Система отопления в частном доме: типы, схемы, плюсы и минусы – ООО ТЕПЛОКОМПЛЕКТ

Система отопления закрытого типа в частном доме — основные особенности

Частный дом может отапливаться по-разному.

В настоящее время этот вид отопления используется все реже, и как правило – при абсолютной невозможности или полной нецелесообразности применения другой, более эффективной системы.

Правда, появляются альтернативные способы, в виде плёночных инфракрасных элементов, но они еще не обрели широкой популярности.

Еще не столь давно основной схемой организации водяного отопления в частном доме была открытая с гравитационным принципом перемещения теплоносителя по трубам и радиаторам.  Компенсация термического расширения воды происходила за счет наличия негерметичного расширительного бака, который устанавливался в самой высокой точке всего контура отопительной системы.  Открытость бака, безусловно, обуславливает постоянно испарение воды, поэтому возникает потребность постоянного контроля за ее необходимым уровнем.

Перемещение теплоносителя по трубам обеспечивается в этом случае разницей плотности холодной и подогретой воды – более плотная холодная как бы продавливает впередгорячую. Для облегчения этого процесса создается искусственный уклон труб на всем их протяжении, иначе может возникнуть эффект гидростатического напора.

В открытую систему вполне можно врезать и циркуляционный насос – это резко поднимет ее эффективность. Предусматривают в этом случае систему вентилей, чтобы была возможность переключения с принудительной циркуляции на естественную и обратно в случае необходимости, например, при перебоях в подаче электроэнергии.

Система закрытого типа устроена несколько по-другому. Вместо расширительного бака на трубе установлен герметичный компенсационный бак мембранного или баллонного типа. Все термические колебания объема теплоносителя он воспринимает на себя, поддерживая в замкнутой системе один уровень давления.

В настоящее время эта система является наиболее популярной, так как имеет множество существенных преимуществ.

Группа безопасности закрытой системы отопления и дополнительное оснащение

Необходимым элементом системы отопления закрытого типа является так называемая группа безопасности – совокупность предохранительных клапанных устройств и приборов визуального контроля. В ее состав обязательно входят:

Вся группа безопасности часто исполняется в едином латунном корпусе. Однако, варианты здесь могут быть разными – неизменным остается лишь ее компонентный состав. Важное условие при ее установке – на участке трубопровода между группой безопасности и котлом запрещено устанавливать какую бы то ни было запорную арматуру.

Итак, система отопления закрытого типа в частном доме – это весьма сложный «организм», и к ее проектированию и монтажу следует подходить с максимальной ответственностью. Легкомысленного подхода она не потерпит – ни с точки зрения своей эффективности, ни в вопросах безопасности эксплуатации.

Достоинства и недостатки системы отопления закрытого типа

• Прежде всего, не происходит испарения теплоносителя. Это дает одно важное преимущество – можно использовать в этом качестве не только воду, но и антифриз. Стало быть, устраняется возможность промерзания системы при вынужденных перерывах в ее эксплуатации, например, при необходимости оставить дом на длительный срок в зимнее время.
• Компенсационный бак можно расположить практически в любой точке системы. Обычно для нег предусматривают место прямо в котельной, в непосредственной близости от нагревательного прибора. Эта обеспечивает компактность системы. Расширительный бачок открытого типа нередко располагают в самой высокой точке – на неотапливаемом чердаке, что потребует обязательной его термоизоляции. В системе закрытого типа подобной проблемы не существует.
• Принудительная циркуляция в системе закрытого типа гораздо быстрее обеспечивает прогрев помещений с момента запуска котла. Нет ненужных потерь тепловой энергии в районе расширительного бачка.
• Система отличается гибкостью – можно регулировать температуру нагрева в каждом конкретном помещении, выборочно отключать некоторые участки общего контура.
• Нет столь существенной разницы в температуре теплоносителя на входе и выходе – а это значительно повышает сроки безаварийной эксплуатации оборудования.
• Для разводки отопления можно применять трубы гораздо меньшего диаметра, нежели в открытой системе с естественной циркуляцией без какой бы то ни было потери эффективности обогрева. А это – и существенное облегчение монтажных работ, и значительная экономия материальных средств.
• Система герметична, и при правильном ее заполнении и нормальной работе клапанной системы в ней просто не должно быть воздуха. Это исключит появление воздушных пробок в трубопроводах и радиаторах. Кроме того, отсутствие доступа кислорода, содержащегося в воздухе, не дает активно развиваться коррозионным процессам.

Недостатков у закрытой системы отопления немного:

• Расширительный компенсационный бак должен иметь объем больше, чем при открытой системе – это обусловлено особенностью его внутренней конструкции.
• Потребуется обязательная установка так называемой «группы безопасности» – системы предохранительных клапанов.
• Корректная работа закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией зависит от непрерывности подачи электроэнергии. Можно, конечно, предусмотреть, как и при открытом типе, переключение на естественную циркуляцию, но это уже потребует совсем иного расположения труб, что может свести ряд основных преимуществ системы к нулю (например, полностью исключается использование «теплых полов»). Кроме того, резко снизится и эффективность обогрева. Поэтому естественная циркуляция если и может рассматриваться, то лишь как «аварийная», но чаще всего закрытую систему планируют и монтируют именно под использование циркуляционного насоса.

Как заполнить систему отопления закрытого типа

В самой нижней точке системы, как правило, на обратном трубопроводе, для запитки/слива системы устанавливают дополнительный кран. В простейшем случае это тройник, установленный в трубопроводе, к которому через небольшой участок трубы присоединен шаровый кран.

В этом случае при сливе системы надо будет подставлять какую-либо емкость или подключать шланг. При заливе теплоносителя к шаровому крану подключается шланг ручного насоса. Это незамысловатое устройство можно взять на прокат в магазинах сантехники.

Есть второй вариант — когда теплоноситель это просто водопроводная вода. В этом случае водопровод подключается или к специальному входу котла (в настенных газовых котлах), или к аналогично установленному на обратке шаровому крану . Но в этом случае для слива системы необходима другая точка.

В двухтрубной системе это может быть один из последних в ветке радиаторов, к нижнему свободному входу которого устанавливают шаровый кран слива. Другой вариант представлен на следующей схеме. Тут изображена однотрубная система отопления закрытого типа.

Отопительныйкотел

Газовые котлы отличает высокийКПД, простота эксплуатации, надежность и экономичность в плане оплаты энергоносителя. Недостатком их является необходимость согласования проекта установки с соответствующими организациями, так как к такой системе отопления предъявляются совершенно особые требования обеспечения безопасности.

Разнообразие газовых котлов очень велико – можно подобрать напольную или настенную модель, с одним или двумя контурами, простую в устройстве или же насыщенную электроникой, требующую подключения к стационарному дымоходу или снабженную коаксиальной системой отвода продуктов сгорания.

За системами отопления с электрическими котлами твёрдо установилась репутация «неэкономичных» из-за достаточного высокой стоимости электроэнергии. Это справедливо лишь отчасти – современные электрические отопительные приборы, благодаря новым технологиям нагрева воды, имеют очень высокийКПД, и при надежном утеплении дома не должны слишком обременять бюджет.

Кроме знакомых всем котлов с ТЭНами(которые и правда не слишком экономичны), активно применяются современные разработки.

Например, широкое распространение получают электродные котлы, в которых нагрев осуществляется за счет протекания переменного тока непосредственно через теплоноситель (правда, здесь потребуется специально подобранный химический состав воды в системе). Сами по себе такие котлы недороги, но есть определённые проблемы с регулировкой.

Другой вариант – котлы индукционного типа действия, в которых нагревательными элементами выступают все металлические поверхности конструкции, на которые наводятся индукционные токи Фуко.

КПД таких установок стремится к 100%, а блоки автоматики позволяют легко настроить систему в нужный режим работы, обеспечивающий максимальную экономичность.  Так что современный электрический тип отопительной закрытой системы – достойная альтернатива газовой, причем по многим параметрам – даже имеющая преимущества.

• Котлы на твёрдом топливе тоже нельзя сбрасывать со счетов. В некоторых регионах это даже будет оптимальным вариантом организации системы отопления – например, при отсутствии газового снабжения и нестабильности электропитания.

Эти отопительные приборы – вовсе не те старые «буржуйки», а современные установки, устройство которых позволяет минимизировать вмешательство человека в их работу. Так, многие котлы длительного горения с пиролизнымдожигом способны на одной закладке дров обеспечивать работу отопительной системы в течение 10 – 15 часов, а у некоторых моделей этот показатель доходит даже до суток. Многие котлы снабжены системой электронного контроля и управления режимами работы.

Так что, если в местности проживания нет никаких проблем с заготовкой необходимых запасов дров или другого твёрдого топлива, то это может стать оптимальным решением.

Какой бы котел ни выбирался, необходимо правильно просчитать его мощность. По большому счету, это должен проводить специалист, с учетом характеристик конкретного дома, его теплопотерь, зависящих от количества и площади окон и дверей, материала и толщины стен здания, климатических условий местности и других факторов.

С некоторым допущением, для условий средней полосы России, при условии качественной термоизоляции строения, можно приять величину 1 кВт на 10 м² отапливаемой площади, если высота потолков в пределах 2,5 ÷ 3 м.

Радиаторы отопления

Эффективность работы всей системы отопления зависит и от правильности выбора и установки радиаторов – именно эти приборы осуществляют непосредственную передачу тепловой энергии от циркулирующего теплоносителя в помещения дома.

Существует несколько видов радиаторов, каждый из которых обладает своим набором достоинств и недостатков:

• Чугунные батареи отопления несмотря на свой солидный «возраст» остаются весьма востребованы и в наши дни. Они подходят для любых систем отопления, обладают хорошей теплоотдачей, однако чрезмерно массивны и не всегда хорошо вписываются в интерьер помещения. Существуют и определенные сложности с точной регулировкой системы из-за высокой тепловой инертности чугунных радиаторов.
• Стальные радиаторы отличает невысокая цена и разнообразие внешнего оформления – они бывают панельными или трубчатыми. Главные недостатки – подверженность коррозии и малая теплоемкость из-за тонких стенок. Батареи очень быстро остывают, и автономная система отопления с ними не будет отличаться экономичностью.
• Алюминиевые радиаторы в настоящее время становятся лидерами по популярности. У них очень хорошая теплоотдача, что повышает экономичность системы в целом.Вместе с тем, они легкие, имеют привлекательный внешний вид. Единственный недостаток – коррозионная неустойчивость алюминия и, в связи с этим, повышенная требовательность к чистоте теплоносителя.
• Биметаллические радиаторы сочетают в себе качества стальных и алюминиевых. У них хорошая теплоотдача, сравнительно небольшой вес, они легко регулируются, привлекательны внешне, устойчивы к коррозии. Однако рассчитаны они, скорее, на высокие показатели давления центрального отопления, и в автономных системах их использование не вполне целесообразно.

Какой бы тип радиаторов ни был избран, требуется правильно рассчитать необходимое их количество для каждой комнаты.

Размещать радиаторы можно, в принципе, в любом месте комнаты, но традиционным считается участки под окнами – создается своеобразная тепловая завеса и не допускается образования конденсата на границе холода и тепла.

Однако, размеры оконных проемов вовсе не являются определяющим критерием при подборе количества секций или линейных размеров радиаторов. Каждый из них имеет собственный показатель удельной мощности теплопередачи при средней температуре теплоносителя 70º С (например, привычные всем чугунные секции обладают мощностью 150 Вт каждая). Эта величина обязательно указывается в техническом паспорте каждого изделия.

В расчетах можно исходить от объема помещения – считается достаточной нормой 41 Вт на м³. вычисли в объем комнаты (длина × ширина × высота) и умножив его на 41, получаем необходимое количество тепловой энергии для ее обогрева.

Однако, этот расчёт применим для комнаты с одной внешней стенкой и одним окном. На практике же следует внести некоторые коррективы в расчёты, исходя из особенностей помещения и размещения в немрадиаторов:

В случае, когда сообщающиеся комнаты не разделены дверью, расчёт проводится для их суммарной площади с пропорциональным размещением батарей.

Для равномерности прогрева рекомендуют не ограничиваться размещением радиаторов только под окнами, а равномерно распределить их на несколько точек по периметру помещения.

В последнее время большой популярностью стали пользоваться скрытые внутрипольные конвекторы отопления. Они создают мощные потоки подогретого воздуха, служат эффективной тепловой завесой от источников холода – окон и дверей. Некоторые модели оснащаются вентиляторами для точной регулировки создаваемого воздушного потока.

И, наконец, основным или дополнительным источником обогрева помещений могут выступать водяные «теплые полы», скрытые стяжкой пола. Здесь – совсем иные методики расчета, поэтому эта тема будет рассматриваться в отдельной публикации.

Расширительный бак

Главная особенность системы отопления закрытого типа – наличие специального герметичного расширительного бака. Смысл его работы прост – нагрев воды сопровождается ее расширением. Так как жидкость является несжимаемой субстанцией, ей необходим дополнительный объем для компенсации расширения.

Бак состоит из двух камер – водяной и воздушной, которые разделяет непроницаемая эластичная мембрана. Давление в воздушной камере изначально выставляется таким образом, чтобы при заполненной системе создавался определенный резерв воды и достигалось гидростатическое равновесие.

При повышении температуры теплоносителя и его расширении, излишки жидкости начинают продавливать мембрану, уменьшая объем воздушной камеры и, стало быть, повышая в ней давление. При снижении температуры происходит обратный процесс – давление газа вытесняет жидкость обратно в трубы.

Таким образом, при правильно настроенном баке в любой момент времени соблюдается равновесие всей системы.

Расширительные баки выпускаются различного объема. Какой требуется для конкретной системы – это зависит нескольких параметров. Методика расчета, которой пользуются специалисты, достаточно сложна, но она обычно применяется только лишь в случаях очень сложной системы отопления с несколькими контурами и разветвлениями.

Имея примерный проект с указанным объемом котла, количеством и типом радиаторов, протяженностью всех трубопроводов, несложно найти общий объем теплоносителя, и из него вывести и требуемый размер расширительного бачка.

Можно подойти к делу и более ответственно, проведя расчет с использованием формул.

Vб = Vс × k / D

где:

Vб –рабочий объем расширительного бачка;

Vс – общий объем теплоносителя в системе отопления;

k – коэффициент объемного расширения теплоносителя при нагреве (см. таблицу)

Зависимость коэффициента термического расширения теплоносителя от температуры и концентрации антифризных присадок:

D – коэффициент эффективности расширительного бака.

Общий объем системы (Vс) можно в данном случае без большой погрешности взять, как 15 литров на киловатт мощности:

Значение D (показателя эффективности расширительного бачка) рассчитывается по отдельной формуле:

D = (Qm – Qб) / (Qm 1)

где:

Qm — максимально допустимое давление в системе отопления. На него рассчитано срабатывание клапана группы безопасности

Qб — давление предварительной накачки воздушной камеры расширительного бака – заводские установки либо при самостоятельной закачке (обычно советуют 1,0 – 1,5 атмосферы).

Трубы для системы отопления дома и схемы их разводки

Для переноса теплоносителя от котла к точкам теплообмена – радиаторам или конвекторам, служит система трубопроводов. Какие трубы предпочтительней?

• Металлопластиковые трубы трудно отнести к оптимальному выбору. Да, их монтаж несложен и доступен практически каждому. Но обилие металлических соединений, требующих регулярной ревизии и профилактической подтяжки, не позволяет убрать такую разводку в стены или пол. Кроме того, не исключается вероятность разрыва тела трубы при частых термических перепадах и повышении давления.

Осилить монтаж таких труб по силам любому домовладельцу, оборудования для их сварки недорого или же доступно для взятия в краткосрочную аренду. Сварные соединения отличаются монолитностью и высокой прочностью, что позволяет прятать разводку в толщу стен или пола. Впрочем, аккуратный их внешний вид не нарушит интерьера помещения и при открытом размещении.

Необходимое количество труб напрямую зависит от выбранной схемы разводки. Существует три основных типа с различными вариантами в каждом:

Главный недостаток такой системы – выраженная неравномерность прогрева помещений – чем дальше от котла, тем температура теплоносителя ниже. Для контура небольшого домика это, возможно, не будет иметь большого значения, но при более крупной постройке подобный «минус» будет весьма существенным.

Этим обеспечивается практически одинаковая температура прогрева радиаторов во всех помещениях.  Правда, труб уже понадобится в два раза больше.

С точки зрения расхода труб, сложности проектирования и монтажа подобная схема станет самой затратной. Однако, она может быть просто незаменима в разветвленной системе отопления крупного частного дома, особенно если применяется «теплые полы». У каждого контура есть свои возможности регулировок, так что можно создать наиболее комфортные условия в любом помещении.

Фотогалерея работ по газовому отоплению загородных домов

Газовое отопление загородного дома – Московская область, Мытищинский район, деревня Аксаково

Посмотреть весь проект (9 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, Одинцовский район, КИЗ «Зеленая роща»

Посмотреть весь проект (16 фото)

Газовое отопление загородного дома – Владимирская область, город Киржач

Посмотреть весь проект (15 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, город Сергиев Посад, СНТ «Авиатор»

Посмотреть весь проект (30 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, Раменский район, д. Нижнее Велино

Посмотреть весь проект (10 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, Солнечногорский район, КП «Истра Вилладж»

Посмотреть весь проект (31 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, КП «Миллениум Парк»

Посмотреть весь проект (64 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, город Балашиха, ДНП «Новый Мир»

Посмотреть весь проект (10 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, Истринский район, КП «Старый Свет»

Посмотреть весь проект (35 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, Мытищинский район, деревня Марфино

Посмотреть весь проект (33 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, Нарофоминский район, ГП «Верея»

Посмотреть весь проект (18 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, Красногорский район, село Ангелово

Посмотреть весь проект (13 фото)

Газовое отопление загородного дома – Московская область, КП «Миллениум Парк»

Посмотреть весь проект (20 фото)

Другие виды отопления

• Отпление твердотопливным котлом
• Отопление дизельным котлом

Особенности отопления на объектах

• Загородное отопление
• Отопление в частном доме

Возник вопрос? Свяжитесь с нами!

Для того чтобы связаться с нами, Вы можете заполнить форму обратной связи, написать нам либо позвонить по телефону, указанному ниже.

Мы работаем ежедневно: с 9:00 до 21:00Звоните: E-mail: [email protected]

Циркуляционный насос

Главная задача этого прибора – обеспечить устойчивую циркуляцию теплоносителя по всему контуру отопления, включая проложенные участки труб и радиаторы. Значит, неизбежно встает проблема правильности подбора необходимого насоса, чтобы он в полной мере справился со своей функцией.

1. Первый параметр – производительность. Насос должен быть способен перекачивать определенное количество жидкости в единицу времени, а стало быть – перенести необходимое количество тепла вместе с теплоносителем по помещениям дома. Как рассчитать требуемую величину.

Упрощенно формула выглядит так:

Q = P / (Δᵗ × 1,16)

Возьмем тот же пример, с домом площадью 150 м² и котлом 15 кВт, в отопительной системе которого используются радиаторы.

G = 150000 / ( 20 × 1,16 ) 646 кг/час

Плотность воды при температуре в районе 80º С – 972 кг/м³. Итак, потребуется производительность:

646 / 972  ≈ 0,66 м³/час

Стало быть, приобретаемый насос должен иметь производительность не ниже расчетной.