Выбор типа разводки для системы отопления в квартире

Какую систему отопления выбрать

С обогревом небольшого дачного домика справится камин или печка, но для коттеджа такое решение неприемлемо. Приятно провести вечер у камина, но каждый день разжигать дрова во всех помещениях утомительно и нерационально. Источником питания отопительной системы в частном доме должен стать самый доступный вид топлива, тем более если собрались справиться своими руками:

• Электричество.
• Уголь.
• Брикеты торфа и стружек.
• Дрова.
• Жидкое топливо (солярка, мазут, дизельное топливо).
• Газ.

Коллекторная система

Одним из подвидов двух трубной системы называют коллекторную разводку. В ней должен присутствовать отдельный контур для каждого прибора. Коллектор используется для центрального входа, после чего происходит разветвление для отопительной системы в каждую квартиру.

Рассматриваемые типы разводки системы отопления при эксплуатации проявляют положительные и отрицательные качества, среди которых:

• Температура распределятся по комнатам равномерно.
• Используется, в том числе и при большой площади квартиры.
• Каждый контур может регулироваться самостоятельно и отдельно.
• Скрытый процесс монтажа.
• На различных участках нет перепадов давления.
• Незначительное число соединений, что повышает надежность системы.
• Контуры останутся неизменными, даже если внести новые узлы в систему.
• При монтаже, который не всегда под силу новичку, требуется устраивать значительное количество штроб.
• Вся система потянет большие затраты.
• Отсутствует возможность устроить естественный ток воды.

Водяное отопление

Это самая распространенная система, при которой по трубам циркулирует вода или другая незамерзающая жидкость. Вид котла зависит от того, каким топливом вы располагаете. Система представляет собой котел и замкнутый контур из труб, разведенных в помещения. Обогрев комнат обеспечивают радиаторы, остывшая вода поступает обратно в котел.

Плюсы

• Доступность теплоносителя.
• Постоянный объем воды в системе.
• Простота установки.
• Равномерный обогрев всех помещений по контуру.

Минусы

• Уход за радиаторами, теплоотдача которых при загрязнении снижается.
• Медленное прогревание помещений.
• Вероятность протечки труб из-за коррозии.
• Требования к чистоте воды в системе.
• Система в морозы должна постоянно работать, иначе может замерзнуть вода и трубы разорвутся.

Схема

Схема водяного отопления частного дома своими руками выглядит так:

Водяное отопление с газовым котлом — проверенная традиционная система. Большинство частных домов обогреваются именно таким образом. Для дома, в котором вы живете постоянно, эта система подходит, но для обогрева дачи она слишком затратна.

Принцип работы двухтрубной отопительной системы

Какая система отопления эффективнее, однотрубная или двухтрубная? Первую мы уже рассмотрели. Рассмотрим вторую.

Такая система априори подразумевает наличие 2-ух трубопроводов, размещаемых по периметру отапливаемого помещения. Между ними врезаются радиаторы, которые гасят перепады давления и создают гидравлические перемычки. Однако, создаваемые этим проблемы, можно нивелировать за счёт правильной конфигурации СО.

• Двухтрубные системы могут быть вертикальными и горизонтальными, в зависимости от расположения подачи и обратки (параллельно перекрытиям или перпендикулярно им). Однако следует понимать, что смонтированная в многоквартирных домах схема по своей сути представляет собой горизонтальную двухтрубную СО.
  Двухтрубная вертикальная получится в том случае, когда радиаторы устанавливаются не в разрывах стояков (как в вышеописанном случае), а между подачей и обраткой.
• Попутные и тупиковые СО. К первой разновидности относятся системы, в которых горячая вода, проходя через радиатор, движется в том же направлении уже по обратке. Если после отопительного прибора направление движения теплоносителя меняется, система классифицируется как тупиковая.
  Требуемый вариант выбирается с учётом наличия на линии укладки труб СО дверных проёмов, обойти которых достаточно сложно, проще вернуть воду в направлении, по которому она пришла.
• С нижним и верхним розливом.
• С естественной (ЕЦ) и принудительной (ПЦ) циркуляцией.

Воздушное отопление

Дом отапливается горячим воздухом, который может нагреваться паром, горячей водой, теплом от сгорания топлива, электричеством. В системе теплый воздух из воздухоподогревателя по воздуховоду поступает в помещения.

На российском рынке представлены нагреватели для воздушного отопления:

• Фэнкойлы, функционирующие с помощью горячей воды. Практически все представленные установки американского, европейского или азиатского производства предназначены офисных зданий, хотя можно найти и агрегаты для частных домов.
• Газовые воздухонагреватели.
• Нагреватели, работающие на солярке или твердом топливе.
• Электронагреватели-аэрхендлеры устанавливают в кондиционеры с вентилятором. Обычно электронагреватели работают с тепловым насосом.

Плюсы

• Исключены проблемы с теплоносителем, то есть система не может протечь или замерзнуть.
• Возможно попутное увлажнение воздуха в помещениям.
• Кондиционирование воздуха и вентиляция в доме.
• Коэффициент полезного действия достигает 90 %.
• Быстрое прогревание воздуха.

Минусы

• Высокая цена.
• Для установки генератора требуется довольно большая площадь.
• Сравнительно низкая теплоотдача.

Обогревают частные дома воздухом только в 30% случаев, что объясняется, в основном, дороговизной установки и содержания. Для дачного дома воздушное отопление своими руками может быть очень удобным при условии бесперебойного энергоснабжения.

Индукционная система

Современное и экономичное оборудование, работающее по принципу электромагнитной индукции. Катушка из проволоки при прохождении электрического тока формирует сильное электромагнитное поле, и нагревает ферромагнетик. В случае с обогревателем катушка намотана на трубу из специального материала со стальным сердечником. Устройство подключается к системе, наполненной теплоносителем (водой, маслом, этиленгликолем), который при нагревании поднимается и запускает работу контура.

В промышленности с использованием этого метода плавят сталь уже двести лет, то есть принцип известен давно и технологию нельзя назвать новой.

Плюсы

• Долговечность. Гарантия на индукционные обогреватели — 10 лет и более. Отсутствие подвижных элементов в системе исключает механическое изнашивание.
• В системе отопления частного дома не образуется накипь, поэтому индукционный котел одинаково эффективен на первом и десятом году работы.
• Полная бесшумность работы. В системе нет насосов, поэтому электробойлер не шумит.
• Для установки индукционного обогревателя не требуется дополнительная площадь, а монтаж вполне можно сделать своими руками.
• Быстрый нагрев теплоносителя благодаря отсутствию изоляции — стержень нагревает теплоноситель.

Минусы

• Высокая стоимость. Заводские модели сделаны с использованием современных материалов, и этим объясняется дороговизна. Индукционный котел можно соорудить самостоятельно, однако по эффективности он будет уступать фабричным образцам.
• Котел мощностью свыше 7 кВт требует электросети в 380 В.
• Если подача воды в систему прекратится, оборудование перегреется и выйдет из строя. Во избежание поломок система должна быть снабжена датчиком давления и автоматом выключения устройства.

Двухтрубная система

Двухтрубная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.

Двухтрубная разводка систем отопления предполагает наличие двух труб: по одной горячий теплоноситель подается в нагревательные элементы, а по другой – выводится в остывшем виде обратно в котел. Батареи располагаются параллельно, что дает возможность регулировать теплоотдачу каждого элемента в отдельности, без влияния на функционирование других.

В рамках двухтрубной схемы выделяют следующие виды разводки систем центрального водяного отопления: магистрали с разнесенными стояками и магистрали с близлежащими стояками.

Первый вид разводки — это труба большего диаметра (подача) на чердаке, и уже от нее прокладываются стояки меньшего диаметра к каждому из радиаторов в системе. Отведение остывшего теплоносителя производится по общему стояку «обратки», который монтируется под радиаторами, то есть на уровне пола. Общий стояк подачи, расположенный на чердаке, должен быть тщательно теплоизолирован, чтобы обеспечить максимальный КПД системы отопления.

При разводке с разнесенными трубами, если не используется насос, важно соблюдать уклоны: подача должна монтироваться под небольшим (до 10 см на 20 погонных метров) уклоном от котла, а «обратка» – наоборот, под уклоном к котлу.

Разводка с близлежащими трубами предполагает установку прямого и обратного стояков под батареями. Горячий теплоноситель будет подниматься вверх и прогревать радиатор, а остывший – опускаться вниз и стекать в трубу «обратки».

Встречаются и смешанные схемы разводки, например, подача теплоносителя в нагревательные элементы проводится последовательно, а отвод остывшей воды – в общий обратный стояк. Другой случай – это коллекторная разводка, то есть наличие своей, питающейся от общей подачи, схемы на каждом этаже многоэтажного здания.

В целом же выбор способа разводки систем отопления определяется множеством факторов, среди которых наиболее важными являются мощность котла, количество радиаторов и число секций в каждом из них, этажность постройки и т.д.

Вопрос с количеством труб в системе отопления решен. Перейдем к обзору основных способов подключения радиаторов к стоякам подачи и обратки.

Боковое одностороннее подключение

Подобная организация систем отопления предполагает подведение подачи и «обратки» к нагревательному элементу с одной стороны: прямой стояк присоединяется сверху, а обратный – снизу. Рекомендуется именно такой порядок, иначе теплопотери могут увеличиться на 7%, так как секции батарей будут прогреваться неравномерно. Боковая односторонняя схема подходит для радиаторов с количеством секций больше 15, а также для многоэтажных зданий с параллельным соединением нагревательных элементов.

Диагональное подключение

Данный способ рекомендован для отопительных систем с длинными радиаторами. Разница с боковым односторонним подключением состоит в том, что стояки присоединяются к батарее с разных сторон, например, прямой – к крайней левой секции сверху, а обратный – к крайней правой секции снизу.

Только таким путем достигается максимальная теплоотдача, а теплопотери уменьшаются до 2%. Если монтировать трубы в обратном порядке (подачу – снизу, «обратку» – сверху), эффективность обогрева помещения снизится на 10%.

Нижнее подключение

Такая разводка выигрывает на фоне других из-за своей эстетической привлекательности: на виду только радиатор, а все трубы скрыты под ним или вовсе «спрятаны» под пол. Однако теплопотери в этом случае могут увеличиваться до 15%, так как секции батарей будут нагреваться неравномерно.

Подключение Тихельмана

Подключение Тихельмана. Нажмите на фото для увеличения.

Данный вид разводки используется при организации систем отопления в зданиях большой площади: ангарах, складах, высотках и т.д. В данной схеме присутствует стандартный набор элементов. Отличие состоит в том, что при монтаже стояков на разных участках магистрали применяются трубы разного диаметра. Они называются сужающими устройствами.

Например, если идущий от котла прямой стояк имеет диаметр 50 мм, то после 20-милиметрового отвода на первый нагревательный элемент диаметр подачи уменьшается до 40 мм. После второго радиатора монтируется 32-милиметровый стояк, после третьего – 25-милиметровый. Такая организация подачи горячего теплоносителя позволяет распределить энергию между всеми батареями примерно одинаково.

Обратный стояк собирается зеркально: от первого радиатора идет труба самого маленького диаметра, а от последнего к котлу – 50-милиметровая.

Геотермальная система

Нестандартный подход к решению проблемы отопления загородного дома. Новые технологии позволяют использовать энергетический потенциал земли с помощью установки геотермальный системы отопления дома своими руками. В грунте аккумулируется до 98 процентов солнечной энергии, даже зимой глубоко в земле сохраняется тепло.

Специальное оборудование помогает доставить энергию в дома для обогрева.

Геотермальное отопление в упрощенной схеме выглядит как теплонасос и теплообменник, работающие по принципу кондиционера. Тепловой насос включен во внутренний и внешний контуры. Внутренний — система отопления из обычных труб и радиаторов в доме. Внешний контур (теплообменник) расположен под землей. Теплоносители — вода или жидкость с антифризом. Насос может работать в режиме обогревателя или кондиционера.

Плюсы

• Геотермальный обогреватель может быть установлен в любой местности.
• Система не таит опасности для человека и окружающей среды
• Вы можете получать неограниченное количество тепла.
• Минимальные расходы при эксплуатации.
• Геотермальное тепло вы получаете бесплатно, но работу насоса, работающего от электросети, придется оплачивать — киловатт электроэнергии обеспечивает 3-5 кВт тепла.

Минусы

• Высокая цена оборудования и установки. Система отопления окупится через 7-8 лет.
• Соорудить геотермальную установку своими силами проблематично, так как конструкция располагается на глубине около 100 метров и требует специального оборудования.
• Конструкции горизонтального типа пролегают ниже уровня промерзания грунта, но коллектор занимает большие площади. Например, для обогрева дома в 200 кв. м. требуется использование тепла с 500 кв. м грунта, не затененного деревьями и другими строениями.

Солнечное отопление

Инновационная технология, с каждым днем становящаяся все популярнее в мире. Если вас заинтересует эта система отопления, серьезно отнеситесь к выбору оборудования, рассчитайте площадь, мощность, найдите подходящее место для установки. Система солнечного отопления прослужит более 25 лет, и при постоянной эксплуатации окупится через три года.

Солнечные батареи в загородном доме применяют для получения электричества. Этот вид отопления оптимально использовать для электрообогревателей и теплого пола.

Плюсы

• Без затрат на топливо.
• Экологическая безопасность.
• Простота эксплуатации и возможность установки солнечного отопления частного дома своими руками.
• Фотоэлементы и оборудование становятся доступными по цене.

Минусы

• В пасмурные дни вырабатывается мало энергии.
• Дорогостоящее оборудование и монтаж.
• Необходимость сложных расчетов и правильной установки элементов.
• Ряд условий при монтаже: крыша под углом от 30 градусов, отсутствие деревьев и зданий, затеняющих крышу, благоприятный климат.

Паровое отопление

Старый способ отопления не утратил актуальности на фоне инновационных систем. Теплоноситель — пар, монтаж системы отопления прост. Источник — паровой котел, из которого тепло поступает в трубы и радиаторы редукционно-охладительного оборудования или паровой турбины. Охлаждаясь, пар превращается в конденсат и возвращается обратно.

Теоретически вы можете соорудить паровое отопление своими руками, но в частных домах котлы не устанавливают. Котел очень большой, температура пара превышает 100оС, эксплуатация требует профессионального подхода. Традиционно так обогревают предприятия, в производственном процессе которых используется пар, а его излишки идут на отопление.

От качества котла в этой системе существенно зависит надежность эксплуатации и температура, поэтому выбирать его следует с учетом площади и особенностей строения. Работают паровые котлы на различном топливе: жидком, твердом, комбинированном, природном газе.

Плюсы

• Относительная дешевизна котла.
• Быстрый обогрев помещения.
• Сохранение тепла в системе.

Минусы

• Громоздкость и опасность паровых котлов при неправильной эксплуатации.
• Нагрев отопительных приборов до высоких температур.
• Невозможность плавного регулирования температуры в помещении.
• Заполнение системы паром сопровождается шумом.
• Сложный монтаж системы.

Электрическое отопление

Хорошо знакомая всем система отопления с применением электроприборов, в которых тепло выделяет ток, проходящий по проводнику. Часто электрическая система используется в качестве вспомогательной, но при отсутствии газа в доме может быть и основной.

Плюсы

• Экологическая чистота.
• Легкий монтаж.
• Отопительные приборы можно свободно переставлять в любую комнату с электропроводкой.

Минусы

• Необходимость оплачивать потребленную электроэнергию, расход которой будет большим.
• При отключении электроснабжения отопительная система не работает.
• При работе электроприборов сгорает кислород, поэтому помещения нужно проветривать как можно чаще.

На дачах и в небольших домах электрическое отопление используется нередко, но для обогрева большого дома потребуется большой расход электроэнергии. Если вы решили выбрать именно эту систему как самую простую и не требующую специальных знаний для самостоятельного монтажа, позаботьтесь о качественной теплоизоляции дома.

Одно- и двухтрубное подключение

Подвод и отвод теплоносителя можно выполнить с помощью одной либо двух труб. У любого из способов существуют свои положительные и негативные стороны, а также особенности применения с учетом вида используемой схемы.

Наличие второй трубы незначительно влияет на внешний вид разводки за счет нижнего способа подсоединения к батареям и возможности выбрать меньшее сечение трубопровода.

Однотрубный вариант

Вариант отопления при помощи одной трубы для подачи теплового носителя и вывода охлажденной воды называют однотрубным. Основное достоинство этой разводки состоит в снижении общей протяженности трубопровода. Главные преимущества этого способа:

• минимальный риск протечек;
• легкость монтажа;
• меньшие затраты на покупку различной сантехнической арматуры.

Как подключить газовый котел, смотрите в данном видео:

Недостатком однотрубной схемы отопления считается постепенное снижение температуры теплоносителя, проходящего последовательно через все батареи. Поэтому необходимо устанавливать большую площадь радиаторных батарей, находящихся в конце контура (больше секций), что зачастую нивелирует экономию от снижения общей протяженности трубопровода.

Также по этой причине возможны ограничения для контура на количество подсоединенных батарей. Если их много, то последние приборы в процессе передвижения теплоносителя почти не будут греть.

Недостаток однотрубной схемы – постепенное снижение температуры теплоносителя

Помимо этого, появляется проблема во время расчета тепловой отдачи. В этом случае надо учесть, что отключение первых батарей от отопительной системы приведет к повышению температуры входящего теплового носителя для последующих радиаторов.

Подсоединение отопительных приборов чаще всего выполняют через байпас, чтобы появилась возможность отключить любую батарею без остановки всей системы. Хоть для экономии на вентилях можно этого не делать, однако в этом случае придется останавливать работу системы при необходимости ремонтных работ.

Самым экономным вариантом считается установка одной стальной трубы сечением 3-4 см без отопительных батарей. Отсутствие фитингов и вентилей сделает эту систему более практичной из-за низкого риска протечек.

Использование двух труб

Систему контура, когда одну трубу устанавливают для подачи теплоносителя к батареям, а другую — для вывода охлажденной воды, называют двухтрубной. Достоинства этой схемы следующие:

• ограничение по числу установленных батарей для контура будет зависеть лишь от пропускного размера трубопровода;
• отключение одной или группы батарей не повлияет на температуру подачи теплоносителя к остальным радиаторам;
• температура подаваемого теплоносителя ко всем радиаторам одинакова.

Главный недостаток этой системы — увеличение общей протяженности трубопровода. Это приводит к дополнительным материальным затратам, а также к сложным решениям расположения труб в дизайне помещения.

Двухтрубную схему отопления с учетом движения воды делят на тупиковую и попутную. В последнем случае оба потока перемещаются в одном направлении, то есть длина цикла оборота воды для каждой батареи одинаковая. Причем получается одинаковый по скорости обогрев во время запуска системы.

Недостаток двухтрубной системы — увеличение общей протяженности трубопровода

При тупиковой разводке направление горячего теплоносителя и холодной воды встречное. Обогрев ближайших к котельному оборудованию батарей происходит быстрее. Чем ниже скорость теплоносителя, тем заметней эффект, поэтому во время естественной циркуляции обогрев одних комнат происходит намного медленней, чем других.

Если применяют насос либо дистанция между первой и последней батареей в контуре небольшая, то эффект неравномерного обогрева при тупиковой системе практически незаметен. В этом случае выбор в пользу определенного способа обусловлен лишь удобством проводки трубы для отвода.

Система отопления «Ленинградка»

Эта отопительная система очень популярна благодаря относительно простому монтажу, не слишком высокой цене и возможности регулирования температуры воздуха в каждом отдельном помещении.

Однотрубная схема с последовательной установкой радиаторов на контуре. Разводка труб может быть горизонтальной или вертикальной. От котла теплоноситель попадает в сеть и возвращается к отопительному котлу. Вы можете устанавливать в доме столько радиаторов, сколько требуется для обогрева конкретной комнаты.

Для оптимизации работы системы желательно оборудовать «Ленинградку» контролирующими и запорными приборами, а также циркуляционным насосом.

Плюсы

• Возможность устанавливать в каждом помещении желаемую температуру без полного отключения от отопительной системы.
• Если возникнет необходимость в ремонте одного отопительного прибора, вы можете отключить его, при этом остальная система продолжит работать.
• Радиаторы нагреваются быстро и равномерно.
• Для монтажа используются трубы небольшого диаметра, что позволяет сэкономить.

Минусы

• Установка насоса обеспечивает полноценное функционирование системы, но требует финансовых расходов, в т.ч. для оплаты электричества.
• При отключении электричества система не работает, так как останавливается насос.

Схема

Схема «Ленинградки» для отопления частного дома своими руками выглядит так:

Принцип действия однотрубной системы отопления

Работа однотрубной отопительной системы происходит по достаточно простым принципам. Имеется только один замкнутый трубопровод, по которому идет циркуляция теплоносителя. Проходя через котел, носитель нагревается, а проходя через радиаторы сообщает им это тепло, после чего, охлажденный, вновь поступает в котел.

Стояк в однотрубной системе также один, а его расположение зависит от типа постройки. Так, для одноэтажных частных домов наилучшим образом подойдет горизонтальная схема, тогда как для многоэтажных строений – вертикальная.

Обратите внимание! Для прокачки теплоносителя по вертикальным стоякам может понадобиться гидравлический насос.

Для повышения эффективности однотрубной системы, можно внести некоторые усовершенствования. Например, установить байпасы – специальные элементы, представляющие собой отрезки трубы, соединяющие прямую и обратную трубу радиатора.

Такое решение дает возможность подключить к радиатору терморегуляторы, способные контролировать температуру каждого нагревательного элемента, либо вовсе отключать их от системы. Еще один плюс байпасов – они позволяют произвести замену или отремонтировать отдельные отопительные элементы без отключения всей системы.

Особенности монтажа

Чтобы отопительная система долгие годы дарила тепло хозяевам дома, в процессе монтажа стоит придерживаться такой последовательности действий:

• Согласно разработанному проекту, производится установка котла.
• Осуществляется монтаж трубопровода. В местах, где проектом предусмотрена установка радиаторов и байпасов – устанавливаются тройники.
• Если система работает по принципу естественной циркуляции, необходимо обеспечить уклон в 3-5 см на каждый метр длины. Для контура с принудительной циркуляцией будет достаточно уклона в 1 см на метр длины.
• Для систем с принудительной циркуляцией производится монтаж циркуляционного насоса. Стоит учитывать, что устройство не рассчитано на эксплуатацию при больших температурах, поэтому будет лучше установить его неподалеку от входа обратной трубы в котел. Кроме того, следует обеспечить подключение насоса к электрической сети.
• Установка расширительного бака. Бак открытого типа должен находиться в наивысшей точке системы, закрытого – в любом удобном месте (чаще всего его монтируют неподалеку от котла).
• Установка отопительных радиаторов. Весят они немало (особенно заполненные водой), поэтому их закрепляют при помощи специальных кронштейнов, которые, как правило, идут в комплекте. Установка чаще всего осуществляется под оконными проемами.
• Производится установка дополнительных устройств – кранов Маевского, заглушек, перекрывающих устройств.
• Заключительный этап – испытания готовой системы, для чего в нее под давлением подается вода или воздух. Если испытания не выявляют проблемных участков – система готова к эксплуатации.

Рекомендуем ознакомиться: Врезка и способы соединений элементов в воздуховоде

Обратите внимание! В процессе монтажа следует по возможности избегать большого числа изгибов трубопровода. Это уменьшает скорость циркуляции теплоносителя и ухудшает эффективность теплосистемы.

Преимущества

Для частных домов малой площади однотрубный вариант системы отопления выглядит более предпочтительным, благодаря следующим ее преимуществам:

• Легкость составления проекта.
• Удобство монтажа системы.
• Сокращение затрат на покупку материалов и оборудования.
• Устойчивая гидродинамика.
• Безопасность циркуляции теплоносителя, которая осуществляется естественным путем.

Недостатки

Существует и ряд недостатков, с которыми придется мириться владельцам однотрубных отопительных систем:

• Сложности исправления ошибок, допущенных на этапе проектирования, в запущенной в эксплуатацию схеме.
• Неравномерный нагрев отопительных элементов, расположенных на различном расстоянии от котла.
• Тесная взаимозависимость элементов.
• Высокие показатели гидродинамического сопротивления.
• Невозможность регулировки расхода теплоносителя.
• Сравнительно большие теплопотери.
• Ограниченное количество радиаторов, которые могут быть размещены на одном стояке.