5 схем отопления с теплым полом и радиаторами в частном доме

Оптимальная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией сбережет деньги домовладельца и на этапе монтажа, и во время эксплуатации. Поэтому в данной статье мы будем искать именно такой вариант обустройства системы обогрева жилища.

Однотрубная компоновка

Подобный вариант также прост в сборке и установке, поэтому его по силам смонтировать и самостоятельно. Он во многом повторяет самотечную систему, но отличается от нее наличием циркуляционного насоса – также имеется труба (но уже снабженная радиаторами отопления), котел и насос, который может быть как отдельным, так и интегрированным в котел. Именно насос и отвечает за круговорот воды в системе.

[nggallery id=56]

Оптимальной является замкнутая система, конструкция которой лишена расширительного бачка (отдельного), что облегчается наличием на рынке котлов с интегрированными бачками. Такое решение дает возможность предупредить образование очагов коррозии, что очень актуально, если на металле отсутствует антикоррозийное покрытие.

Особенности комбинированной системы

В комбинированную систему отопления входят радиаторы, которые являются высокотемпературными источниками, и низкотемпературные – тёплые полы.

Подсоединять водяной пол в смешанной схеме возможно двумя способами:

  1. К имеющемуся нагревательному котлу — такой способ уменьшает стоимость оборудования и время монтажа. Недостаток этой конструкции — невозможность работать автономно. При этом увеличивается расход энергии, и снижается эффективность пола.
  2. Путём установки отдельного котельного оборудования для пола — это существенно увеличивает расходы при монтаже. Однако такая система имеет преимущество — автономность, её работа не зависит от батарей. Это удобно, когда радиаторный обогрев уже не функционирует.

Есть несколько рекомендаций, которые надо учитывать, решив создавать в частном доме совместное отопление:

Особенности комбинированной системы
  1. Устанавливать температурные режимы отдельно для батарей и тёплого пола. Так как в батареях нагрев воды на подаче и на выходе составляет около 70 и 55 градусов соответственно, а для греющих полов требуется — 40 и 30, то котлы с этой задачей самостоятельно справится не способны.
  2. Применять специальные комплектующие для настройки нагрева. Насосно-смесительные узлы, запорную арматуру — они сократят затраты, и позволят грамотно произвести соединение системы с ёмкостью, в которой нагревается вода.
  3. Осуществлять настройку комбинированной системы с использованием специальных и правильно установленных технических средств. Например, смесительный узел с термостатической головкой, его функция — регулировка уровня нагрева жидкости, термостат — отвечает за управление степенью обогрева каждой комнаты в отдельности.

При укладке водяного пола, нет смысла ограничиваться только ванной и туалетом. Лучше разместить такую систему по возможности везде, так как увеличение её площади, существенно не сказывается на монтажных и эксплуатационных затратах.

Ведь в любом случаи понадобится установка смесительного узла и устройства, которое обеспечит циркуляцию жидкости. А какой будет коллекторная группа — однотрубной, двухтрубной или больше — не важно.

Расходы на стяжку так же не изменяться, даже если пол монтируется лишь в одной части комнаты, бетонный раствор придётся заливать по всей площади.

Лучевая система

Коллекторная (лучевая) схема отопления – самая продвинутая и современная по теплоэффективности. В ней к каждому из радиаторов подходит пара труб от двух общих для этажа коллекторов, которые сами подключены к котельному оборудованию. Регулировка температуры при данной разводке более гибкая. Плюс к коллекторам допустимо подключить не только батареи, но и «теплый пол».

Среди достоинств такой системы отопления частного дома следует отметить:

  • Удобную и гибкую регулировку;

  • Высокую эффективность распределения тепловой энергии;

  • Возможность замены отдельных элементов без отключения обогрева в целом.

Лучевая схема — идеальное распределение тепла

Это шифер при необходимости относительно легко можно заменить другим кровельным материалом. Схема прокладки отопительных труб более мудрена, изменить ее впоследствии не так-то просто. Даже жесткие размеры листа ондулина не так страшны, обрезков выходит много, но это всего лишь незначительное увеличение сметы кровли. С отопительными трубопроводами, тем более под лучевую разводку, все гораздо сложнее.

Схемы разводки отопления в доме с примерами

В этой статье поговорим об основных видах разводки системы отопления по коттеджу. Оговоримся — мы будем рассматривать только системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя, то есть о напорных системам, в которых установлен и работает циркуляционный насос, и есть мембранный расширительный бак (прочитайте статью про расширительные баки в системе отопления).

Читайте также:  Дизельный котел отопления частного дома — все подробности

1. Самая примитивная схема разводки — однотрубная. В такой схеме от котла по периметру дома прокладывается труба, к которая последовательно заводится в каждый радиатор. Причем обратка первого радиатора подключается к подаче второго, обратка второго — к подаче третьего, …, обратка последнего радиатора возвращается к котлу.

Принципиальная схема однотрубной системы отопления.

Основной плюс этой схемы — компактность (прокладывается только одна труба), и дешевизна.

Но данная схема имеет и минусы: теплоноситель в первых радиаторах теплый, но после каждого он остывает — поэтому последние радиаторы надо подбирать с запасом.

Помимо этого, в такой схеме практически невозможно регулировать температуру воздуха: ведь если перекрыть вентиль в первом радиаторе, теплоноситель в следующие не потечет.

Для того, чтобы можно было регулировать температуру в помещении, радиаторы подключатся в байпасом, как на этой фотографии:

Радиатор подключен в однотрубную систему отопления

2. Более прогрессивная схема разводки отопления — двухтрубная тупиковая схема. В этой схеме от котла прокладывается две трубы: подача и обратка, к которым последовательно подключаются радиаторы. В этой схеме без проблем можно отключить один или несколько радиаторов — до всех других радиаторов нагретый теплоноситель будет доставлен в нужном количестве.

Пример двухтрубной тупиковой схемы разводки отопления.

Важно отметить, что без правильной гидравлической балансировки напор и расход в последних радиаторах будут падать, поэтому они могут плохо прогреваться.

На этой фотографии секционный радиатор подключен к двухтрубной системе отопления.

3. Еще более прогрессивная среди двухтрубных система отопления называется двухтрубная попутная схема (или петля Тихельмана). В такой схеме к ближайшему от котла подводится подача первой, но обратка подключается последней. В такой схеме можно и регулировать мощность радиатора, и проще всего проводить гидравлическую балансировку.

В схеме Тихельмана (попутной двухтрубной) гидравлическая балансировка системы отопления наиболее простая

По фотографии понять тип разводки системы отопления — попутная или тупиковая, практически невозможно. Вот пример монтажа радиаторов по схеме Тихельмана:

Монтаж радиатора в двухтрубной попутной схеме.

4. Коллекторная разводка отопления — самая дорогая, но и наиболее удобная для монтажа в коттедже. В такой схеме в техническом помещении устанавливается коллектор, подключаемый к котлу, и от которого к каждому радиатору отводится независимая пара трубопроводов.

Такая схема позволяет без слива системы отопления заменить радиатор, а все коммуникации, как правило, прокладываются скрыто в полу.

Отрегулировать же мощность радиатора можно как на термоголовке (почитайте статью про необходимость установки термоголовки на радиатор), так и на коллекторе.

Схема коллекторной системы отопленияПример монтажа коллекторной системы отопления.

Конечно, у каждой из этих перечисленных схем разводки отопления есть подвиды. Например, в коллекторной системе отопления к одной паре трубопроводов могут подключаться два или несколько радиаторов, но обсуждение таких тонкостей выходят за рамки данной статьи.

Ставим батареи

Какие?

В продаже есть радиаторы отопление 4-х типов:

  1. Стальные тонкостенные – самые дешевые.
  2. Алюминиевые.
  3. Биметаллические сталь-алюминий – самые дорогие.
  4. Чугунные, только не старые «гармошки», а профилированные.

Первые более подойдут для регионов с мягкой зимой и непродолжительным отопительным сезоном. При интенсивной топке они могут коррозировать, и при ней же в системе возможны гидроудары, которых тонкая сталь не выдерживает.

Ставим батареи

Алюминиевые батареи хорошо отдают тепло и обеспечивают малую тепловую инерцию системы; теплопроводность алюминия очень высока, а теплоемкость мала. Но непрочны, в регионах с резкими сменами погоды могут потечь от гидроударов. Кроме того, плоховато сопрягаются с металлическими трубопроводами, коэффициент температурного расширения (ТКР) алюминия велик. Лучше всего использовать их в регионах севернее черноземной полосы, где зима стабильно холодная, тогда недостатки алюминия не сказываются.

В биметаллических радиаторах алюминиевые секции нанизаны на тонкий прочный сердечник из спецстали. Технических недостатков у биметалла нет, применять биметаллические батареи можно где угодно без ограничений, но они очень дороги.

Чугун вечен, гидроудары вообще игнорирует, по дешевизне – второй после стали. однако тяжел, для монтажа радиаторов нужен помощник. А самое главное – обладает очень большой для металла теплоемкостью. Тепловая инерция СО и теполопотери в ней на гистерезис будут велики.

Читайте также:  25 схем для сборки печи своими руками и пошаговыми инструкциями

Примечание: все выше и нижеописанные хитрости экономии тепла в системе с «чугунками» недействительны. Ее нужно считать по-типовому.

Расчет радиаторов

Расчет батарей в комнаты прост: найденную ранее величину теплопотерь делим на тепловую мощность одной секции, умножаем на коэффициент запаса 1,2 и округляем до ближайшего наибольшего целого, мы получили количество секций на комнату. Но обратите внимание: не сказано «на паспортную мощность секции».

Дело в том, что паспортная мощность дается для температуры подачи 90 градусов и обратки 70 градусов. В многоэтажках это оптимум. Но наша СО не такая большая и мы можем уменьшить соотношение температур подачи/обратки до 80/60 градусов. Меньше нельзя, если обратка остынет ниже 50 градусов, то или сработает байпас котла (см. далее) и деньги за тепло полетят в трубу, или, еще хуже, в котле может выпасть кислотный конденсат, способный быстро и полностью вывести его из строя. Чего мы этим добьемся? Меньших теплопотерь от батарей прямо в стены. Существенно меньших, т.к. теплоотдача нагретого тела пропорциональна 4 степени его температуры.

Ставим батареи

Значит, нам нужно для правильного расчета батарей пересчитать их мощность на меньший температурный диапазон. Паспортное соотношение температур 90/70 = 1,2857, а наше 80/60 = 1,3333. Поправочный коэффициент для батарей будет (1,2857/1,3333)^4 = 0,865. На него и умножаем паспортную мощность секции для расчета.

Где ставить?

Размещение батарей – тоже дело тонкое и смекалки требующее. Взгляните на поз. А рис., там – типовое, в нишах под окнами. Правильно, кстати, тепловая завеса перед окном намного уменьшает потери через него. Расчетные значения: спальня – 4 секции, гостиная – 8, детская – 6.

Варианты размещения батарей отопления

Теперь поднимемся на 1 уровень смекалки, поз. Б. В гостиной так и осталось 8 секций, 2 по 4. И теплозавеса не пострадала: ее создают стакивающиеся потоки от 2-х батарей. Но их тылы греют уже не наружную стену, а перегородку, так что в детской хватает 4-х секций. 2 – сэкономлены, и не только по закупке, но и по мощности котла, см. далее.

Батареи у боковых стен неэстетичны? А мы вместо обычного подоконника положим фигурный, как говорится – креативный, показан зеленым пунктиром. На нем можно развести растения, устроить рабочий уголок и т.п. На поз. В – вариант, интересный для, например, ЮФАО и Предкавказья. Батарей в гостиной вовсе нет (3 зона комфортности), а на стены повешены ИК-излучатели в виде картин (о них далее), настроенные на 18 градусов. Сэкономлено еще 8 секций, а расход электричества на ИК-подогрев вдвое меньше экономии на газе.

Примечание: тут сказывается и тот факт, что человек излучает в среднем 60 Вт тепла. Батареи его не чувствуют, а датчики ИК-картин вполне.

Ставим батареи

Экранирование батареи отопления

Об экранировании батарей

В большинстве случаев батареи все же придется ставить в подоконных нишах. Тогда потери от них прямо в стену можно уменьшить в разы, применив воздушно-тепловое экранирование, см. рис справа. Аэрокозырек и тепловоздушный инжектор выгибаются из жести или тонкой оцинковки, а на ИК-отражатель пойдет кусок фольгированной с двух сторон волокнистой теплоизоляции.

Котельная и тепловой пункт

В проекте отопления раскрыты основные характеристики и особенности создания котельной и теплового пункта.

В этом проекте отопления частного жилого дома была спроектирована индивидуальная котельная со следующими характеристиками:

Котельная и тепловой пункт

Проектом отопления предусмотрена котельная на базе чугунного котла Buderus Logano G334WS мощностью 73 кВт. Отвод продуктов сгорания производится по встроенному утепленному дымоходу фирмы RAAB (Германия).

Распределение теплоносителя осуществляется с помощью магистральной гребенки, изготовленной из трубы ВГП Ду 50 мм.

Насосное оборудование фирмы Grundfos, запорная и контрольно-измерительная аппаратура располагаются в помещениях котельной.

В качестве устройства управления котельной проектом отопления предусмотрено применение комплектной системы автоматики фирмы Buderus тип Logomatic 4211 для погодозависимого климат-контроля.

Регулирование и ограничение температуры подающей линии отопительного котла производится автоматикой Logomatic 4211.

Приготовление горячей воды предусмотрено при помощи бойлера объемом 300 литров производства фирмы Buderus . Регулирование и поддержание температуры горячей воды выполнено путем управления загрузочным насосом бойлера с помощью отдельного блока общей системы управления.

Тепловая схема котельной

В комплект проекта отопления входит тепловая схема котельной. Ниже мы приводим пример схемы котельной, выполненной по проекту отопления частного двухэтажного жилого дома.

Котельная и тепловой пункт

Тепловая схема котельной (иллюстрацию можно увеличить)

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.

Радиаторы отопления

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.

Читайте также:  Модуляция горелки газового котла что это?

Частые ошибки при выборе компонентов

Очень серьезная ошибка при установке твердотопливного котла – отсутствие расширительного бачка. Его объем должен быть не менее 10 % от объема всей системы. При открытой схеме бак устанавливается в самой верхней точке системы, при закрытой – перед насосом на обратке. Нельзя монтировать систему без сетчатого фильтра и грязевика (устанавливается на обратке перед насосом, после расширительного бака). Все фитинги должны того же диаметра, что и разводка. Нельзя заужать сечение трубы – это отрицательно сказывается на обогреве.

Эффективность системы с одной трубой

Разрабатывая проект монтажа однотрубной системы отопления, необходимо учесть немало факторов:

  • Имеется ли постоянное электроснабжение.
  • Возможность выделения отдельной комнаты (котельной) под оборудование.
  • Сколько в доме этажей.
  • Особенности конструкции и уровень эстетичности будущей системы.

Эффективность системы с одной трубой

Каждая отдельная ситуация характеризуется своей спецификой расположения оборудования и способов его коммутации. Помещения небольшой площади (к примеру, дачный домик), практичнее всего оснастить простой самотечной схемой с последовательной коммутацией радиаторов непосредственно в магистральную трубу. Используя 2-3 батареи, можно обойтись без значительного количества запорной арматуры: в этом случае можно попросту слить воду из системы при необходимости.

Если здание имеет большую площадь, требуется применение сложной отопительной системы с рядом ответвлений. В такой ситуации наилучшим вариантом будет принудительная схема отопления типа «Ленинградка». Для нее характерно использование диагональной коммутации теплоотдающих приборов и наличие регулируемых байпасов.

Отопление с естественной и принудительной циркуляцией

Любая схема жидкостного отопления имеет как естественную, так и принудительную – насосную циркуляцию. Отопительные системы, имеющие естественную циркуляцию, в современном строительстве выполняются относительно редко.

Такие системы целесообразно устанавливать в отдельно стоящих зданиях, имеющих небольшую площадь для отопления. На сегодняшний день современные здания строятся одновременно целыми массивами.

Естественная циркуляция воды при обогреве дома. Нажмите для увеличения.

Для них специально возводят отдельные теплоэлектроцентрали, котельни и централизованное отопление. Поэтому и нашла широкое применение система водяного отопления, имеющая насосную циркуляцию.

Жидкость в такой системе проходит циркуляцию только за счет работы циркуляционных насосов. Их в системе обычно устанавливают два – рабочий и запасной. Насосы устанавливаются на обратной линии, перед нагревающим котлом.

В свою очередь, насосы подразделяются на:

Практически все виды водяного отопления и все виды насосов, использующихся в этих системах, приводятся в действие при помощи электродвигателей.

Насосы обеспечивают скорость движения воды в трубопроводах от 0,5 до 1 метра за секунду, в то время как системы с естественной циркуляцией обеспечивают скорость подачи теплоносителя не выше чем 0,2 метров за одну секунду.

В первом случае, для полного удаления «воздушных пробок» из систем отопления. разводящие горячие линии прокладывают с небольшим подъемом по ходу движения жидкости.

Принцип действия системы отопления с принудительной циркуляцией. Нажмите для увеличения.

Такая конструкция выполняется по той причине, что расширительный бак в системе с насосной циркуляцией жидкости подсоединен к «обратке» перед насосом.

Воздух в этом случае «травится» через специальные воздухосборники, встраиваемые в верхних точках горячего трубопровода.

Системы с насосной циркуляцией позволяют устанавливать нагревательные приборы на уровне с котлом, или даже ниже уровня котла.

Системы с естественной циркуляцией теплоносителя предполагают установку отопительных приборов выше котла (исключение составляет индивидуальное отопление в квартире).

Централизованное отопление использует в качестве теплоносителя воду, а насосы расположены на станции теплоэлектроцентрали или же на центральной котельне.

Бак расширительный устанавливают на самом высоком здании, которое «запитано» в данную ТЭЦ, или же расширительный бак вообще отсутствует. Его можно заменить подпиточным насосом.

Все здания, входящие в одно централизованное отопление, оборудованы специальным тепловым выводом. Если в здание подается из тепловой магистрали слишком горячая вода, температура которой превышает расчетную температуру, в ход вступает водоструйный насос, который подмешивает в горячую воду холодную жидкость, доводя температурный баланс до нужной температуры.