Как провести отопление своими руками в частном доме

Ассортимент отопительных систем, для создания благоприятного микроклимата в доме, в настоящее время огромен.

Теплотехнический расчет системы отопления 2-х этажного частного дома

Теплотехнический расчет определяет рабочие параметры системы отопления — общую величину потерь тепла в здании, мощность оборудования, количество отопительных приборов и т.д.

Мощность теплогенератора рассчитывают по сумме теплопотерь дома, которая учитывает:

  • площадь отапливаемых помещений;
  • климатические условия местности;
  • наличие и состояние, в котором находится термоизоляция помещений;
  • материал и толщину наружных (несущих) стен, полов и перекрытий;
  • конструкцию кровли, наличие технического этажа;
  • герметичность и размер окон, уличных (балконных) дверей.

Типы автономных отопительных систем

Вообще современный строительный бизнес и руководства по постройке предлагают массу вариантов по созданию автономных отопительных систем, пригодных для использования в загородных домах.

Прежде всего, любая отопительная система различается по наименованию теплоносителя, посредством которого нагрев от бойлеров или котлов переносится к радиаторам отопления, расположенным непосредственно в помещениях вашего дома. Так, по типу теплоносителя можно различать следующие системы:

  • С жидким теплоносителем: это может быть обычная вода с присадками или антифриз.
  • С переносом теплого воздуха (тепловые завесы)
  • С открытым огнем (например, обыкновенный камин)
  • Паровые системы отопления.

Системы отопления с открытым огнем или с переносом теплого воздуха обладают локальным действием. Они нагревают помещение только вокруг того места, где они расположены сами. Это может быть выходом для небольшого домика, расположенного в теплом регионе, но в нашей стране необходимо качественно нагревать весь дом (если вы, конечно, не хотите ютиться всей семьей в одной комнате).

Схема парового отопления без насоса

Поэтому, при строительстве загородного дома, состоящего хотя бы их нескольких комнат, а тем более из нескольких этажей необходимо проектировать и строить отопительную систему, имеющую отдельный котел нагрева теплоносителя и развитую система переноса тепла. Одним из надежных и эффективных вариантов являет перенос нагретого пара, то есть паровое отопление. Приятным бонусом можно считать тот факт, что все эти виды отопительных систем вы вполне в состоянии установить своими руками, это не так уж и сложно, а мы поможем вам в этом!

Цель и ход выполнения расчета

Конечно, за результатами можно обратиться к специалистам либо воспользоваться онлайн-калькулятором, коих хватает на всяких интернет-ресурсах. Но первое стоит денег, а второе может дать некорректный результат и его все равно надо проверять.

Так что лучше набраться терпения и взяться за дело самому. Надо понимать, что практическая цель гидравлического расчета – это подбор проходных сечений труб и определение перепада давления во всей системе, чтобы верно выбрать циркуляционный насос.

Примечание. Давая рекомендации по выполнению вычислений подразумевается, что теплотехнические расчеты уже сделаны, и радиаторы подобраны по мощности. Если же нет, то придется идти старым путем: принимать тепловую мощность каждого радиатора по квадратуре помещения, но тогда точность расчета снизится.

Общая схема расчета выглядит таким образом:

  • подготовка аксонометрической схемы: когда уже выполнен расчет отопительных приборов, то известна их мощность, ее надо нанести на чертеж возле каждого радиатора;
  • определение расхода теплоносителя и диаметров трубопроводов;
  • расчет сопротивления системы и подбор циркуляционного насоса;
  • расчет объема воды в системе и вместительности расширительного бака.

Любой гидравлический расчет системы отопления начинается со схемы, нарисованной в 3 измерениях для наглядности (аксонометрия). На нее наносятся все известные данные, в качестве примера возьмем участок системы, изображенный на чертеже:

Отопление своими руками в частном доме: самый лучший вариант

В схеме парового отопления жилого одноэтажного или двухэтажного дома есть нагревательный котел, радиаторы и замкнутый контур из труб, по которому циркулирует нагретая до определенной температуры жидкость (антифриз, вода). Для одноэтажного строения подойдет простейшая самотечная система, принцип действия которой основан на законах физики.

В ней теплоноситель циркулирует самотеком за счет гидравлического давления, полученного комбинацией:

  • труб различного диаметра;
  • включения в схему расширительного бака закрытого (экспанзомат) или открытого типа;
  • перепада высот между обратным (обратка) и прямым (подача) трубопроводами.

Преимущества самотечной системы

Минусы

Для функционирования системы не нужна электрическая сеть

Сделать монтаж своими руками сложно, потому что нужно выверять углы наклона трубопровода

Низкие затраты на материалы

Приходится визуально оценивать количество жидкости в расширительном баке и при необходимости пополнять

Ремонтопригодность

Эффективна в домах площадью до 150 м²

Для домов большой площади любой этажности (1−2 этажа) выбирают схему отопления с принудительной циркуляцией:

  • насос;
  • расширительный бак любого типа, установленный вблизи твердотопливного котла (мембранного типа) или в верхней точке отопительного контура (открытый).

Популярные схемы отопления

Особенности

Однотрубная

Батареи подсоединяют последовательно, скорость движения теплоносителя задают насосом, для регулирования интенсивности нагрева конвекторов устанавливают запорно-регулирующую арматуру: термостатические клапаны, воздухоотводчики, радиаторные регуляторы, балансировочные краны (вентили)

Двухтрубная

Теплоноситель подводится, отводится к батарее разными трубами, при монтаже используют параллельную схему подключения радиаторов. Это обеспечивает одинаковую интенсивность нагрева

«Паук» (самотечная)

Котел размещают в подвале, а расширительный бак устанавливают в чердачном помещении. При этом соблюдают правило: разница уровней − не больше 10 м. Подогретая вода двигается вверх по стояку до бака, от него по вертикальным трубам подается в радиаторы. Отдавший тепло теплоноситель уходит в горизонтальную магистраль и возвращается в котел

«Ленинградка»

Магистральная труба идет вдоль пола по периметру дома, горячая жидкость (антифриз, вода) последовательно проходит через каждый радиатор, включенный в контур

Лучевая

Горячая вода распределяется по радиаторам через коллектор

Читайте также:  Замена системы отопления в частном доме своими руками

Инструменты в Главном меню программы Valtec

У Valtec, как и у любой другой программы, вверху расположено главное меню.

Кликаем на кнопку «Файл» и в открывшемся подменю видим стандартные инструменты, известные любому пользователю компьютера по другим программам:

Запускается программа «Калькулятор», встроенная в Windows – для выполнения расчётов:

С помощью «Конвертера» мы будем переводить одни единицы измерения в другие:

Здесь три столбца:

В крайнем левом выбираем ту физическую величину, с которой работаем, например, давление. В среднем столбце — единицу, из которой нужно перевести (например, Паскали – Па), а в правом – в которую нужно перевести (например, в атмосферы технические). В левом верхнем углу калькулятора есть две строки, в верхнюю будем вбивать полученное при расчетах значение, а в нижней будет сразу отображаться перевод в требуемые единицы измерения… Но обо всём этом поговорим в своё время, когда дойдёт до практики.

А пока продолжаем знакомиться с меню «Инструменты». «Генератор бланков»:

Это нужно для проектировщиков, выполняющих проекты на заказ. Если мы делаем отопление только в своём доме, то «Генератор бланков» нам без надобности.

Следующая кнопка в главном меню программы Valtec – «Стили»:

Она для управления внешним видом окна программы – подстраивает под то программное обеспечение, которое установлено на вашем компьютере. По мне так ненужный прибамбас, т. к. я из тех, для кого главное не «шашечки», а доехать. А вы для себя решайте сами.

Рассмотрим более подробно инструменты, находящиеся под этой кнопкой.

В «Климатологии» выбираем район строительства:

Потери тепла в доме зависят не только от материалов стен и прочих конструкций, а и от климата местности, где здание находится. Следовательно, и требования к системе отопления зависят от климата.

В левой колонке находим район, в котором живём (республику, область, край, город). Если нашего населённого пункта здесь нет, то выбираем ближайший.

«Материалы». Здесь перечислены параметры разных строительных материалов, применяемых в конструкциях домов. Именно поэтому при сборе исходных данных (см. предыдущие материалы по проектированию) мы перечисляли материалы стен, полов, потолков:

Инструмент «Проёмы». Здесь сведения по дверным и оконным проёмам:

«Трубы». Здесь собраны сведения о параметрах труб, применяемых в системах отопления: размеры внутренние, наружные, коэффициенты сопротивления, шероховатость внутренних поверхностей:

Это нам понадобится при гидравлических расчётах – для определения мощности циркуляционного насоса .

«Теплоносители». Собственно, здесь ничего кроме характеристик тех теплоносителей, которые могут быть залиты в систему отопления дома:

Эти характеристики — теплоёмкость, плотность, вязкость.

Не всегда в качестве теплоносителя используют воду, бывает, что в систему заливают антифризы, называемые в простонародии «незамерзайками». О выборе теплоносителя поговорим в отдельной статье.

«Потребители» для расчета системы отопления не нужны, т. к. этот инструмент для расчётов систем водоснабжения:

«КМС» (коэффициенты местного сопротивления):

Любой отопительный прибор (радиатор, вентиль, термостат и пр.) создаёт сопротивление для движения теплоносителя, и эти сопротивления нужно учесть, чтобы правильно подобрать мощность циркуляционного насоса.

«Приборы по DIN». Это, как и «Потребители», больше касается систем водоснабжения:

Рабочая документация (рабочий проект отопления, стадия «Р»)

    для получения полного пакета проектной документации, т.е. создания рабочего проекта отопления (стадия «Р»), дополнительно разрабатываются:
  • добавляются в основной комплект чертежей:
    • зоны функционирования и обслуживания основного отопительного оборудования;
    • деталировка узлов основного отопительного оборудования (обвязка котлов, бойлеров и тепловых узлов);
    • структурная схема основного отопительного оборудования;
    • деталировка узлов системы оконечного отопительного оборудования (прорисовка коллекторных шкафов, деталировка котельной и дымоходов, присоединения отопительных приборов);
    • габаритные размеры (диаметры) и зоны обслуживания отопительных трасс;
    • примечания для монтажа системы отопления;
    • схемы системы отопления;
  • добавляются в пояснительную записку:
    • таблица тепловой потребности здания по системам;
    • характеристики системы отопления (габариты, энергопотребление и т.д.);
    • проектирование автоматики системы отопления;
  • задание смежным системам (таблица интеграции) — выдается по требованию, если смежными инженерными системами занимаются другие компании;
  • спецификация отопительного оборудования с деталировками;
  • лицензии и сертификаты на проектные и монтажные работы;
  • согласование проектных решений с архитекторами и дизайнерами.

! Заказчику на заметку

  • Вопросы и ответы по понятиям: проектная, рабочая документация, проекты и рабочие проекты, проекты стадии «П» и «Р» и т. п.
  • Перечень документов, входящих в эскизный проект, проектную (проект, стадия «П») и рабочую (рабочий проект, стадия «Р») документацию на инженерные системы

Объем рабочего проекта отопления позволяет полностью реализовать спроектированную систему. Некоторые документы, входящие в разрабатываемый нашей компанией рабочий проект отопления, представлены в типовом проекте комбинированного отопления дома.

При заказе проекта котельной — техническое задание в подарок! Требуется котельная? При заказе проекта котельной по акционной цене заказчик получает техническое задание (ТЗ) в подарок! Сформируем ТЗ для разработки котельной без визита в офис. Для этого требуется оплатить счет и заполнить опросный лист по котельной для вашего объекта.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Материалы

Из чего лучше своими руками сооружать отопление? Давайте пройдемся по главным ее элементам.

Котел

В случае если ваш дом газифицирован, лучший вариант с позиций затрат на отопление — газовый котел. Нужно — конденсационный: применение полной теплоты сгорания газа (включая энергию, которая отбирается у продуктов сгорания при их конденсации) увеличивает его КПД на 9-11%.

Безопасность

В закрытой системе за нее отвечает так называемая несколько безопасности — непроизвольный воздухоотводчик, манометр и предохранительный клапан. Кроме них, контур комплектуется расширительным баком, компенсирующим повышение объема теплоносителя при расширении. Его количество берется приблизительно равным 1/10 от общего количества теплоносителя.

Полезно: количество теплоносителя в сбалансированной системе в большинстве случаев принимается равным 15 литрам на 1 КВт-час мощности котла.

В открытой системе (значительно чаще открытой делается самотечная система отопления 2х этажного дома) функции всех вышеперечисленных приспособлений возлагаются на открытый расширительный бак. Он монтируется под потолком второго этажа либо на чердаке. Розливы прокладываются с постоянным уклоном, так, дабы воздушное пространство из них вытеснялся теплоносителем в бак.

Отопительные устройства

В случае если вами употребляется схема отопления 2х этажного дома с твердотопливным котлом, предпочтительны чугунные секционные радиаторы либо регистры. Их большая масса и громадный внутренний количество означают, что по окончании прогорания горючего контур будет остывать достаточно медлительно.

Во всех других случаях оптимальный выбор — алюминиевые секционные радиаторы.

С чем связана инструкция?

  • Они владеют прекрасной теплоотдачей.
  • Их внешний вид впишется в самый изысканный дизайн жилой помещения.
  • Наконец, цена- от 280 рублей за секцию — не покажется разорительной самому экономному домовладельцу.

Трубы

Обычный диапазон температур для автономного отопления — 50-75С при давлении не более 2,5 атмосфер.

Из этого и советы по выбору труб для отопления:

  • Армированный полипропилен. Армирование значительно уменьшит температурное расширение материала.
  • Сшитый полиэтилен.
  • Металлопластик. Лучше — с пресс-фитингами: компрессионные весьма чувствительны к качеству калибровки и при мельчайшем нарушении разработки через пара месяцев начинают течь по соединениям.

Как выбрать хорошее оборудование?

Котёл

Чтобы паровой котёл обогрел помещение, его нужно подбирать соответствующей мощности:

  • для площади в 60 – 200м2 = 25 кВт;
  • 200 – 300 м2 = 25–30 кВт;
  • 300 – 600 м2 = 30–60 кВт;
  • 600 – 1200 м2 = 60–100 кВт.

Котлы могут работать на различном топливе:

  • газовые;
  • на твёрдом топливе;
  • жидкостные;
  • комби.

По конструктивным особенностям различают котлы:

  1. Газотрубные (рассчитаны на давление 1 мПа, и 360 кВт, при превышении может взорваться).
  2. Водотрубные (рассчитан на большее давление, чем газотрубные, безопаснее – не взорвётся даже при перегрузках).
  3. Прямоточные (тоже безопасный вариант, применяющийся в основном на очень крупных предприятиях).
  4. Чугунные секционные (похожи на батарею, их можно разбирать и снова собирать на месте, а добавляя секции можно увеличить мощность).
  5. Блочно-транспортируемые котлы (мощность которых доходит до 1000 кВт, а давление -9 мПа).

Радиаторы и трубы

Радиаторы можно использовать только:

  1. Оребрённые трубы.
  2. Чугунные батареи.

Не подойдут современные алюминиевые и биметаллические.

Из-за высоких температур особые требования предъявляются к надёжности трубопровода.

Понятно, что ни о какие пластиковых трубах и речи быть не может! Лучше всего подойдёт дорогостоящая медь, можно применять и нержавеющую сталь. Но толщина стенок делается несколько больше, чем для водяного отопления.

Паровое отопление может серьёзно сократить расходы на отопление крупного производственного помещения. Параллельно можно обеспечить объект ГВС.

При кажущейся громоздкости и сложности котлов, в действительности ими довольно просто пользоваться. Кроме того, большинство из них (за исключением устаревших вариантов) оснащены всем необходимым для предотвращения ЧС.

Знаете ли вы, что можно организовать отопление дома электричеством дешево? Накопительные емкости и многотарифные счетчики – варианты экономного обогрева помещения.

Модели газовых котлов для отопления и правила их установки разберем в этой рубрике.

Схема «Ленинградка»

Система отопления Ленинградка является усовершенствованной однотрубной системой.

Обе рассмотренные схемы обладают одним общим недостатком – падением температуры в последних радиаторах. В случае с горизонтальной схемой у нас имеются холодные радиаторы в горизонтальных цепочках, а в случае с вертикальной – в вертикальных цепочках. То есть в последнем случае это целый первый этаж.

Схема отопления «Ленинградка» в частном доме позволяет компенсировать остывание теплоносителя при прохождении очередного радиатора. Как она реализуется? В этой схеме предусмотрены перемычки-байпасы, располагающиеся под батареями. Что они дают? Перемычки позволяют направить часть теплоносителя в обход радиаторов, поэтому на выходе теплоноситель столь же теплый, как и на входе (незначительными отклонениями можно пренебречь).

Достоинства и недостатки схемы «Ленинградка»

Ленинградка способствует более равномерному отапливанию помещений.

У каждой схемы есть свои достоинства и недостатки. В чем заключаются плюсы схемы «Ленинградка»?

Схема «Ленинградка»
  • Более равномерное распределение тепла по всему дому.
  • Сравнительно простая модернизация.
  • Возможность регулировки температуры в отдельных помещениях (как в двухтрубных системах).

Однотрубное отопление не является совершенным, поэтому схема «Ленинградка» позволяет компенсировать некоторые его недостатки. Но у нее есть отрицательные черты:

  • ограниченная длина магистрали – если радиаторов в горизонтальной цепочке много, то потери все-таки будут;
  • необходимость использования труб большого диаметра для более равномерного распределение тепла.

От последнего недостатка можно избавиться путем установки в систему циркуляционного насоса.

Особенности монтажа «Ленинградки»

Варианты подключения «Ленинградки» в однотрубной вертикальной схеме.

Создавая системы отопления частных домов своими руками, многие люди активно используют схему «Ленинградка». Как она прокладывается? Для создания схемы необходимо разместить радиаторы и проложить под ними трубу, от которой делаются отводы к входам и выходам радиаторов. То есть под каждым радиатором образуется перемычка. Кроме того, на каждый радиатор мы можем установить три крана – первые два крана устанавливаются на входах и выходах, а третий устанавливается на саму перемычку. Что это дает?

  • С помощью кранов можно регулировать температуру в отдельных комнатах.
  • Возможность исключения какого-либо радиатора без отключения всей системы (например, если один радиатор потек и требуется его замена).

Таким образом, схема «Ленинградка» является оптимальной схемой для одноэтажных и двухэтажных домов небольшого размера – можно сэкономить на материалах и добиться равномерного распределения тепла по помещениям.

Электрический

Самый безопасный вид оборудования. Способный отапливать любое по площади помещение (мощность 4-300 кВт). Минус такого оборудования заключается только в стоимости топлива. Электроэнергия традиционно является самым дорогим видом отопления по сравнению с газом и твердым топливом.

Схема «Ленинградка»

В числе ключевых преимуществ можно выделить следующее:

  • большой диапазон мощности котлов, способных отапливать до 350 кв.м. помещения разноуровневого и состоящего из нескольких комнат;
  • нет необходимости в организации дымохода и вытяжной вентиляции – отопление происходит за счет преобразования электроэнергии в тепловую, поэтому никаких продуктов сгорания не выделяется;
  • экологически чистое оборудование, не выделяющее в атмосферу никаких загрязняющих веществ;
  • компактный размер и возможность установить в любом помещении без ограничения по квадратуре и удаленности;
  • нет необходимости получать разрешительную документацию на ввод оборудования в эксплуатацию.

Отапливать даже небольшой дом электроэнергией можно только в том случае, если подведено 3 фазы, а в сети абсолютно стабильное напряжение.

Котлы между собой также различаются по количеству контуров:

  • одноконтурные – только для отопления;
  • двухконтурные – для отопления и подогрева воды.

Когда можно совмещать системы

Производить установку комбинированной системы отопления допустимо в помещениях любого назначения. Главное подобрать финишное изделие и тип тёплого пола в соответствии с требованиями. Совмещённая конструкция — идеальное отопление для двухэтажного частного дома.

При укладке нагревательного водяного пола на первом этаже, тёплые воздушные массы, поднимаясь, будут прогревать перекрытия второго, где можно установить только радиаторы. Для отделочного материала на первом этаже лучше выбрать плитку, а для второго подойдёт любой материал.

Соорудить комбинированную систему в многоквартирных домах не представляется возможным, так как подключать гидрополы к источнику теплоснабжения всего дома запрещено. Выходом является обустройство теплообменника.

Правила устройства газовых котельных в коттеджах

У всех газовых котельных, есть общий недостаток, высокая категория взрывоопасности, относящаяся к классу В1-В4. Несправная работа котла, выход из строя системы дымоудаления, перебои в работе автоматики, неправильное размещение и подключение к неподходящему типу системы отопления – все это может стать причиной взрыва.

В нормативных строительных документах, подробно оговариваются минимальные требования, регламентирующие установку газового котельного оборудования:

  1. Требования к размещению и подключению котла.
  2. Нормы, затрагивающие системы дымоотведения.
  3. Правила пожарной безопасности.

В технической документации к котлу, приводятся рекомендации, связанные с безопасной эксплуатацией газового оборудования, затрагивающие:

  1. Правила установки, наличие систем водоподготовки и группы безопасности.
  2. Защиту от отключения электроэнергии и скачков напряжения в сети, приводящих к выходу из строя автоматики и потери работоспособности котла.
  3. Особенности эксплуатации.

Соблюдение действующих СНиП, ППБ и рекомендаций производителя, увеличивает срок службы котла и обеспечивает безопасную эксплуатацию.

Устройство дымоходов в коттеджах

При индивидуальном отоплении коттеджа газовым котлом, придется позаботиться об обустройстве системы дымоудаления. Современное котельное оборудование, имеет датчики, отключающие работу при недостаточной интенсивности тяги.

Устройство дымоходов в коттедже должно соответствовать следующим нормам:

  • Высота трубы – рассчитывается индивидуально, в зависимости удаленности от конька дома.
  • В качестве дымохода, используются хорошо утепленные трубы, оптимально – керамика или сэндвич.
  • На оголовок устанавливается дефлектор (усилитель тяги). {banner_downtext}
  • Для предотвращения затухания котла, предусматривается ветровая защита.
  • При прохождении кровельного пирога или плит перекрытия, устанавливается противопожарная разделка.