быть предусмотрено естественное освещение;
• обязательно наличие вентиляции.

Расположение котла зависит и от его мощности. Так, если мощность агрегата составляет 151-350 кВт, его можно расположить только в отдельном помещении подвала или первого этажа, а также в пристройке. Котлы, мощностью 61-150 кВт допускается располагать и на втором или последующих этажах.

Приборы до 60 кВт могут находиться даже на кухне загородного дома, при условии наличия там окна с форточкой. Рекомендуем также прочесть материал о том, как грамотно обустроить котельную в загородном доме.

Выбираем дымоход и определяемся с размером

Еще одна важная деталь при проектировании – дымоход. Он будет выводить продукты сгорания наружу. Основные требования, которые предъявляют к дымоходам:

• предел огнестойкости материала не должен быть меньше 1 ч;
• все соединения и стыки должны быть обработаны огнестойкими материалами;
• дымоход должен быть абсолютно газонепроницаем;

Сечение дымохода определяется согласно предписаниям СНиП 2.04.05-91. Размер дымоходного канала зависит от мощности теплогенератора.

По материалам изготовления дымоходы могут быть:

• кирпичными;
• металлическими;
• керамическими.

Вариант из кирпича обычно проектируется еще на этапе возведения загородного дома. трубы бывают стеновыми, насадными и коренными. Устройство стенового варианта возможно только в период возведения стен постройки. Коренной и насадной тип можно соорудить как после возведения стен, так и после сооружения крыши.

Металлический дымоход используется сейчас повсеместно. Нержавеющая сталь – надежный, прочный материал, которому не страшны горячие продукты сгорания. Современные дымоходы проектируют в виде так называемых сэндвич-систем. Трубу из нержавейки помещают в такую же, но большего диаметра. Свободное пространство между ними заполняется утеплителем, как правило – базальтовой ватой.

Керамическая труба дымохода используется не так часто. Ее главное достоинство – высокая жаростойкость, а главный недостаток – хрупкость. Кроме того, керамический дымоход достаточно тяжелый.

Проектирование дымохода – ответственный шаг. Размер отверстия – один из важнейших параметров. Оно зависит от производительности и мощности котла.

Средние диаметры круглых дымоходов:

• для котлов, мощностью до 3,5 кВт – 16 см;
• до 5,2 кВт – 19 см;
• до 7,2 – 22 см.

При вычислении высоты дымохода, учитывается высота крыши и расстояние от дымохода до конька. Если труба расположена близко к верхней точке кровли (до 1,5 м), высота высота дымохода будет выше крыши на 0,5 м. Если расстояние между ними больше (от 1,5 до 3 м), дымоход должен быть как минимум на одном уровне с коньком.

Расчет необходимой мощности системы

Для того, чтобы произвести расчет отопительной системы загородного дома, нужно учесть сразу несколько факторов, это:

• климатическая зона, в которой расположен коттедж;
• мощность источника тепловой энергии;
• источники и объем потерь тепла;
• площадь и объем отапливаемых помещений;
• количество радиаторов и их размер;
• наличие утепления ограждающих конструкций.

Чтобы подобрать мощность котла и радиаторов отопления, используют такие формулы:

М_к=S_пом. x УМ_к/10 + 30%, где:

М_к – мощность котла;

S_пом. – площадь помещения;

УМ_к – удельная мощность котла на 10 кв. м. отапливаемой площади.

УМ_к зависит от региона. Для Москвы и Московской области принимают значение 1,2-1,5 кВт. Запас 30% будет достаточным для одноконтурного котла. Если предполагается двухконтурная схема, необходимо добавить еще 20% на подогрев воды.

Таким образом, дом 9×9 в Подмосковье может отапливаться одноконтурным котлом мощностью: М_к=81 x 1,5/10 + 30% = 16 кВт.

Зная мощность оборудования, можно высчитать минимальный объем воды в системе отопления коттеджа по формуле:

V= М_к x 15.

Для того же дома в Подмосковье в систему нужно будет залить V= 16 кВт x 15 = 240 л теплоносителя.

Циркуляция – естественная или принудительная?

При проектировании отопления для загородного дома нужно определиться с тем, как теплоноситель будет циркулировать в системе: под действием гравитации или при помощи насоса.

Естественный способ хорош тем, что для функционирования системы не требуется электроэнергия. Циркуляция осуществляется за счет физических свойств жидкости при изменении температуры.

Недостатки системы, устроенной по такому принципу:

• нужно больше теплоносителя;
• трубы должны быть большего диаметра;
• нужно соблюдать уклон в 2%.

Кроме того, для баланса температуры в сети с естественной циркуляцией необходимо увеличивать количество секций у батарей, расположенных в дальше всех от котла.

Принудительная циркуляция работает при гораздо меньшем количестве жидкости и диаметре трубопровода, уклон не требуется, а выбор радиаторов существенно расширяется.

Однако для полноценного функционирования нужно будет оснастить систему не только насосом, но также измерительными приборами и расширительным баком. Все это должно быть учтено при проектировании системы с принудительной циркуляцией.

Шаг 3 – выбор энергоносителя

Основа всей системы отопления – котел. В зависимости от вида топлива, которое используется для нагрева, выделяют 4 категории котлов:

• твердотопливные;
• дизельные;
• газовые;
• электрические.

Узнав основные характеристики всех видов генераторов тепловой энергии для коттеджа, вы не ошибетесь в выборе подходящего варианта.

Твердотопливный – веками проверенный метод

Для загородных коттеджей часто выбирают именно твердотопливные модели котлов. Это связано, прежде всего, с доступностью сырья.

Твердотопливный котел может работать не только на угле или дровах, но и на отходах деревоперерабатывающего производства, пеллетах, брикетах, торфе, даже на органическом топливе из навоза. Главное, чтобы было куда складировать весь запас топлива. Что касается КПД твердотопливных систем, то он достаточно низкий – около 75% в среднем.

Еще одно преимущество такого котла – простота эксплуатации. Кроме того, при использовании твердого топлива система нагревается очень быстро, что немаловажно для загородных коттеджей. Но при такой скорости нагрева приходится постоянно добавлять горючее в топку, иначе система скоро остынет.

Покупая твердотопливную модель, будьте готовы загружать ее с периодичностью раз в 4-5 часов. С такой же периодичностью придется чистить зольник от сажи и золы.

Чем греет дизельный котел?

Дизельные котлы работают от светлого печного топлива – разновидности солярки. Она отличается от автомобильного ДТ тем, что требования к ее качеству предъявляют не настолько высокие, но зато такое топливо дешевле, за счет отсутствия дорожного сбора.

Чтобы пользоваться дизельным котлом, нужно установить бак для солярки, объемом не меньше 750 л. Можете представить, сколько места в котельной он займет.

Из плюсов такого вида отопления выделяют невысокую стоимость оборудования, автоматическое включение и выключение. Но оставлять такую систему без присмотра надолго нежелательно. Еще один недостаток этого прибора – шум во время работы.

Экологически чистый электрический обогреватель

Использовать электричество для отопления загородного дома, казалось бы, — простое и выгодное решение. Но и здесь все не так просто. Дело в том, что суммарная мощность электрооборудования, которое вы можете установить у себя в коттедже, ограничивается поставщиком энергоносителя.

Посмотрите на электрощиток. Допустим, указана сила тока 16 А. Зная напряжение в сети (220 В), можно высчитать допустимую мощность.

16А x 220В = 3520Вт.

3520 Вт – максимально допустимая мощность. Это значит, что котел, мощностью свыше 3,5 кВт не подходит для вашего загородного дома. Остается только писать заявление на разрешение установки автоматов большей мощности. Электрокотел может подключаться в обычную розетку, а может работать от трехфазного тока (380 В).

Преимущества электрического источника отопления:

• автономность (не требует постоянного контроля);
• автоматическая поддержка температуры;
• не нужен дымоход;
• экологичность – нет продуктов сгорания;
• удобство эксплуатации.

Из недостатков выделяют высокий расход электроэнергии. Советуем также прочесть другую нашу статью, где подробно описана система электрического отопления.

Используем голубое топливо – газовая модель

Газовый котел – один из самых распространенных и широко представленных на рынке. Он работает на природном газе, может подключаться к газопроводу или баллону, если газ привозной.

Для сжиженного газа в баллонах такой тип котла не самый удобный. Одного 50-литрового баллона хватит на 1-2 дня отопления загородного коттеджа.

Бывают одноконтурные и двухконтурные газовые котлы. Одноконтурный котел предназначен сугубо для отопления помещения. В двухконтурном есть еще функция приготовления горячей воды – выполняет роль газовой колонки. Если вы планируете периодически жить в своем загородном доме зимой, тогда есть смысл установить двухконтурный котел.

Но если в холодное время года вы будете отсутствовать долгое время и отключать котел, лучше приобрести одноконтурный. Опыт многих пользователей показывает, что слив воды из системы для временной консервации в двухконтурных моделях осуществляется сложно, часть воды может остаться в системе, что очень опасно и грозит замерзанием и растрескиванием труб.

Шаг 4 — другие составляющие системы

Помимо сердца отопительной системы коттеджа – котла, в ее состав входят и другое оборудование. Правильно запроектировать циркуляционный насос, расширительный бак, радиаторы или змеевики теплого пола и материал трубопроводов не менее важно, чем выбор самого котла.

Поэтому не пренебрегайте подробным изучением характеристик дополнительного оборудования и тонкостей его выбора.

Насос – куда его врезать?

Проектирование отопления с принудительной циркуляцией предполагает наличие насоса. Для загородных домов используют, как правило, циркуляционные помпы влажного типа.

При выборе насоса следует учитывать такие параметры:

• давление;
• производительность;
• условия эксплуатации (площадь помещения, выбранный теплоноситель, тип подключения, диаметр труб);
• дополнительные аспекты (уровень шума при работе, размеры агрегата).

При проектировании отопления в собственном загородном доме важно найти наиболее подходящее место в контуре для врезки насоса. По большому счету, правильно подобранная помпа одинаково хорошо справится со своей задачей на любом участке системы.

Причина, по которой ее рекомендуют устанавливать перед теплогенератором – на обратке, заключается в меньшем износе оборудования при перекачивании воды относительно низкой температуры.

Для надежной работы насоса при проектировании важно позаботиться о фильтре. Фильтр грубой очистки устанавливают непосредственно перед помпой. Он улавливает частицы, которые попали в воду в контуре отопления. Если проигнорировать установку фильтра, насос может быстро выйти из строя.

Группа безопасности и расширительный бак

Поскольку отопительный контур – система замкнутая, а вода имеет свойство увеличиваться в объеме при нагревании, в систему отопления загородного дома должен быть запроектирован расширительный бак. При повышении давления в трубах, излишки теплоносителя попадают в бак, тем самым понижая опасное давление.

Блок безопасности – набор из трех приборов, которые обеспечивают надежную и безопасную работу всей системы отопления коттеджа.

К ним относятся:

• манометр – для измерения давления;
• предохранительный клапан;
• воздухоотвод.

С манометром вопросов не возникает – он должен быть рассчитан на измерение давления 2-3 атмосферы. То есть манометр на 4 атм. будет в самый раз. Предохранительный клапан выполняет ту же функцию, что и расширительный бак, но в экстренных случаях, когда бак, по какой-то причине не сработал.

При критическом повышении давления излишки выводятся из системы через сливное отверстие клапана.

Воздухоотводчик должен обезопасить котел от случайно попавшего в контур отопления воздуха. Так как пузырьки воздуха в воде поднимаются вверх, устройства для отвода избытка воздуха устанавливают наверху стояка или каждой батареи.

Трубопровод и радиаторы – расчет и выбор

Следующий этап – определиться с материалом труб для контура отопления. Варианты могут быть такие:

• сталь;
• полипропилен;
• металлопластик;
• полиэтилен.

Стальные трубы раньше использовались для устройства отопления загородных домов. Они прочные и не боятся высокого давления. Главный их недостаток – подверженность коррозии. Ржавчина может проесть сталь насквозь, в трубах появляются свищи и вся система приходит в негодность.

Из-за коррозионных отложений на внутренней поверхности стальных труб, просвет со временем уменьшается. Да и для их монтажа вам потребуется как минимум квалифицированный сварщик.

Слабое место любого трубопровода – соединения. При проектировании контура отопления из полипропилена, по этому поводу можно не беспокоиться. Трубы соединяются сваркой – специальным паяльником. Стыки получаются монолитными.

Полипропиленовые трубы не подвластны коррозии, они практически не загрязняются изнутри, долговечные, легкие и недорогие.

Металлопластиковая труба продается в бухтах большой длины – до 500 м. Таким образом, можно вообще избежать соединения трубопровода из отдельных частей, проложив металлопластиковые трубы по всему отапливаемому периметру коттеджа. Они так же не ржавеют, в них ничего не откладывается, они долговечны. Но нужно беречь металлопластиковые трубы от уф-лучей и повреждений во время монтажа.

Полиэтиленовые трубы используют для горячего водоснабжения, отопления и устройства теплого водяного пола. Они обладают теми же преимуществами, что и другие, а их главный недостаток – высокая стоимость самих труб и фитингов.

Что лучше – радиатор или теплый пол?

В загородном доме в качестве излучателя тепла используют секционные, пластинчатые или панельные радиаторы.

Такие батареи могут быть:

• чугунными;
• алюминиевыми;
• стальными;
• биметаллическими.

Чугунные батареи очень тяжелые и хрупкие, но хорошо отдают тепло. Алюминиевые модели легкие и недорогие, но химически-неустойчивые, подвергаются коррозии и боятся скачков давления. Стальные батареи тоже страдают от коррозии, но химически устойчивы.

Биметаллический тип батарей объединяет достоинства алюминиевых и стальных радиаторов. Теплоноситель движется в стальной трубе и не соприкасается с алюминиевым корпусом. Этот вариант подойдет при использовании антифриза, а не воды в контуре.

Батареи располагают под оконными проемами – в местах, где стена охлаждается больше всего. В результате можно избежать запотевания стекол и возникновения конденсата на стенах. Количество радиаторов зависит от количества проемов, но не меньше 1-го на отапливаемое помещение. Подробнее о расчете радиаторов отопления читайте здесь.

При строительстве коттеджа актуально проектирование теплого пола для обогрева помещения. Водяной теплый пол представляет собой трубы, проложенные под напольным покрытием, которые являются частью контура отопления. Такая конструкция очень эффективна.

Проектировать теплый пол нужно вместе со всей системой и учитывать его наличие при расчете мощности котла и количества радиаторов.

Особенности выбора теплоносителя

Теплоносителем выступает чистая вода или антифриз. Вода, конечно, дешевле и доступнее. Она обладает высокой теплоемкостью и хорошо справляется со своей функцией. Однако, что особенно актуально для загородных домов, при остановке котла есть риск замерзания воды внутри системы и повреждение трубопровода.

Для таких случаев можно проектировать систему с антифризом в качестве теплоносителя. Он не замерзает, обладает хорошей текучестью и теплоемкостью. Однако, это экологически небезопасное вещество. Сливать его в канализацию запрещается. Большинство котлов не рассчитаны на работу с антифризом. А кроме всего вышесказанного, антифриз еще и на порядок дороже воды.

Шаг 5 – проектирование разводки + примеры

Сборка трубопровода может быть выполнена несколькими способами:

• тройниковый тип сборки;
• коллекторный.

Второе название коллекторного подключения – лучевое. К котлу подсоединяется коллектор, а от него под полом расходятся трубы к каждому из радиаторов.

Реализуется коллекторная схема при помощи гибких металлопластиковых труб. После укладки материалов напольного покрытия все трубы отопления оказываются полностью скрытыми и не портят внешний вид комнаты. Входы и выходы к каждому радиатору подводятся снизу прямо из-под пола.

Тройниковое подключение осуществляется через соединение тройниками всех приборов отопления с подающей трубой и обраткой. Осуществить такую схему проще, не нужно тратиться на коллекторы и искать место для их установки, что обычно выполняется в центре постройки для уравнивания длины подключенных к гребенке колец.

Чтобы не изобретать велосипед, можно воспользоваться одной из типовых разводок отопления для загородного дома, которые успешно применяются в строительстве. Традиционная однотрубная модель хорошо показана на следующем чертеже.

Для типового коттеджа часто применяется комбинирование одно- и двухтрубной схемы. В таком случае схема разводки выглядит таким образом.

Тот же дом можно отапливать и при помощи коллекторной схемы.

На этой схеме от котла отходит отдельная ветка и уходит на крыльцо дома. Это подогрев ступенек для предотвращения образования льда.

Основная часть контура представляет собой двухтрубную систему, в то время как дополнительная ветка – однотрубную.

На следующей схеме теплопровод имеет отводы в каждую из комнат. То есть каждое помещение отапливается отдельным контуром.

Выводы и полезное видео по теме

На видео представлены основные методы подключения радиаторов, описаны преимущества каждого из них:

В этом видеоматериале подробно описаны все нюансы, которые следует учитывать при выборе труб отопления:

А вот хороший пример проектирования комбинированной системы для обогрева двухэтажного коттеджа:

Поскольку отопительная система загородного дома должна быть в первую очередь надежной и эффективной, разработке проекта нужно уделить максимум внимания. Любая неучтенная деталь может негативно отразиться на работоспособности отопления. Лучше поручите проектирование профессионалу, во избежание ошибок.

Если вам уже приходилось самостоятельно проектировать и обустраивать отопительную систему для дома, и вы знаете тонкости на которые обязательно нужно обращать внимание, пожалуйста, поделитесь своими знаниями и опытом с нашими читателями. Оставляйте комментарии в расположенном ниже блоке.

Отопление — одна из самых сложных инженерных систем частного дома. Однако, обладая некоторой сноровкой и опытом, смонтировать ее можно и самостоятельно. Главное — не торопиться и тщательно вникнуть в тонкости каждого этапа. Разберемся в деталях подбора и монтажа оборудования.

Выбор схемы отопления

С принудительной или естественной циркуляцией

В схеме с естественной циркуляцией вода движется по системе под действием конвекции, самотеком. Котел в такой системе находится в нижней точке дома. Нагретая вода, будучи легче холодной, поднимается вверх. Она проходит через радиаторы и, остывая, опускается вниз, в котел. При использовании энергонезависимого котла такая схема будет работать даже без электричества. 

Однако у такой системы есть целый ряд недостатков.

• Чем тоньше труба, тем сильнее ее сопротивление потоку воды. Через тонкие трубы естественная циркуляция не пойдет. Рассчитать оптимальный диаметр каждой секции отопления — задача непростая.
• Диаметр труб будет намного больше, чем для системы с искусственной циркуляцией. Следовательно, затраты на материал вырастут в несколько раз. 
• При монтаже системы с естественной циркуляцией следует точно выдержать наклон труб. 
• Дом будет прогреваться медленно. Причина — большой объем теплоносителя и невысокая скорость его движения.
• Незамерзающие теплоносители имеют большую вязкость. Их нельзя использовать в системах с естественной циркуляцией.
• В домах с теплыми полами систему использовать невозможно. 

Намного проще и дешевле обеспечить энергонезависимость с помощью ИБП или генератора. Поэтому системы с естественной циркуляцией сегодня применяются редко. 

В системе с принудительной циркуляцией вода движется с помощью циркуляционного насоса. 

Однотрубная или двухтрубная

В однотрубной системе все радиаторы стоят на одной трубе. Теплоноситель проходит через них последовательно. Очевидный недостаток системы: последний радиатор в цепочке всегда будет холоднее первого. Это можно исправить установкой более мощного циркуляционного насоса. Но это ведет к повышенным энергозатратам и все равно не позволит полностью выровнять температуру в системе.

В двухтрубной системе каждый радиатор подсоединяется к двум трубам — подающей и отводящей. Теплопотери в трубах минимальны, поэтому температура в радиаторах примерно одинакова. Однако такая схема вдвое увеличивает затраты на сами трубы.

Лучевая схема

И однотрубная, и двухтрубная системы могут иметь несколько контуров. Это снижает инерционность системы и выравнивает температуру на радиаторах. 

В больших системах удаленные от котла радиаторы будут холоднее (даже при использовании двухтрубной схемы). Лучевая схема позволяет устранить эту проблему. 

У лучевой схемы есть еще одно преимущество. Она позволяет настраивать поток каждого контура: можно поддерживать разную температуру в разных помещениях. Например, пониженную в подвале и прихожей, повышенную в детской и нормальную — в остальном доме.

Для устройства лучевой схемы потребует дополнительный элемент — коллектор. Можно приобрести готовый, можно собрать на кранах.

Выбор и монтаж котла

Котел — сердце отопительной системы. Его выбору следует уделить особое внимание. Чтобы выбрать подходящую модель, нужно точно рассчитать мощность котла (как это сделать, написано здесь).

Газовый котел

Перед установкой котла убедитесь, что выдержаны все расстояния до строительных конструкций.

• Для настенного: минимум 0,5 м от потолка, 0,3 м от пола, 0,2 м от боковых стен и 1 м перед лицевой панелью. 
• Для напольного: не менее 70 см до стен от боковых и задней стенок котла и не менее 1 м от лицевой.

Любой газовый котел следует устанавливать только в полном соответствии с проектом лицензированной организации, который утвердила газовая служба. Подключение котла к газопроводу и его запуск могут делать только специализированные организации. Нарушение этих требований приведет к штрафам и отключению жилища от газа.

Установите котел в соответствии с инструкцией и с газовым проектом. В комплекте с настенным котлом часто идет монтажный шаблон. Для удобства его можно закрепить на стене скотчем. 

Для котла с коаксиальным дымоходом нужно подготовить отверстие под дымоход. Разметьте его в соответствии с документацией на котел. При проделывании отверстия предусмотрите наклон 2-3º наружу здания — для оттока конденсата из трубы.

Котел с открытой камерой сгорания подключается к домовому дымоходу, труба выводится над коньком здания. Прочистное отверстие не должно оказаться над котлом или другими элементами, которые затруднят прочистку дымохода.

Нельзя устанавливать котел на стену или пол из горючих материалов.

При установке напольного котла на деревянный пол нужно предусмотреть огнеупорное основание под него. Оно делается из бетона или из специальных плит толщиной не менее 100 мм. При креплении настенного котла на деревянную стену необходимо защитить ее листом стали. Лист должен выступать минимум на 100 мм с каждой стороны котла.

Электрический котел

Требования к установке электрических котлов менее строгие. Проект для установки электрического котла необязателен. Получать согласования от государственных органов, как правило, не требуется. Тем не менее, некоторые рекомендации желательно соблюдать.

• Лучше не ставить электрокотел в ванной, санузле или другой комнате с повышенной влажностью.
• Подключайте электропитание котла через УЗО (устройство защитного отключения). Без него при прогаре ТЭНа все батареи в доме окажутся под напряжением.
• При креплении котла на деревянную стену установите под ним подложку из негорючего материала.
• Соблюдайте требования к установке котла, указанные в руководстве по эксплуатации.

Убедитесь, что проводка рассчитана на токи, потребляемые котлом. Максимальная мощность для каждого сечения жил приведена в таблице. 

Так, для котла мощностью 10 кВт сечение жил при однофазном подключении должно быть не меньше 6 мм², при трехфазном — не менее 1,5 мм².

Проверьте также, что сечение сохраняется по всей длине проводки до самого вводного автомата. Само собой, все промежуточные устройства (автоматы, УЗО, размыкатели и т.д.) должны быть рассчитаны на ток котла.

Если вы можете подключиться как к однофазной сети, так и к трехфазной, выбирать следует последнюю. Это уменьшит нагрузку на однофазную бытовую сеть и снизит риск появления в ней помех и просадок.

Обвязка котла

Некоторые элементы системы являются обязательными для установки. Это группа безопасности и фильтр.

Группа безопасности включает в себя три элемента: манометр, воздухоотоводчик (вантуз) и сбросной клапан. Ставится она сразу на выходе котла. Манометр показывает давление теплоносителя — обычно оно устанавливается на уровне 1,5-2 бара. Воздухоотводчик удаляет газы, попавшие в теплоноситель. Сбросной клапан (обычно настроенный на 3 бара) защищает котел от разрыва при закипании. 

Встречается мнение, что для современных котлов с термодатчиками группа безопасности не нужна. Это не так. Термодатчик в котле может стоять не в зоне максимального прогрева. В тонких теплообменниках настенных котлов температура возрастает очень быстро. Если по какой-то причине циркуляция теплоносителя остановится, термодатчик может не успеть отключить котел. Отсутствие группы безопасности в такой ситуации приведет к взрыву.

Фильтр-грязевик ставят на входе котла. Он защищает теплообменник от попадания мусора, накипи и ржавчины из системы отопления. Во время монтажа в трубах может остаться пыль и стружка. Грязь часто встречается внутри новых батарей. При отсутствии фильтра все это может забить теплообменник котла.

Имейте в виду, что фильтр-грязевик нужно регулярно промывать. На самопромывных фильтрах это делать удобнее — всего лишь нужно открыть кран под фильтром. 

Вода под давлением вымоет скопившуюся грязь наружу.

Обычный «косой» фильтр намного дешевле самопромывного, но менее удобен. Для его промывки надо отвинтить заглушку, достать сетку, вычистить ее, вставить обратно и завинтить заглушку обратно.

Настоятельно рекомендуется поставить на вход и выход котла шаровые краны. Они позволят выполнять ремонт или замену котла без слива всего теплоносителя. А заодно облегчат промывку обычного грязевика.

Элементы отопительной системы и особенности их монтажа

Трубы

В домашних системах отопления применяются трубы из разных материалов: сталь, медь, полипропилен и т.д. Но для самостоятельного монтажа подходят далеко не все. Трубы из стали и нержавейки сложно монтировать (сварка, повороты трубогибом, нарезка резьбы). Медные трубы чуть проще в монтаже, но это дорогое «элитное» решение. Вряд ли кто станет монтировать их самостоятельно. Металлопластик, который раньше часто использовали для отопления, является не лучшим вариантов. Так что остается три вида.

Гофрированная нержавеющая сталь. Она устойчива к ржавчине, выдерживает высокие температуры и давление. Монтаж прост, цена труб невысока, но вот фитинги дорогие. Кроме того, неровная внутренняя поверхность создает дополнительное сопротивление потоку. Это надо учитывать: либо повышать диаметр, либо увеличивать мощность насоса. При открытой прокладке выглядят неэстетично.

Монтаж таких труб — самый простой среди всех «домашних» видов. Он не требует никаких специальных инструментов. Фитинг просто навинчивается на конец трубы и зажимается двумя ключами.

Армированный полипропилен. Самый распространенный вариант для отопления загородного дома — благодаря низкой цене и легкости монтажа. Трубы прямые, их аккуратный монтаж смотрится эстетично. Но в системах с высоким давлением и температурой полипропилен использовать нельзя (95º С и 3 бар максимум). Кроме того, надежность соединений у РР-труб ниже из-за риска появления скрытых дефектов при монтаже. Не рекомендуется заделывать в неразборные строительные конструкции.

Для монтажа потребуются специальные ножницы-труборезы и утюг для сварки РР-труб с насадками разных диаметров. Установить фитинг на трубу довольно просто. Нужно нагреть обе детали в утюге, затем быстро соединить их.

Время нагрева и выдерживания сваренных деталей в неподвижном состоянии должно четко соблюдаться для разных диаметров труб.

Перегрев приведет к заваливанию пластика внутрь трубы, при этом сужается диаметр соединения. Возрастает сопротивление потоку, появляется шум.
При недогреве соединения появляется риск протечки — может сразу, а может, через пару лет.

Сшитый полиэтилен. Сама труба дешева, но фитинги дороже, чем у полипропиленовой. Проста в монтаже, но трубы изогнутые, полностью выпрямить их сложно, так что открытый монтаж будет выглядеть неряшливо.

Для монтажа потребуются специальные инструменты — расширитель и запрессовочные клещи с насадками для разных диаметров труб. Для установки фитинга следует надеть на трубу гильзу, расширить конец трубы, вставить в трубу фитинг и надвинуть на него гильзу клещами.

Соединение получается более надежным, чем в случае с полипропиленовыми трубами.

Радиаторы

Радиаторы отопления мало правильно выбрать, их еще нужно правильно установить. Иначе эффективность их будет невысока. 

К каждому радиатору потребуется комплект для установки — кран Маевского, заглушка и набор муфт. Муфты нужны, потому что резьба на секциях радиатора обычно 1″ или более, а теплоноситель подводится по трубам Ду 20-25 мм, для которых уместнее использовать фитинги с резьбой ½” или ¾”. 

Существует несколько способов подключения радиаторов, основанных на использовании конвекции и совмещения конвективных течений с направлением циркуляции.

Наиболее эффективный способ подключения — первый. Второй и третий менее эффективны. Третий способ не рекомендуется использовать на длинных радиаторах (длина которых превышает высоту в полтора и более раза). 

Остальные варианты подключения будут создавать высокое сопротивление потоку.

Радиаторы крепятся к стене или полу традиционно под окнами. Это делают, чтобы поток теплого воздуха от батарей отсекал холодную зону у окна от остальной комнаты. Для свободного протекания воздуха вдоль радиатора следует установить его на некотором расстоянии от стен и пола.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя. Его производительность надо правильно подбирать в соответствии с параметрами системы. 

Циркуляционный насос ставят на вход или выход котла сразу после отсечных кранов. Можно выбрать любой вариант: разница в температуре подачи и обратки для «горячих» циркуляционных насосов неважна. Но при установке на обратку (вход) фильтр-грязевик следует установить перед насосом — иначе вся грязь будет идти через циркуляционный насос.

Расширительный бак

Расширительный бак компенсирует тепловое расширение теплоносителя в закрытой системе отопления и поддерживает в ней стабильное повышенное давление. Повышенное давление в системе нужно для эффективной работы воздухоотовдчиков и удаления пузырьков газа из теплоносителя. 

Как правильно расположить расширительный бак в отопительной системе? Главное правило: участок разряжения между баком и циркуляционным насосом необходимо сократить до минимума. Это уменьшит вероятность подсоса воздуха в систему, если давление вдруг упадет. 

Другие элементы

Это, конечно, лишь основные моменты. В сложных системах используются дополнительные элементы — их установка требует отдельного описания.

• редуктор для автоматической подпитки системы отопления водой;
• коллекторы для организации лучевой схемы отопления;
• гидрострелка для распределения теплоносителя между несколькими контурами с отдельными циркуляционными насосами;
• коллекторы и трехходовые клапаны теплого пола;
• трубы теплого пола;
• бойлер косвенного нагрева.

Из всех известных на данный момент вариантов для обогрева собственного дома наиболее распространённым видом является индивидуальная система водяного отопления. Масляные радиаторы, камины, печи, тепловентиляторы и обогреватели инфракрасного излучения зачастую используют как вспомогательные приборы.

Система отопления частного дома состоит из отопительных приборов, трубопровода и запорно-регулирующих механизмов, всё это служит для транспортировки тепла от теплогенератора к конечным точкам отопления помещений. Важно понимать, что надёжность, долговечность и эффективность индивидуальной системы отопления зависит от её правильного расчёта и монтажа, а также от качества используемых материалов в данной системе и её грамотной эксплуатации.

Расчёт системы отопления

Рассмотрим подробно упрощённый вариант расчёта системы водяного отопления, в котором мы будем использовать стандартные и общедоступные комплектующие. На рисунке схематически представлена индивидуальная система отопления частного дома на основе одноконтурного котла. Прежде всего, нам необходимо определиться с его мощностью, так как он является основой всех вычислений в дальнейшем. Выполним данную процедуру по описанной ниже схеме.

У нас имеется одноэтажный дом с тремя комнатами, прихожей, коридором, кухней, ванной и туалетом. Зная площадь каждого отдельного помещения и высоту комнат, необходимо произвести элементарные расчёты для того, чтобы вычислить объём всего дома:

• комната 1:  10 м2 · 2,8 м = 28 м3
• комната 2:  10 м2 · 2,8 м = 28 м3
• комната 3:  20 м2 · 2,8 м = 56 м3
• прихожая:  8 м2 · 2,8 м = 22,4 м3
• коридор :    8 м2 · 2,8 м = 22,4 м3
• кухня:          15,5 м2 · 2,8 м = 43,4 м3
• ванная:        4 м2 · 2,8 м = 11,2 м3
• туалет:         3 м2 · 2,8 м = 8,4 м3

Таким образом, мы посчитали объём всех отдельных помещений, благодаря чему теперь можно вычислить общий объём дома, он равен 220 кубическим метрам. Заметьте, мы также посчитали объём коридора, но на самом деле там не указано ни одного отопительного прибора, для чего это нужно? Дело в том, что коридор также будет отапливаться, но пассивным образом, за счёт циркуляции тепла, поэтому нам необходимо внести его в общий список отопления, для того, чтобы расчёт был правильным и дал нужный результат.

Следующий этап расчёта мощности котла мы будем проводить, исходя из необходимого количества энергии на один кубический метр. Для каждого региона существует свой показатель — в наших вычислениях используем 40 Вт на кубический метр, исходя из рекомендаций для регионов европейской части СНГ:

• 40 Вт · 220 м3 = 8800 Вт

Полученную цифру необходимо возвести в коэффициент 1,2, что даст нам 20% запаса мощности для того, чтобы котёл постоянно не работал на полную мощность. Таким образом, мы понимаем, что нам необходим котёл, который способен вырабатывать 10,6 кВт (стандартные одноконтурные котлы выпускаются мощностью 12–14 кВт).

Расчёт радиаторов

В нашем случае мы будем использовать стандартные алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м. Мощность каждого ребра такого радиатора при температуре 70 °С составляет 150 Вт. Далее мы посчитаем мощность каждого радиатора и количество условных рёбер:

• комната 1:  28 м3 · 40 Вт · 1,2 = 1344 Вт. Округляем до 1500 и получаем 10 условных рёбер, но поскольку у нас два радиатора, оба под окнами, мы возьмём один с 6-ю рёбрами, второй с 4-мя.
• комната 2:  28 м3 · 40 Вт · 1,2 = 1344 Вт. Округляем до 1500 и получаем один радиатор с 10-ю рёбрами.
• комната 3:  56 м3 · 40 Вт · 1,2 = 2688 Вт Округляем до 2700 и получаем три радиатора: 1-й и 2-й по 5 рёбер, 3-й (боковой) — 8 рёбер.
• прихожая:  22,4 м3 · 40 Вт · 1,2 = 1075,2 Вт. Округляем до 1200 и получаем два радиатора по 4 ребра.
• ванная:  11,2 м3 · 45 Вт · 1,2 = 600 Вт. Тут температура должна быть немного выше, получается 1 радиатор с 4-мя рёбрами.
• туалет:  8,4 м3 · 40 Вт · 1,2 = 403,2 Вт. Округляем до 450 и получаем три ребра.
• кухня:  43,4 м3 · 40 Вт · 1,2 = 2083,2 Вт. Округляем до 2100 и получаем два радиатора по 7 рёбер.

В конечном результате мы видим, что нам необходимо 12 радиаторов общей мощностью:

• 900 + 600 + 1500 + 750 + 750 + 1200 + 600 + 600 + 600 + 450 + 1050 + 1050 = 10,05 кВт

Исходя из последних расчётов, видно, что наша индивидуальная система отопления без проблем справится с возложенной на неё нагрузкой.

Выбор труб

Трубопровод для системы индивидуального отопления является средой для транспортировки тепловой энергии (в частности, нагретой воды). На отечественном рынке трубы для монтажа систем представлены в трёх основных видах:

• металлические
• медные
• пластиковые

Металлические трубы имеют ряд значительных недостатков. Кроме того, что они обладают большим весом и требуют специального оборудования для монтажа, а также наличие опыта, они ещё подвержены коррозии и могут накапливать статическое электричество. Хороший вариант — медные трубы, они способны выдерживать температуру до 200 градусов и давление около 200 атмосфер. Но медные трубы отличаются спецификой в монтаже (требуется специальное оборудование, серебряный припой и большой опыт работы), кроме того их стоимость очень велика. Самым популярным вариантом считаются пластиковые трубы. И вот почему:

• они имеют алюминиевую основу, которая с двух сторон покрыта пластмассой, благодаря чему они обладают огромной прочностью;
• они абсолютно не пропускают кислород, что позволяет свести к нулю процесс образования коррозии на внутренних стенках;
• благодаря алюминиевому армированию у них очень низкий коэффициент линейного расширения;
• пластиковые трубы антистатичны;
• обладают малым гидравлическим сопротивлением;
• не требуется специальных навыков для монтажа.

Монтаж системы

Первым делом нам требуется установить секционные радиаторы. Их надо размещать строго под окнами, тёплый воздух от радиатора будет препятствовать проникновению холодного воздуха из окна. Для монтажа секционных радиаторов не понадобится никакого специального оборудования, лишь перфоратор и строительный уровень. Необходимо строго придерживаться одного правила: все радиаторы в доме должны быть смонтированы строго на одном горизонтальном уровне, от этого параметра зависит общая циркуляция воды в системе. Также соблюдайте вертикальное расположение рёбер радиатора.

После монтажа радиаторов можно приступать к прокладке труб. Необходимо заранее промерить общую длину труб, а также посчитать количество всевозможных фитингов (колен, тройников, заглушек и пр.). Для монтажа пластиковых труб понадобится всего три инструмента — рулетка, ножницы для труб и паяльник. На большинстве таких труб и фитингов есть лазерная перфорация в виде насечек и направляющих линий, что даёт возможность по месту выполнять монтаж правильно и ровно. Работая с паяльником, следует придерживаться только одного правила — после того как вы расплавили и состыковали концы изделий, ни в коем случае не прокручивайте их, если с первого раза не получилось припаять ровно, иначе возможна течь в этом месте. Лучше заранее потренируйтесь на кусочках, которые пойдут в отходы.

Дополнительные приборы

По статистике система с пассивной циркуляцией воды будет исправно функционировать, если площадь помещения не превышает 100–120 м2. В противном случае необходимо использовать специальные насосы. Конечно, существует ряд котлов, в которые уже встроены насосные системы и они сами обеспечивают циркуляцию воды по трубам, если у вас не такой, то следует приобрести его отдельно.

На отечественном рынке их выбор очень велик, к тому же они отвечают всем необходимым требованиям — потребляют мало электроэнергии, бесшумны и малогабаритны. Монтируют циркуляционные насосы на концах веток отопления. Таким образом, насос прослужит дольше, так как он не будет находиться под прямым воздействием горячей воды.

Из всего вышеперечисленного становится ясно, что с монтажом подобной системы без труда справятся два или три человека, для этого не требуется обладать специальными профессиональными навыками, главное, уметь пользоваться элементарными строительными инструментами. В нашей статье мы рассмотрели систему индивидуального отопления, собранную с помощью стандартных комплектующих, их цена и общедоступность позволят почти каждому у себя дома смонтировать аналогичную систему отопления.