12 марта 2018

Сделать отопление частного дома своими руками: схемы, фото

Содержание

1 Выбор и покупка оборудования

1.1 Котел

1.2 Обвязка котла

1.3 Трубы

1.4 Радиаторы

1.5 Обвязка радиаторов

2 Разводка

3 Монтаж

4 Послесловие

 

Чтобы организовать эффективное отопление в частном доме, нужно правильно спланировать систему отопления для частного дома, выбрать источник тепла, отопительные приборы, а также элементы обвязки. В своей инструкции мы даем подробные сведения по каждому шагу: от разработки схемы и покупки комплектующих до проведения монтажных работ дома своими руками. А также поделимся с вами опытом оригинального использования кондиционеров в качестве обогревательного оборудования отопления в своем доме.

Надеемся, настоящий материал будет полезен всем, кто сам проектирует и делает отопление частного дома своими руками.

Выбор и покупка оборудования для отопления в частном доме

Перед обустройством системы водяного обогрева частного дома своими руками составим список необходимого.

Для системы нам понадобится:

  • котел (желательно подобрать неприхотливый в обслуживании и экономичный в плане потребления ресурсов источник тепла);
  • обвязка котла частного дома (насос, расширительный бак, предохранительные элементы);
  • трубы розлива и подводки к батареям, в ряде случаев — стояки (дополнительно);
  • отопительные приборы (радиаторы);
  • обвязка радиаторов отопления для частных домов (краны, при необходимости – дроссели для индивидуальной настройки обогрева).

отопления для частного дома

Как видите, мы предлагаем реализовать отопление в своем коттедже более надежного – закрытого – типа с принудительной циркуляцией. Такая система сложнее, чем открытая — но обеспечивает быстрый нагрев, не столь значительный температурный дисбаланс между разными приборами. Кроме того, в системах с открытым расширительным баком на теплообменниках легко образовывается накипь, что не есть хорошо.

Котел

Источником обогрева частных коттеджей обычно выбирают исходя из экономической целесообразности и удобства эксплуатации. Желательно, чтобы он немного кушал и требовал минимум ухода.

Лучший вариант в качестве топлива для частных домов — это газ. С ним тепловая энергия будет обходиться менее чем в 1 рубль за киловатт-час. Более выгодного решения не существует. Что касается самого котла, разумный выбор — конденсационные с электрическим розжигом.

'отопления частного дома

Почему конденсационный котел для дома выгоднее других:

  • у него нет пилотной горелки, что сокращает затраты топлива на 25% (когда температура в системе достигает максимума и котел оказывается в состоянии простоя, лишний газ не расходуется);
  • конденсат водяного пара утилизируется, за счет чего экономится еще порядка 10% тепла (в обычных котлах нагретый пар выходит в трубу вместе с продуктами сгорания).

Если здание не подключено к газопроводу и нет возможности использовать газ, придется монтировать систему на другом топливе. Из таблицы видно, какие из них менее, а какие более экономичные.

Вид котла Стоимость (КВт-ч), руб.
Твердотопливный (дрова) 1
Твердотопливный (паллеты) 1,5
Твердотопливный (уголь) 1,7
Дизельный 3,5
Электрический 4,2

Разница между источниками на твердом и жидком топливе ощутима. Но в лидерах по прожорливости — электрооборудование.

Пара комментариев по ценам

Мы привели усредненные значения для разных источников энергии. Это цены, актуальные на 2018 год. Понятно, что стоимость газа и других видов топлива различается в зависимости от региона. Например, в Москве электроэнергия стоит более 5 рублей за КВт-ч (цена выше, чем в среднем по стране). А вот паллеты в московском регионе относительно доступные (7-8 тыс. руб. за одну тонну), тогда как в республике Крым они обойдутся в два раза дороже.

Рассуждая об экономичности газовых котлов для отопления дома, имеют в виду магистральный газ, который, действительно, недорог. Но, если вы устанавливаете баллоны или газгольдер, расходы неизбежно увеличиваются — соответственно до 3,2 и 2,5 руб. за КВт-ч.

Особенности эксплуатации котлов разного типа

Наиболее практичны в плане эксплуатации в зданиях газовые, дизельные и электрические котлы. Они способны функционировать в автономном режиме все время, пока поступает энергия (газ, мазут или электроэнергия).

частного дома

Частные системы на твердом топливе более требовательны в обслуживании: паллетный котел с механизированной подачей паллет может работать самостоятельно до 7 дней. Традиционный твердотопливный котел придется ежедневно затапливать и очищать от золы. Причем, для растопки угля используются дополнительные дрова.

Отдельные модели современных котлов для дома отличаются увеличенным временем автономной работы. Например, автономность конструкций, предполагающих пиролиз (дрова не горят, а тлеют в условиях ограниченного снабжения кислородом), увеличивается до 12 часов. Установки с верхним горением и телескопическим воздуховодом могут функционировать до 24 часов на одной партии твердого топлива.

отопление

Дешевая альтернатива дизельному топливу — отработка (отработанное моторное масло). Применение такого топлива заметно сокращает расходы — как минимум в 5 раз. Правда, наладить снабжение отработанным маслом бывает затруднительно.

Расчет мощности котла

При выборе источника нужно учитывать особенности коттеджа. Первостепенное значение имеет материал постройки и качество утепления. Если вы построили (или купили) коттедж в центральной России с правильным утеплением стен и перекрытий, то произвести расчет мощности котла отопления можно по схеме: 100 ватт на 1 м2 площади.

отопление

Существует более точная формула расчета, которая подходит для обогрева тех зданий, что расположены в северных или, наоборот, южных регионах. Использовать эту схему следует и в том случае, если вы не уверены в качестве утепления или у вас высокие потолки (выше стандартных 2,5 м).

Вот сама формула: Q=V*Dt*k/860.

Переменные:

  • Q — тепловая потребность (в киловаттах);
  • V — объем всех помещений (в кубометрах);
  • Dt — разница температур на улице и дома (для улицы следует брать самое низкое значение за 5 дней в году, для помещений обычно используют санитарную норму 18-22 С);
  • k — коэффициент утепления.

Самое трудное — правильно определить именно коэффициент утепления. Для этого воспользуйтесь следующей таблицей.

Особенности строительных конструкций

Щитовая постройка, сооружение из профнастила

Коэффициент утепления

3-4

Кладка в 1 кирпич, однокамерные окна 2-2,9
Кладка в 2 кирпича, двухкамерные окна 1-1,9
Кладка 2 кирпича плюс наружное утепление, трехкамерная система 0,6-0,9

К примеру, у вас коттедж в Ханты-Мансийске. Зима здесь суровая, в течение 5 дней подряд могут держаться морозы под минус 43 С. Площадь здания составляет 10х10 м2, общая высота — 6 метров. Стены — кирпичные, толщиной 50 см, остекление —двухкамерное. По выше приведенной схеме тепловая потребность рассчитывается так: (10x10x6)x65x1,9/860. В результате вычислений получаем 86 киловатт.

Народная хитрость: тепловые насосы и кондиционеры

Есть современная и более выгодная альтернатива традиционным котлам на твердом топливе. Если газа вблизи дома нет, для коттеджа можно установить тепловые насосы. Они работают от электричества, но расходуют его умеренно: не напрямую обогревая помещения, а перекачивая теплоиз-под земли, из воды или даже из уличного воздуха. В такой схеме электричество питает только компрессор, а мы получаем 3-6 кВт тепловой энергии на 1 киловатт-час электричества. По экономичности это сравнимо с газовым.

Существуют и минусы. Тепловые насосы стоят недешево, да и устройство системы отопления обходится в копеечку. Скажем, если вы собираетесь добывать теплый воздух для коттеджа из грунта, потребуется проделать глубокую скважину— на 20-30 метров вниз. Либо можно обойтись горизонтальным коллектором, но для его устройства необходима площадь, в 2-3 раза превышающая размеры самогоздания.

На юге иногда применима схема с забором уличного воздуха (когда тепловой насос забирает тепло с улицы и отапливает здание простым внутренним обдувом). Подобным же образом функционирует обыкновенный кондиционер с режимом обогрева.

отопление

Кстати, бытовые кондиционеры вполне допустимо использовать как основной источник тепла в южных регионах. Четыре постоянно включенных инвертора способны поддерживать комнатную температуру 20-22 С в зимнее время на площади порядка 150 м2. Интересно, что кондиционеры справляются с климатом даже при более или менее серьезных морозах — до -20 С. Опыт показывает, что за 1 зимний месяц на инверторы уходит примерно 1500 КВт-ч электроэнергии.

Обвязка котла

Ключевые элементы обвязки котла: расширительный бак, циркуляционный насос, а также узел предохранительных элементов — так называемая группа безопасности (воздухоотводчик, манометр испускной клапан на одной консоли).

отопление

Основная трудность — выбрать насос для дома. Для этого нужно рассчитать необходимую производительность устройства, используя следующую формулу: Q=0,86R/Dt.

Переменные:

  • Q — требуемая производительность (в м3/час);
  • R — мощность котла;
  • Dt – разница температур на подаче и в обратке (нормальная разница — 20 С).

Мы уже рассчитали выше мощность котла отопления для коттеджа в Ханты-Мансийске. Так вот, для этого коттеджа производительность насоса рассчитывается следующим образом: 0,86×86/20. Вычисляем и получаем 3,7 м3/ч.

Что касается предохранительного клапана, он должен быть рассчитан на максимальное давление — 2,5 кгс/см2. Отметим, что в системе отопления многоэтажного дома обычно поддерживается напор порядка 0,2 кгс/см2.

отопление

Для расширительного бака следует правильно рассчитать объем теплоносителя. Делается это элементарно: наполнив систему водой, а затем спустив жидкость в мерную тару. Так вот, емкость бака должна равняться или чуть превышать десятую часть общего количества воды в контуре.

Если отопительная система хорошо отрегулирована и оснащена современными биметаллическими либо алюминиевыми батареями, объем воды в контуре обычно составляет 15 литров на 1 кВт мощности котла. Нормальное рабочее давление для такой системы частных коттеджей — 1,5 кгс/см2 (в том числе для зарядки расширительного бака).

Для повышения давления в контуре отопления частного дома используют кран, через который подключена система холодного водоснабжения. Если такой возможности нет, можно накачивать воздух в расширительный бачок посредством золотникового клапана.

Трубы отопления

Для системы отопления частного дома больше всего подходят полипропиленовые трубы, армированные алюминиевой фольгой.

отопление

Почему полипропилен:

  • один из наиболее дешевых материалов для отопления (погонный метр 20-миллиметровой полипропиленовой трубы стоит примерно 80 рублей, тогда как гофрированная нержавейка такого же диаметра — 300 руб., медь — 400 руб.);
  • прочные и не требующие обслуживания соединения (они сопоставимы с цельной трубой, при этом фитинги могут скрываться в стяжке или штробе);
  • достаточно термостойкий (полипропилен легко выдерживает нагрев до +75 С под давлением около 2,5 атмосфер).

Тем не менее, важно покупать именно армированные алюминием полипропиленовые трубы. И дело вовсе не в придании дополнительной прочности — полипропилен отлично выдерживает давление. Однако материал имеет особенность сильно удлиняться при нагреве. Скажем, метр ПП-трубы, нагретой на 50 С, растягивается на 6,5 мм.

Проблема растяжения решается армированием, причем эффективнее всего как раз алюминиевая фольга. К примеру, стекловолокно сокращает удлинение до 3,1 мм, тогда как алюминий — до 1,5 мм/метр (максимально близко к показателю традиционной металлической трубы — 0,5 мм/метр). Также исключить деформацию трубопровода помогают кольцевые и П-образные компенсаторы (обязательно использовать на протяженных участках розлива).

Как подобрать диаметр труб?

Еще одна важная характеристика системы — внутренний диаметр труб. Этот параметр зависит от уровня тепловой нагрузки и конкретного участка контура. Так, для розлива нормальная нагрузка соответствует мощности котла, на подводках — мощности радиаторов, а на стояках — общей теплоотдаче подсоединенных батарей.

Чтобы вам было проще рассчитать внутренний диаметр, приводим таблицу.

отопление

Будьте аккуратны в попытках уменьшить диаметр труб системы отопления в своем коттедже. Дело в том, что с уменьшением диаметра неизбежно повышается скорость движения теплоносителя (а стало быть, и производительность насоса должна быть выше). А чем быстрее движется вода — тем больше гидравлических шумов отражается на арматуре. Вот почему оптимальной скоростью для дома считается значение в пределах 0,4-0,6 м/с.

Обратите внимание, что в системах отопления с естественной циркуляцией диаметр труб розлива должен быть больше. Движение теплоносителя здесь обеспечивается минимальным напором, а гидравлическое сопротивление трубопровода понижается как раз за счет расширения внутреннего диаметра труб.

Радиаторы

Среди всего разнообразия радиаторов для отопления внутри частного дома лучше выбрать алюминиевые секционные батареи. Они обеспечивают самую высокую теплоотдачу (200 ватт от 1 стандартной секции) и стоят сравнительно недорого.

Как определить количество секций?

Чтобы не прогадать и установить ровно столько секций, сколько нужно для обогрева — следует взять все ту же тепловую потребность здания (для коттеджа в Ханты-Мансийске выше мы насчитали 85 кВт), а затем разделить на мощность одной секции. Этот показатель обязательно указывается производителем в инструкции к радиаторам.

Но будьте внимательны. Обычно производитель указывает усредненное значение теплового потока, подразумевая, что разница температур между водой в трубах и воздухом в комнатах равна 70 С (то есть 90 С минус 20 С). Однако мощность каждой секции сокращается по мере остывания теплоносителя или повышения температуры воздуха дома. Уже при 60 С в радиаторе по отношению к комнатным 25 С тепловой поток сократится вдвое.

Обвязка радиаторов

Для гибкой схемы управления батареями частного дома понадобится дополнительная арматура. Как минимум, следует позаботиться об установке шаровых кранов. Они устанавливаются на обе подводки и позволяют полностью отключать радиаторы. Преимущества таких кранов хорошо известны: долговечность, отказоустойчивость, абсолютная герметичность в закрытом состоянии.

Чтобы регулировать проходимость подводок, применяют дросселирование. Для этого используются, как правило, игольчатые дроссели либо специальные радиаторные клапаны (по сути, это обычные винтовые вентили со стальным клапаном).

Ну а если вам хочется автоматизировать регулировку проходимости, понадобятся такие устройства как клапаны с термоэлементами. Они способны изменять пропускную способность в соответствии с повышением или понижением температуры в помещении.

Разводка отопления

Чтобы развести тепло по всему помещению, проще всего использовать однотрубную ленинградку. Это элементарная и безотказная система, включающая в себя кольцо розлива, проведенное по периметру здания. К кольцу параллельно подсоединяются приборы отопления. Минус заключается в том, что между начальным и конечным радиатором в такой схеме всегда существует приличная разница в температуре отопления.

Когда коттедж двухэтажный, обустраивается 2-трубная система отопления. Она бывает тупиковой — горячая вода при прохождении от подачи к обратке разворачивается в прямо противоположном направлении. Такую систему обязательно нужно балансировать посредством дросселей, устанавливаемых на первых от котла батареях (чтобы ограничивать проходимость теплоносителя). Иначе тепло отопления будет плохо распространяться по системе и самые крайние радиаторы останутся полутеплыми. В суровую зиму возможна даже разморозка контура отопления, со всеми неприятными последствиями.

Существует еще одна схема двухтрубного отопления — попутная. В этой схеме, которую еще называют петлей Тихельмана, теплоноситель движется постоянно в одном направлении. В рамках петли образуется сразу несколько параллельных одинаковых контуров. Плюс — постоянство температуры на всех участках системы (последние батареи греют так же хорошо, как первые от котла). Никакой балансировки отопления не требуется.

Выбор схемы очевиден. Единственное но — это когда закольцевать схему отопления невозможно из-за определенного препятствия вроде несущей стены или высокого проема. В таком случае приходится обходиться одним контуром.

Монтаж

Самое интересное (и трудное) при обустройстве обогрева частного дома — спаять полипропиленовые трубы. Впрочем, достаточно вооружиться оборудованием, и все получится.

Что понадобится для пайки:

  • паяльник с насадками, которые подбираются под диметр труб (рабочая температура паяльника должна составлять 260 С);
  • шейвер — приспособление для зачистки труб (удаления металлической фольги) и снятия наружной фаски, которая упрощает монтаж;
  • ножницы для резки трубы.

Процесс монтажа происходит в 2 этапа. Первым делом надеваем шейвер на трубу и прокручиваем несколько раз, чтобы удалить металлическую фольгу. Почему это так важно делать? Под воздействием воды с течением времени тонкая фольга неизбежно разрушится, а следовательно — труба расслоится, и соединение может дать течь.

Второй этап: вставляем трубу в насадку паяльника, которая предварительно нагрета до рабочей температуры. Параллельно с другой стороны устанавливаем фитинг. Нагретые части поступательно совмещаются (нельзя вращать!), а затем 5-10 секунд удерживаются в соединенном состоянии силой рук. Это позволяет полипропилену схватиться и застыть. Далее можно сразу переходить к следующему соединению.

Монтаж расширительного бака и группы безопасности

Расширительный бак можно установить в любом месте контура отопления. Единственное условие: следует расположить бак на 2 диаметра розлива перед насосом или дальше чем 10 диаметров розлива в случае монтажа после насоса. Причина тому — турбулентность, возникающая в процессе работы крыльчатки. Она может привести к быстрой порче мембраны бака.

Группа безопасности устанавливается всегда на выходе из котла. Это ахиллесова пята любой отопительной системы: при низкой пропускной способности розлива или малой скорости циркуляции именно в месте выхода из котла первым делом возрастает давление.

Перевод естественной системы циркуляции в принудительную

Обычную гравитационную систему отопления легко, при желании, переделать так, чтобы теплоноситель циркулировал по принудительному принципу. Дело в том, что насос дома вполне можно использовать как в закрытом, так и в открытом контуре.

Система, способная работать как с естественной, так и с принудительной гравитацией, обустраивается просто. Розлив делают по обычному гравитационному принципу: с увеличенным диаметром, с уклоном и применением разгонного коллектора. Между котлом и радиаторамиделают перепад высоты. Перед источником энергии приваривается пара отводов (параллельно розливу), а между ними устанавливается насос. Также в этой схеме отопления используется обратный клапан.

При работающем насосе происходит срабатывание клапана и перекрытие байпаса. Под давлением вода движется по контуру достаточно быстро. Но когда электричество выключено и насос отключается, клапан перестает работать, благодаря чему теплоноситель свободно циркулирует по розливу под действием гравитационных сил. Если же обратный клапан заменить на шаровый кран или обыкновенный вентиль, то перевод отопления в гравитационный режим осуществляется вручную.

Послесловие

Увы, охватить все нюансы в сравнительно небольшой статье не представляется возможным. Мы затронули лишь самые основные моменты. Если у вас есть дополнительные вопросы об организации климата — задавайте их в комментариях. Постараемся отвечать на них по мере возможности. Удачи в расчетах и монтаже!

    
Все права защищены.
Политика конфиденциальности
ИНН 450801645740
ОГРНИП 317450100009153