Отопление частного дома своими руками: схемы и виды автономных систем

Порядок обустройства автономного отопления

Вне зависимости от выбранного типа энергоносителя порядок обустройства системы остается одинаковым. Различия присутствуют лишь на этапе установки непосредственно котла. Этот момент уточняется и рассматривается в отдельном порядке.

Новичкам лучше всего отдавать предпочтение электрическим котлам – такое оборудование наиболее просто в подключении и максимально удобно в использовании.

В целом же подключение автономного отопления выполняется в следующем порядке.

Первый шаг. Составьте либо закажите схему отопительной системы конкретно для вашего дома.

Системы отопления

На этом же этапе рассчитайте оптимальное количество секций радиаторов обогрева. К расчетному значению добавьте запас в 15-20%. Этот запас обеспечит максимально высокую эффективность работы радиаторов, которые в течение своей эксплуатации неизбежно засоряются, что приводит к ухудшению их теплоотдачи. Дополнительные секции рациональнее всего размещать в угловых комнатах дома.

Стандартный расчет радиаторов отопленияРасчет требуемого количество секций на комнату

Намного точнее рассчитать количество радиаторов поможет рассчитать специальный калькулятор:

Калькулятор подсчета количества секций радиаторов отопления

Второй шаг. Просверлите отверстия в стенах в соответствии с планом. Размеры отверстий должны соответствовать диаметру труб, которые будут через них пропускаться.

Установка радиатора под окномОбвязка радиаторов отопленияМонтаж кронштейнов

Третий шаг. При необходимости выполните финишную отделку стен в местах будущего крепления батарей. Делать это после монтажа радиаторов будет неудобно.

Также рекомендуется приклеить на стену за радиатором фольгированный материал. Благодаря нему тепло будет отражаться в комнату, а не уходить из помещения через стену.

Установка теплоотражающего экрана за батарею

Четвертый шаг. Приступайте к установке элементов автономной отопительной системы. Начинайте с монтажа котла. Установку выполняйте с соблюдением требований, актуальных конкретно для вашего нагревательного оборудования.

От котла проложите трубы в соответствии с составленной ранее схемой отопления, а к трубам подключите радиаторы. Установка радиаторов может выполняться в соответствии с последовательной либо параллельной схемой. Конкретный вариант выбирайте в соответствии с условиями вашей ситуации.

Обвязка твердотопливных котлов

Пятый шаг. Протестируйте собранную систему автономного отопления. Обязательно убедитесь в герметичности системы. Для выполнения такой проверки нужно пустить по трубам воду либо другой используемый теплоноситель. Проблемные места станут заметны практически сразу же. Любые обнаруженные дефекты нужно устранить в срочном порядке.

Если вы не можете справиться с решением обнаруженных проблем самостоятельно, пригласите квалифицированного специалиста – шутить с отоплением нельзя. Лучше с самого начала сделать все качественно и правильно, чем столкнуться с серьезными проблемами при дальнейшем использовании системы.

После завершения монтажных работ и устранения выявленных ошибок, если они были обнаружены, можно считать автономное отопление практически готовым. В завершение вам останется лишь дополнительно загерметизировать места соединений и всевозможные щели.

Стоимость оборудования и его монтажа

Название	Единица измерения	Стоимость, руб.
Электрический котел 5-8 кВт	шт.	25000-35000
Конвектор 0,5-2 кВт	шт.	1300-1800
Тепловентилятор	шт.	500-3000
Теплый пол 150Вт/м2	м2	3000-6000
Инфракрасная пленка	погонный метр	350-2000
Тепловой насос	шт.	70000-250000

Таблица 1. Стоимость оборудования.

Рис.5 Система отопления

Если говорить о стоимости монтажа, то, например, установка котла и системы отопления вам обойдется приблизительно в половину стоимости оборудования и всех компонентов системы отопления.

Такое оборудование, как конвектор, теплый пол и тепловентилятор вы сможете установить самостоятельно, для этого не надо иметь специальных знаний или оборудования.

Существует большой выбор способов и оборудования, что обеспечивают отопление в доме при помощи электричества и в каждом случае надо делать индивидуальный выбор. Главное, чтобы система отопления была эффективной, надежной и безопасной.

Смотрите нашу видео-подборку по монтажным работам:

https://youtube.com/watch?v=P_edPhyi0hY

Электрическое отопление

Такие виды автономного отопления являются наиболее безопасными и чистыми с экологической точки зрения. Преимущества этого типа отопительной системы состоят в том, что по ценовой категории, обслуживанию и простоте в эксплуатации она может составить здоровую конкуренцию газовому типу отопления.

Оборудование, которое используется для такого вида отопления, можно разделить на 4 разновидности:

Обогреватели на потолок инфракрасного типа;
Электрические конвекторы настенного типа;
Кабельные и пленочные системы для обогрева пола или потолка;
Термостаты регулирующегося типа и различные программируемые устройства.

Главным минусом такой отопительной системы считается то, что посредством нее нет возможности организовать горячее водоснабжение.

Классификация

Основным элементом в автономных отопительных системах выступают нагревательные котлы. Их различают по типу используемого топлива:

газовые;
электрические;
твердотопливные;
жидкотопливные.

Независимо от вида котла, все автономные системы работают по одному и тому же принципу:

В котел загружают топливо.
Затем котел его сжигает, нагревая тем самым воду.
Нагретую воду пускают по трубам.
Трубы с горячим теплоносителем обогревают помещение.

Общая стоимость нагревательного котла учитывает не только цену самого топлива, но и эффективность оборудования его подачи. Чем она выше, тем больше тепла вы можете получить.

С точки зрения производительности на весь год предпочтительней выглядят устройства с меньшим количеством вычислительной мощности. Целесообразно выбрать котел с автоматической регулировкой, которая приспосабливает характеристики к преобладающим условиям и позволяет на этом экономить. Для правильного и экономичного функционирования системы отопления также нужно точно настроить её работу.
Чтобы снизить затраты, рекомендуется выбрать котел с высокой производительностью, например газифицирующий на древесине или современный и полностью автоматизированный прибор на биомассе.

Помните, что превосходным дополнительным источником тепла в доме, который уменьшит затраты на отопление, может стать камин или печь. Есть смысл выбирать устройство с возможностью накопления. Также тепло может распределяться по всему дому с использованием системы воздухонагревателя или источника питания в камине с водяной рубашкой.

Электрические типы отопления

В плане безопасности и экологичности электрические виды отопления наиболее привлекательны. Кроме того, стоимость сооружения электрического отопления будет значительно ниже жидкостного или воздушного. Ведь здесь нет необходимости вообще ни в какой системе. Отопительные приборы сами по себе излучают тепло и могут быть установлены в любом помещении без каких-либо коммуникаций кроме электропроводки. Пожалуй, главным недостатком, который препятствует использованию этих приборов для организации основной системы отопления, является высокая стоимость электроэнергии. Для создания электрического отопления главным образом используют следующие 4 вида оборудования:

Обогреватели инфракрасного типа, которые могут быть переносными настенными или потолочными. Принцип их действия основан на излучении инфракрасных волн, которые способны нагревать окружающие их предметы. Они в свою очередь сами становятся источниками тепловой энергии. Инфракрасные нагреватели не сжигают кислород, так как не имеют накаливающихся элементов. По этой причине они расходуют минимальное количество электроэнергии и являются самыми экономичными из всех имеющихся сегодня электронагревателей.
Электрические конвекторы различных видов. Они тоже могут быть переносными или зафиксированными на стенах.
Кабельные, а также пленочные системы для нагрева пола либо потолка. Эта система чаще используется как вспомогательная.
Термостаты для регулировки тепла, а также различные программируемые устройства, необходимые для обеспечения автоматической работы электрических отопительных приборов.

Главным минусом такой системы отопления, помимо стоимости энергоносителя, является то, что она не дает возможность обеспечить горячей водой дом. А главным ее достоинством является простота сооружения и эксплуатации. Иногда просто достаточно поставить прибор в комнате и включить его в бытовую электрическую сеть.

Если вы решили соорудить самостоятельно систему отопления в своем частном доме, то нужно определиться с ее типом. Если ваш дом находится в южных регионах, где зимняя температура не опускается ниже 10 градусов, то вы вполне можете обойтись установкой в каждой комнате инфракрасных электрических обогревателей. Они обеспечат эффективный обогрев всего дома, потребляя минимум электроэнергии. Если же вы житель средней полосы, а тем более северных широт или Сибири, то без традиционного жидкостного отопления вам не обойтись. Существует несколько вариантов его устройства. Какой выбрать – решать вам, исходя из текущей ситуации.

Камин для газового отопления дома

По стоимости оборудования камины на газу сравнимы с электрическими или дровяными аналогами. Но газовое топливо значительно дешевле.

И, в отличие от дров, газовое отопление с помощью камина в загородном доме предполагает отсутствие проблем с золой. Плюс, не придется постоянно следить за работой топки и заботиться о колке поленьев.

Камины, перерабатывающие газ в тепловую энергию, используются в системах отопления, т.к. не оснащены устройствами, необходимыми для обслуживания двух контуров

По типу установки камины на газу бывают:

пристенными;
островными;
встраиваемыми.

По общей конструкции и внутреннему наполнению (горелки, автоматика, устройство камер сгорания) они полностью повторяют газовые котлы. В обоих случаях технология подключения к сетям идентична. Различия существуют лишь в принципе обогрева помещений.

По принципу подключения и организации системы отопления газовые камины схожи с напольными отопительными котлами

Водогрейный котел изначально предназначен для нагрева воды, а обычный камин – для конвекции воздуха от корпуса и лицевого экрана, за которым происходит горение топлива.

Воздушное отопление

Этот тип обогрева жилых помещений возможен с применением различных приборов, работающих от розетки. Подобная схема отопления хороша тем, что устройства сразу начинают повышать температуру воздуха в помещении. При этом отсутствует необходимость работ по монтажу. То есть хозяевам достаточно купить прибор, установить его и включить в розетку.

На сегодняшний день строительный рынок предлагает большое количество нагревательных приборов, которые работают от сети 220 В. При этом есть устройства, которые действуют напрямую. Предлагаются и такие, в которых используется циркулирующий теплоноситель – вода, масло или антифриз. Как выбрать из всего многообразия лучшее для электрического отопления дома? Потребуется ознакомиться с каждым из видов подобных устройств подробнее.

Как провести отопление своими руками — вариант на два крыла

Ранее уже говорилось, что отопительная система представляет два варианта, одно и двухтрубная. Наиболее распространенной и лучшей по сохранению тепла является двухтрубная. Она также представлена двумя видами: тупиковой и попутной. При тупиковой схеме теплоноситель в подающей трубе движется навстречу потоку жидкости в обратке, т.е., попросту говоря, теплоноситель движется в одном направлении. Такая схема называется петлей Тихельмана.

Если протяженность труб большая, то всю разводку разделяют на две части или, как говорят, на два крыла. Такая схема особенно популярна в частных домах и на дачах.

Протяженность обоих частей или крыльев необходимо делать одинаковыми, а все радиаторы в этой сети подключаются при помощи вентилей. Это позволит быстро и оперативно регулировать подачу воды.

В остальном монтаж аналогичен всем остальным и не требует каких-либо особенностей.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

с одной трубой;
двумя;
коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

тупиковая;
попутная;
коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

Более равномерный прогрев всего домовладения;
Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Разработка схемы-проекта индивидуального отопления

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

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

место установки батарей. Радиаторы устанавливают под окнами;

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

описание системы выведения продуктов сгорания (при
необходимости);

другие специфические особенности, характерные для выбранной
системы индивидуального отопления.

Проект необходимо согласовать в соответствующих органах.

Схема с естественной циркуляцией

Чтобы понять принцип действия гравитационной системы, изучите типовую схему, применяющуюся в двухэтажных частных домах. Здесь реализована комбинированная разводка: подача и возврат теплоносителя происходит по двум горизонтальным магистралям, объединенным однотрубными вертикальными стояками с радиаторами.

Как работает самотечное отопление двухэтажного дома:

Удельный вес нагреваемой котлом воды становится меньше. Более холодный и тяжелый теплоноситель начинает вытеснять горячую воду вверх и занимать ее место в теплообменнике.
Нагретый теплоноситель движется по вертикальному коллектору и распределяется по горизонтальным магистралям, проложенным с уклоном в сторону радиаторов. Скорость течения невелика – порядка 0.1—0.2 м/с.
Расходясь по стоякам, вода попадает в батареи, где успешно отдает теплоту и охлаждается. Под воздействием гравитации она возвращается в котел по обратному коллектору, собирающему теплоноситель из остальных стояков.
Прирост объема воды компенсируется расширительным баком, установленным в самой высокой точке. Обычно утепленная емкость располагается на чердаке здания.

Принципиальная схема самотечной разводки с циркуляционным насосом

В современном исполнении гравитационные системы оснащаются насосами, ускоряющими циркуляцию и прогрев помещений. Перекачивающий агрегат ставится на байпасе параллельно подающей магистрали и функционирует при наличии электроэнергии. Когда свет отключается, насос бездействует, а теплоноситель циркулирует за счет гравитации.

Сфера применения и недостатки самотека

Назначение гравитационной схемы – теплоснабжение жилищ без привязки к электричеству, что актуально в отдаленных регионах с частыми отключениями света. Сеть самотечных трубопроводов и батарей способна работать вместе с любым энергонезависимым котлом либо от печного (раньше говорили – парового) отопления.

Разберем отрицательные стороны использования самотека:

из-за малой скорости протока нужно повышать расход теплоносителя за счет применения труб большого диаметра, иначе радиаторы не прогреются;
чтобы «подстегнуть» естественную циркуляцию, горизонтальные участки прокладываются с уклоном 2—3 мм на 1 м магистрали;
здоровые трубы, идущие под потолком второго этажа и над полом первого, портят внешний вид комнат, что заметно на фото;
затруднено автоматическое регулирование температуры воздуха – на батареи нужно покупать только полнопроходные термостатические клапаны, не препятствующие конвективной циркуляции теплоносителя;
схема неспособна работать с теплыми полами и в 3-этажном доме;
увеличенный объем воды в отопительной сети подразумевает длительный прогрев и большие затраты топлива.

Чтобы выполнить требование №1 (смотри первый раздел) в условиях ненадежного электроснабжения, хозяину двухэтажного частного дома придется нести расходы на материалы – трубы повышенного диаметра и облицовку для изготовления декоративных коробов. Остальные минусы некритичны – медленный прогрев устраняется путем установки циркуляционного насоса, недостаток экономичности – монтажом специальных термоголовок на радиаторы и изоляцией труб.

Советы по проектированию

Если разработку самотечной схемы отопления вы взяли в свои руки, обязательно учтите следующие рекомендации:

Минимальный диаметр вертикального участка, идущего от котла, — 50 мм (имеется в виду внутренний размер условного прохода трубы).
Горизонтальный раздающий и собирающий коллектор допускается уменьшить до 40 мм, перед последними батареями – до 32 мм.
Уклон 2—3 мм на 1 м. п. трубопровода делается в сторону радиаторов на подаче и котла – на обратке.
Входной патрубок теплогенератора должен располагаться ниже батарей первого этажа с учетом уклона обратной магистрали. Возможно, в котельной придется сделать небольшой приямок под установку источника тепла.
На подводках к отопительным приборам второго этажа лучше поставить прямой байпас малого диаметра (15 мм).
Верхний раздающий коллектор постарайтесь уложить на чердаке, чтобы не вести под потолками комнат.
Используйте расширительный бак открытого типа с патрубком перелива, выведенным на улицу, а не в канализацию. Так удобнее следить за переполнением емкости. С мембранным бачком система работать не будет.

Расчет и проектирование самотечного отопления в коттедже сложной планировки стоит доверить специалистам. И последнее: магистрали Ø50 мм и более придется исполнять стальными трубами, медью либо сшитым полиэтиленом. Максимальный размер металлопластика составляет 40 мм, а диаметр полипропилена выйдет просто угрожающим из-за толщины стенок.