Система отопления в одноэтажном доме может быть смонтирована по различным схемам. При выборе оптимального варианта учитывают бюджет проекта и доступность видов топлива.
А также особенности конструктивных элементов частного жилого здания: площадь объекта, использованные при строительстве материалы, наличие складского помещения для установки котельного оборудования.
Давайте разберемся, каких правил следует придерживаться проектируя систему отопления, а от каких действий лучше отказаться, чтобы избежать проблем с отоплением в будущем.
Виды отопительных систем
Ключевое отличие рассматриваемого типа систем заключается в наличии циркуляционного насоса, который обеспечивает бесперебойное движение теплоносителя в трубопроводе. По сути, именно насос делает водяное отопление одноэтажного дома с принудительной циркуляцией гораздо более удобным по сравнению с гравитационными аналогами.
Существует всего два основных вида систем с принудительной циркуляцией:
- Однотрубная. Данный вид систем демонстрирует приемлемую эффективность только в домах, имеющих небольшую площадь. Как следует из названия, в однотрубной системе присутствует только один кольцевой контур, по которому и двигается теплоноситель. Нередко подобное отопление является модернизированным вариантом гравитационной системы.
- Двухтрубная. Системы с двумя контурами достаточно эффективны и отлично подходят для отопления больших домов. Ключевой особенностью двухтрубных систем является наличие двух трубопроводов – подающего и обратного – которые подводятся к каждому радиатору.
Все монтируемые своими руками схемы отопления частного одноэтажного дома имеют свои характерные особенности и характеристики, которые будут рассмотрены несколько позже. Впрочем, есть и общие черты – каждую батарею нужно обязательно оборудовать краном Маевского, позволяющим при необходимости стравливать воздух из трубопровода. Кроме того, любая отопительная система должна комплектоваться спускным краном, который обычно устанавливают в самой нижней точке обратки.
Принцип работы
Детали циркуляционного насоса
Насос в конструкции имеет корпус из нержавейки с расположенным внутри ротором и валом с крыльчаткой. Электродвигатель приводится в движение ротором. Энергоноситель всасывается с одной стороны, а с другой нагнетается в магистраль. Насос проталкивает воду, если в трубопроводе появляется сопротивление.
В принудительных системах регулируется обогрев по помещениям и по группам батарей. Продуманная система содержит многоходовые краны и клапаны, автоматические регуляторы и термостатические установки, которые облегчают управление отоплением дома.
Разбивка отопительной магистрали на участки не влияет на качество обогрева, для комнат выбираются конвекторы, радиаторы, можно подключать контуры водяного теплого пола. С организованной подачей энергоносителя можно делать множество разветвлений от основного контура и подключать отдельно разные этажи.
Отопительные котлы
Схема принудительного отопления для частного дома не может обойтись без отопительного оборудования, в качестве которого может выступать котел одного из следующих видов:
- Газовые. Наиболее распространенный вариант. Для установки газовых котлов нужна подведенная магистраль, а процесс установки обходится достаточно дорого. Впрочем, на этом недостатки заканчиваются – работающие на газе котлы обходятся дешевле всех остальных в эксплуатации, и внимания они к себе не требуют.
- Электрические. Менее распространенный и сравнительно недорогой вид котлов. Самым большим недостатком подобных устройств является стоимость электроэнергии и ее расход – в конечном итоге затраты на отопление оказываются чрезмерно велики.
- Жидкотопливные. Довольно экономичный вид котлов, но назвать его лидером по данному параметру нельзя. В качестве топлива обычно используется солярка, что, с одной стороны, обходится сравнительно недорого, но с другой стороны – ее придется периодически доливать, поэтому оставить котел без внимания будет невозможно.
- Твердотопливные. Такие котлы обходятся недорого, да и стоимость твердого топлива (угля, дров и пеллет) сравнительно невелика. Разумеется, для поддержания рабочей температуры придется постоянно закладывать новую порцию топлива – то есть в эксплуатации твердотопливные котлы довольно неудобны.
Чтобы схема отопления частного дома с принудительной циркуляцией была достаточно эффективной, нужно еще на этапе ее проектирования рассчитать необходимую мощность котла. Лучше всего будет обратиться к специалистам, но при большом желании можно выполнить эту работу и самостоятельно – например, воспользовавшись онлайн-калькулятором. Существует и методика, позволяющая рассчитать приблизительное значение мощности, согласно которой, на отопление каждых 10 кв.м. помещения требуется 1 кВт тепловой энергии.
Трубы
Чаще всего для обустройства отопительных трубопроводов используются металлопластиковые трубы. Они имеют массу достоинств, среди которых – отличная способность выдерживать свойственные отоплению температуры, высокая механическая прочность и длительный срок службы. Более традиционным материалом являются трубы из стали, отличающиеся сравнительно небольшой стоимостью, но у них есть серьезный недостаток – подверженность коррозии, из-за которой магистраль довольно быстро придет в неисправное состояние.
Расчет диаметра отопительных труб для систем с принудительной циркуляцией осуществляется при помощи специальных таблиц, которые учитывают массу параметров, в том числе скорость перемещения жидкости. Как правило, для рассматриваемого типа отопительных систем используются достаточно узкие трубы, поскольку необходимости обеспечивать самостоятельное движение теплоносителя нет.
Также при проектировании отопления нужно учесть размеры патрубков отопительного оборудования. При наличии разницы диаметров придется использовать различные фитинги, позволяющие нивелировать этот фактор.
Актуальные решения
Для повышения эффективности однотрубной отопительной системы, магистраль прокладывают таким образом, чтобы теплоноситель сразу попадал в радиаторы, размещенные в комнатах с самыми большими теплопотерями – угловые или с окнами, выходящими на север. Циркуляционный насос устанавливают там, где температура воды минимальная. Если планируется подключение более 10 радиаторов, вертикальную разводку использовать нецелесообразно.
Чтобы выяснить количество необходимого тепла для создания комфортных условий, с помощью специальной программы потребуется сделать теплотехнический расчёт, что поможет правильно выбрать мощность котла, тип и количество приборов. Затем следует выполнить схему разводки в таком масштабе, который позволит произвести правильные вычисления требуемого материала, тогда не придётся платить за лишние метры труб. На замыкающих участках системы, между входом и выходом, ставится специальная перемычка – байпас. Это отрезок трубы, с диаметром меньше, чем у основной магистрали. Он соединяет между собой прямую и обратную трубы радиатора. Оснащается кранами или клапанами, позволяющими подключить автоматические терморегуляторы, благодаря чему появляется возможность регулировать степень нагрева каждого прибора, а при потребности полностью перекрыть доступ теплоносителя. Правильно установленный байпас позволит перенаправить поток воды по стояку, освобождая участок, требующий ремонта или замены. Для его установки нужно пригласить специалиста.
Радиаторы отопления
Существует несколько вариантов радиаторов, подходящих для установки в систему с принудительной циркуляцией. Один из самых популярных вариантов – биметаллические батареи, перечень достоинств которых включает в себя отличные визуальные качества и длительный срок службы. Впрочем, алюминиевые радиаторы практически не уступают биметаллическим, и даже классические чугунные изделия вполне подойдут для создания отопительной системы.
Перед установкой батарей нужно тщательно просчитать их расположение и теплоотдачу. Минимальное расстояние от радиатора до подоконника составляет около 8 см, а от стены радиатор должен быть удален хотя бы на 3 см. Рассчитывая теплоотдачу отопительных приборов, нужно исходить из того, что для прогрева 1 кв.м. требуется 100 Вт тепловой энергии.
Циркуляционный насос
Как однотрубная, так и двухтрубная система отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией не обходится без циркуляционного насоса, за счет которого и происходит движение теплоносителя в системе. Выбирая насос, нужно в первую очередь отталкиваться от его мощности.
Расчет необходимой мощности насоса осуществляется по следующей формуле:
- Q = Qn / 1,163 x Dt,
- Где Q – мощность насоса,
- Qn – количество тепла, требуемое на прогрев дома,
- Dt – разница температур в контурах подачи и обратки.
Циркуляционный насос должен находиться на трубе обратного контура в непосредственной близости от котла. При монтаже нужно обязательно установить байпас на отопление с тремя кранами и фильтр, который предотвратит засорение насоса находящимися в отопительной системе твердыми частицами.
На рынке можно встретить всасывающие насосы, которые предназначены для установки на трубе подачи. Схема подключения котла отопления с принудительной циркуляцией редко включает в себя подобные устройства – они слишком дороги и в подавляющем большинстве ситуаций не оправдывают свой ценник.
Классификация систем теплоснабжения
В одноэтажных зданиях, коттеджах, домах монтируют автономные системы обогрева или зависимые от внешних источников питания. Первые функционируют на сжиженном газе, дизельном, а также твёрдом топливе. Вторые – нуждаются в подключении к электросети или магистральному газопроводу.
Ещё одно различие между вариантами теплоснабжения заключается в необходимости участия человека в работе оборудования.
Системы с автоматизированным управлением не требуют круглосуточного мониторинга или ручной настройки. Поддержание комфортной температуры внутри здания обеспечивают термостаты и термодатчики.
Эти приборы регулярно контролируют изменение температурных показателей, что позволяет системе отопления учитывать все факторы, которые оказывают непосредственное влияние на температуру в помещении: солнечное тепло, излучение бытовых электроприборов, нагрев от ламп для освещения и т. д.
Систему теплоснабжения нередко монтируют вместе с котельной автоматикой. Её главная задача – достичь максимально возможной экономичности, но не выходить при этом за рамки допустимых параметров
Автоматика даёт возможность изменять температурный режим в доме в разное время суток.
При классификации отопительных систем принимают во внимание такие признаки, как:
- тип носителя тепла — воздушные, водяные или паровые, комбинированные;
- вид используемого топлива — газовые, электрические, торфяные, дровяные, пеллетные, угольные;
- способ транспортировки рабочей жидкости — с естественной и принудительной циркуляцией;
- ход передвижения теплоносителя — попутные и тупиковые;
- способ подсоединения котельного оборудования — однотрубная и двухтрубная компоновка;
- схема разводки — с вертикальным или горизонтальным расположением разводящей линии, верхним или нижним, комбинированным.
В многоквартирных зданиях доминирует вертикальная схема разводки, а в одноэтажных встречается горизонтальная. Комбинированные методы подачи тепла преобладают в высотных новостройках.
Расширительный бачок
Рассматриваемый тип отопительных систем в обязательном порядке должен оборудоваться расширительным баком. Как правило, используются мембранные бачки закрытого типа, которые устанавливаются прямо за котлом на трубе обратки.
Важнейшим параметром расширительного бака является объем, который нужно рассчитать перед тем, как провести отопление в одноэтажном доме. Все дело в физических процессах, происходящих внутри системы с принудительной циркуляцией. Разогретая вода увеличивается в объеме, вследствие чего повышается давление в трубопроводе. Наличие подходящего бака позволяет принять излишки теплоносителя, тем самым нивелируя их воздействие на элементы конструкции.
Объем бака рассчитывается по формуле:
- V = e x C / (1 — Po/Pmax) x k,
- Где e – коэффициент температурного расширения теплоносителя,
- Po – величина давления в пустом баке,
- C – суммарный объем теплоносителя в системе,
- Pmax – максимальное давление в контуре,
- k – коэффициент заполнения бака.
Монтаж отопления с принудительной циркуляцией в одноэтажном доме
Отопление одноэтажного дома своими руками обустраивается по технологии, включающей в себя следующие операции:
- В первую очередь устанавливается отопительный котел;
- К котлу подключается дымоход, выведенный за пределы здания;
- При использовании газового котла необходимо подключиться к магистрали (данную операцию должны выполнять специалисты из газовой службы);
- Вдоль стен на заранее выбранных местах устанавливаются отопительные батареи;
- Все элементы конструкции соединяются трубопроводами;
- В обратную трубу врезается циркуляционный насос и расширительный бачок;
- Трубопроводы подводятся к соответствующим патрубкам котла;
- Собранную систему необходимо обязательно запустить в тестовом режиме, после чего ее можно сдавать в эксплуатацию.
Данная технология является общей для всех видов систем отопления – незначительные отличия имеются только в прокладке труб и монтаже радиаторов.
Какая информация нужна мастерам?
До того как начнутся монтажные работы, следует обговорить со специалистами все нюансы, показать свое видение отопительной системы.
Мастерам необходимо предоставить:
- полную информацию о материалах, из которых выполнена кровля здания, перекрытия стен, оконные конструкции;
- план одноэтажного дома;
- чертежи, где отмечены места сантехнических узлов.
На срок эксплуатации системы теплоснабжения влияет не только качество инженерного проектирования и умелый монтаж, но и выбранные материалы, установленное котельное оборудование, а также рациональное использование отопительных элементов.
Монтаж однотрубной системы своими руками
Однотрубная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией обычно оборудуется радиаторами, установленными на байпасах. Простая врезка приборов существенно усложнит эксплуатацию – например, при необходимости провести ремонт придется отключить всю систему. Кроме того, отсутствие байпасов не позволяет регулировать теплоотдачу отдельных радиаторов.
Как правило, монтаж системы отопления в частном доме и трубопровод в такой схеме прокладывается в подпольном пространстве, поэтому радиаторы подключаются нижним способом – то есть, оба выхода байпаса подключаются к нижним патрубкам батарей.
Требования к индивидуальному отоплению
Тепловой узел необходимо планировать так, чтобы он соответствовал архитектурному проекту здания. Расположение всех функциональных элементов должно быть максимально удобным для эксплуатации и проведения плановых ремонтных работ без нарушения конструктивной целостности дома.
Базовые требования, предъявляемые к современным отопительным системам:
- энергоэффективность;
- простой монтаж и техобслуживание;
- высокие показатели теплоотдачи;
- полная/частичная независимость от электроэнергии.
Перед тем как приступить к проектированию теплоснабжения, нужно подобрать наиболее подходящий и экономный источник тепловой энергии — печку или камин, водяное, паровое, воздушное или электрическое отопление.
А еще предстоит определиться с принципиальной схемой трубной разводки для отопления одноэтажного частного дома, безошибочно рассчитать мощность и объективно оценить нагрузку на систему, учитывая все особенности.
Индивидуальная система отопления должна создавать комфортный микроклимат внутри дома в зимнее время года, быть экономичной и надёжной в эксплуатации
Правильно установленная разводящая линия отопления даёт возможность организовать равномерный прогрев воздуха во всех комнатах частного дома за минимальное количество времени.
Схема подключения двухтрубной системы отопления частного дома
В одноэтажном доме двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией прокладывается горизонтально – необходимости в вертикальных стояках нет. Прокладка труб осуществляется вдоль стен, а батареи подключаются диагонально. Впрочем, бывают и исключения из этого правила – например, если труба подводки располагается на стене, а обратка находится под полом, то радиаторы будет гораздо целесообразнее подключать снизу.
Заключение
Схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя довольно проста, но отличается высокой эффективностью и надежностью. Грамотный и взвешенный подход к каждому этапу обустройства отопления позволит создать качественную систему, способную прослужить не один десяток лет.
