Закрытая система отопления – как правильно сделать

Каждому жилью в условиях отечественного климата необходима эффективная отопительная система. Для частного дома, в котором, как правило, отсутствует централизованное отопление, вариантов ее устройства существует довольно много. Отличаясь друг от друга конструкцией, видами разводки и теплоносителями, все эти системы имеют свои достоинства и недостатки.

Виды отопления.

Гео- и гелиотермальное отопления. Отопление дома с помощью тепла земли и энергии солнца. Эти способы в подавляющем большинстве случаев неприменимы, окупаться будут долго, поэтому не будем останавливаться на них.Паровое отопление. Вода с помощью котла нагревается до превращения в пар, который по магистральным трубам подается в радиаторы. Там он отдает тепло, и возвращаясь в жидкое состояние, попадает опять в котел. Эта система используется на предприятиях. Для частного дома – неприемлема ввиду громоздкости. Да и о безопасности не стоит забывать. Паровой котел – штука не совсем надежная, а температура пара 115°С.Воздушное, инфракрасное отопление. Источник тепла, например, инфракрасный излучатель, нагревает воздух, который напрямую или по воздуховодам направляется в помещения. Питанием для источников тепла служит природный газ. Для улучшения циркуляции воздуха применяются вентиляторы. Применяется для обогрева цехов на предприятиях, для жилого дома не подходит. Сухой воздух не создаст комфорта в доме. Да и стоит подобная система недешево.

Теперь уже ближе к реалиям жизни.

Электрическое отопление. Для создания отопления используются конвекторы, «теплые полы», электрические инфракрасные нагреватели и их комбинации.Конвекторы – это те же радиаторы, только нагреваемые с помощью электричества. Конвектор имеет металлический корпус, температура поверхности не свыше 60°С. На корпусе размещаются решетки, направляющие потоки воздуха вниз и в стороны. Конвекторы защищены ы от перегрева и скачков схемы отопления с помощью конвекторов дешевле водяного отопления, ведь нет ни котла, ни магистральных сетей. Кроме того, есть перемещаемые конвекторы, это позволяет изменять схему отопления.

Простейший расчет необходимого количества приборов ведется от площади дома, на 1 квадратный метр помещения требуется 100 Вт тепловой мощности. Например, площадь дома 200 кв. м. Значит, требуется тепловая мощность 100 Вт х 200 = 20 000 Вт. Вы выбрали себе конвектор мощностью 2000 Вт. Количество изделий 20 000/2000 = 10 штук.Теплые полы – нагревают помещения снизу вверх. Тепло идет в нужном направлении и равномерно по всей площади. Для устройства теплого пола внутри стяжки создается система нагревательных элементов, чаще всего электрических. Электрический элемент – трубка или проводящая пленка. Ради справедливости скажем, что теплые полы могут быть водяные.

Совет. Не стоит монтировать водяные теплые полы в многоэтажном доме. В случае протечки, хлопот не оберешься, вскрывать их это проблема, плюс ремонт затопленным соседям снизу.

Инфракрасные потолочные нагреватели. Новое интересное техническое решение обогрева помещений. Тепло от нагревателя, расположенного вверху помещения, передается не воздуху, а напрямую предметам в комнате. Нагреватели этого принципа обладают высоким коэффициентом полезного действия. Расположение их не уменьшает площадь комнаты.

В заключение пару ложек дегтя электрическому отоплению. Отопление дома электричеством дороже газового и перебои с электричеством случаются гораздо чаще, чем с газом.

Водяное отопление. Система является простой, надежной и дешевой в эксплуатации. Один минус – это стоимость затрат на ее создание. Дальше в статье мы будем рассматривать именно ее.

Устройство воздушной системы отопления

В ее составе могут быть различные элементы, в зависимости от конкретного проекта. Основными (базовыми) являются:

Устройство воздушной системы отопления
  • Теплогенератор. Нагревателем воздуха может служить котел, калорифер водяной, камин, тепловая пушка. Есть и другие варианты, например, солнечные батареи;
  • Воздуховоды. Собственно, это каналы, по которым циркулируют потоки воздуха. В продаже есть разные исполнения таких изделий. Отличия в материале, сечении (круг, прямоугольник, квадрат), типоразмерах. Сочленение отдельных секций простое, поэтому монтаж своими силами никакой сложности не представляет;
  • Теплообменник (экономайзер, рекуператор). Устанавливается не всегда, но для больших систем, как правило, монтируется;
  • Дополнительное оборудование (клапана, вентиляторы, распределительные головки, решетки и ряд других элементов системы).
Устройство воздушной системы отопления

Варианты воздушного отопления

Циркуляция воздушных масс – принудительная или естественная (гравитационная). Последняя разновидность системы монтируется, как правило, в небольших одноэтажных строениях.

Устройство воздушной системы отопления

Она характеризуется некоторой инерционностью (обусловленной архитектурными особенностями здания), зато контур является энергонезависимым (отпадает необходимость в использовании вентиляторов и других электрических приборов), а ее монтаж обходится дешевле. По сути, это усовершенствованное отопление печное частного дома.

Преимущество системы отопления с принудительной циркуляцией в том, что воздух может забираться извне (открытый цикл).

Устройство воздушной системы отопления

Следовательно, появляется возможность его регулярного освежения. Причем при любой температуре «за бортом», в то время как качественное проветривание комнат в зимний период способом открывания окон и дверей в некоторых случаях нежелательно. Например, если в доме маленькие дети, «капризные» растения и тому подобное.  Минус понятен – более высокая стоимость установки и необходимость постоянного эн/обеспечения.

Пример последовательности монтажа

Сперва необходимо решить, какой тип будет иметь отопление. Их сегодня различают два:

  • Лучевая схема;
  • Последовательная схема.

Первая имеет второе название — коллекторная.

Коллекторная схема отопления

Коллекторная схема

Основным элементом в данном случае является коллектор, или распределитель. От него, отдельно к каждому радиатору отходит своя магистраль, как обратная, так и прямая. Данная схема предусматривает монтаж труб, которые можно разместить прямо в полу.

Отмечаются следующие преимущества:

  • Есть возможность полностью спрятать трубы;
  • Есть возможность управления всей системой и регулировки температуры в каждом отдельном помещении;
  • Есть возможность регулировки подачи теплоносителя в каждое отдельное помещение;
  • Можно легко распределять гидравлическую нагрузку на каждый отдельный элемент.
Читайте также:  3 схемы подключения автоматики электрического отопления.

Есть и недостатки:

  • Довольно сложный процесс установки;
  • Дороговизна, по сравнению с последовательной схемой;
  • Для теплоносителя есть ограничение по максимальной температуре в 70-80 градусов, так как установка труб осуществляется под полом. Если же установка была произведена вдоль стен, то есть обычным способом, то этого ограничения нет.

Последовательная конструкция

Эта конструкция более простая и более дешевая. Установка труб может быть осуществлена по стенам, под полом, под плинтусом, то есть ограничений практически нет. Суть заключается в том, что подача теплоносителя, как и движение его по обратной магистрали, осуществляется последовательно к каждой батарее.

Последовательная схема подключения

Есть один большой недостаток – поскольку подача теплоносителя осуществляется последовательно, то к последнему радиатору он придет за более длинный промежуток времени и уже немного остывший. Это приводит к тому, что самые дальние помещения прогреваются позже и не так сильно.

Однако из этой ситуации есть выход. Во-первых, наличие циркуляционного насоса обеспечивает непрерывное движение теплоносителя по всему кругу. Во-вторых, к основной магистрали радиаторы присоединяются через запорную арматуру и тройник, то есть сперва идет подающая труба, дальше ставится тройник. К одному концу крепится запорный кран, а к нему радиатор, а ко второму концу тройника крепится тот же подающий контур. Таким образом, получается, что в любой момент каждый радиатор может быть просто перекрыт, но при этом доступ теплоносителя к остальным батареям закрыт не будет.

В качестве примера монтажа возьмем именно второй тип схемы.

Непосредственная установка

Итак, для обычного одноэтажного здания отлично подойдет горизонтальная разводка магистралей.

Основными элементами такой схемы будут являться:

  • Нагревательный котел;
  • Насос;
  • Автовоздушник, термостатический, предохранительный и балансировочный клапана. Надо сказать, что все эти элементы представлены сегодня одним блоком, который в народе получил название «автоматика системы». Этот элемент всего лишь помогает избежать некоторых неприятностей, поэтому его в системе часто просто нет. Однако надо отметить и то, что некоторые отдельные элементы автоматики могут содержать в своей конструкции нагревательные котлы;
  • Расширительный бачок;
  • Манометр;
  • Арматура;
  • Подающая и обратная магистрали;
  • Батареи.

Последовательное и параллельное подключение

Первым делом своими руками устанавливается котел. К каждому отдельному такому элементу есть подробная инструкция по установке со всеми ограничениями, особенно, если речь идет про газовые котлы. В нормативной документации к ним можно найти и необходимые минимальные расстояния от выключателей, от края стен и так далее.

Дальше от котла начинается разводка обратного трубопровода. Обратная магистраль в обязательном порядке должна быть расположена ниже подающей. При разводке необходимо не забыть про установку тройников на каждый отдельный радиатор, речь о которых шла немного выше.

После этого ставится циркуляционный насос. Он монтируется в обратную магистраль. Тут же нужно поставить тройник, к которому необходимо подключить манометр, если он предусмотрен.

После того, как обратная магистраль с насосом установлена, приступаем к монтажу своими руками батарей. Они навешиваются на заранее закрепленные кронштейны, которые в свою очередь устанавливаются на заранее размеченные места.

Радиаторы устанавливаются по следующим правилам:

  • От нижней части до пола должно быть не меньше 10 см;
  • От выступающих частей подоконников до верхней части радиаторов — не меньше 12.

Расстояние от радиатора до других элементов

После установки радиаторов подключаются трубы «обратки». Дальше устанавливается и закрепляется подающий трубопровод.

По завершению всех этих работ, происходит промывка системы. Для этого весь контур размыкается, то есть между собой размыкаются подающая и обратная магистрали. По подающей пускается вода и сразу же сливается на обратном конце всей системы. Так происходит до тех пор, пока на выходе не появится чистая вода.

На этом монтаж отопления можно считать завершенным и готовым к нормальной эксплуатации.

Какой котел выбрать

Котлы любого типа разделяются на одно- и двухконтурные. Котлы первого типа используют только для подачи отопления, второго типа — для обогрева и снабжения горячей водой. Перед покупкой нужно правильно определить мощность оборудования. Нужные параметры определяют, исходя из площади дома.

Так, для обогрева 10 квадратных метров потребуется мощность минимум в 1 кВт. Таким образом, для дачного домика площадью до 100 квадратных метров выбирайте котлы с мощностью 10 кВт. Для среднего дома в 150 квадратных метров минимальная мощность составляет 15 кВт. А для просторных коттеджей свыше 200 квадратных метров нужная мощность составляет 20 кВт и выше.

Самыми популярными являются газовые котлы из-за доступности оборудования и топлива, легкости в использовании и установке, высокой производительности и экономичности. Среди минусов отмечают пожаро- и взрывоопасность, необходимость в регулярных проверках со стороны газовой службы. Но при этом газовое отопление — самая оптимальная система для частного дома.

Но что делать, если возможности в подведении к газу нет? Тогда используют твердотопливные или электрические котлы. Первые устройства работают на твердом топливе в виде дров, углей, пеллетов и пр. Такое оборудование быстро обогреют большую площадь помещения.

Однако они занимают много места, сложны в установке, требуют оборудования отдельной котельной и дымоход. Применение твердотопливных котлов осложняется и необходимостью заготовки или приобретения дров и обустройства сухого места для хранения топлива.

Электрические котлы — функциональное и легкое в использовании оборудование, которое подключают к центральному энергоснабжению или отдельному электрическому радиатору. Они предоставляют простой и оперативный способ обогрева, занимают мало места и практичны в эксплуатации, экологичны и бесшумны. Однако такие котлы зависят от электричества, а дальнейшее обслуживание обойдется дорого.

Монтаж отопления своими руками — трудоемкий и опасный процесс. Профессионалы компании “МариСруб” легко справятся с установкой любой системы. Помогут подобрать оборудование, подходящее для вашего дома. Оперативно выполнят монтаж надежного и качественного отопления.

Читайте также:  Как провести паровую систему отопления в жилых домах?

Антифризы для отопления и их особенности

В настоящее время наибольшей известностью у рядового потребителя пользуется несколько видов незамерзаек, обычно их реализуют в пластиковых канистрах емкостью 10, 20 или 50 литров. На упаковке указана предельная отрицательная температура раствора, он может быть использован в готовом виде или перед применением в него добавляют воду, руководствуясь специальными таблицами (зависимость температуры кристаллизации от объема антифриза в жидкости имеет нелинейный характер).

В состав любых незамерзаек входит активное вещество с различным процентным содержанием (обычно около 60 — 65%), дистиллированная или деионизированная вода (30 — 35%), присадки, ингибиторы коррозии (3 — 4%).

Рис. 6 Стоимость 10 л упаковки этиленгликолей

Этиленгликоль

В торговой сети реализуют этиленгликоль красного цвета в канистрах по 10 и 20 литров с точкой замерзания -30 или -65 °С. Препарат имеет сладкий вкус, является ядовитым при проникновении в человеческий организм, длительное вдыхание паров этиленового гликоля также может вызвать кратковременное расстройство здоровья.

Ядовитый этиленгликоль допускается эксплуатировать в закрытых контурах, где он при испарении не сможет оказать вредное влияние на человеческое здоровье. Эксплуатационный срок этиленового гликоля 5 лет, перед применением препарат разводят водой до концентрации, предполагающей получение нужной точки замерзания.

Пропиленгликоль

Незамерзайка из полипропилена зеленого цвета с дополняющим коммерческим наименованием ЭКО в отличии от своего этиленгликолевого аналога не только не ядовита, но и служит добавкой в пищевые продукты. Пропиленгликоль выпускают в одинаковой с этиленгликолем таре с температурой замерзания -20, -30 или -40 °С, его цена почти в 2 раза выше этиленгликолевого аналога.

По своим физическим параметрам (текучести, тепловому расширению, точке кристаллизации) пропиленгликоль близок к этиленгликолям за исключением вязкости, которая больше в 2 раза. Пропиленгликоль можно без опасений использовать как в открытых, так и закрытых отопительных контурах.

Рис. 7 Пропиленгликоли в упаковке по 10 кг и их цена

Глицерин

В продаже можно встретить незамерзайки на основе глицерина с температурой кристаллизации по цене, чуть выше или равной стоимости этиленгликоля, основные свойства препарата:

  • Глицерин безвреден, его используют в закрытых и открытых системах.
  • При превышении температурного предела в 115 °С глицерин разлагается с выделением ядовитого газа.
  • Если содержание водной составляющей в растворе уменьшается, глицерин начинает пригорать и разлагаться.
  • Обладает высокой вязкостью.
  • Оказывает меньшее коррозионное воздействие на металлические детали, чем вода, благодаря введению в состав ингибиторов ржавчины.
  • Подвержен вспениванию, которое убирается введением состав специальных присадок.
  • Раствор глицерина имеет повышенную текучесть, требует применения плотных паронитовых или тефлоновых уплотнителей.
  • Его температурная неустойчивость затрудняет настройку котла.
  • Разлагается со временем с образованием труднорастворимого осадка и химически активных компонентов, отрицательно воздействующих на металлы.
  • Препарат запрещен к использованию в странах Евросоюза.

С учетом вышеизложенных особенностей глицерина, его не рекомендуется использовать в контурах отопления — это не принесет существенной экономии финансовых средств, а устранение возникших с его применением проблем может вылиться в значительно более крупную сумму.

Рис. 8 Глицериновые незамерзайки

Расчёт теплопотерь

В процессе планировки системы отопления необходимо рассчитать теплопотери каждого помещения и дома целиком. Чтобы правильно провести расчёты, нужно знать такие данные:

  • конструкция и толщина стен;
  • тепловое сопротивление материалов;
  • средняя температура самого холодного месяца и средняя температура зимы.
Расчёт теплопотерь

Основной критерий, необходимый для расчёта теплопотерь – тепловое сопротивление материалов. Его можно получить из специальных сборников и таблиц. Этот параметр нужно умножить на толщину материала (в метрах), получим теплопроводность каждого из слоёв стены, которую умножаем на температурный градиент и на площадь комнаты.

Что такое теплопотеря дома? Формулы для вычисления мощности отопительной системы для частного дома. Какие критерии нужно учитывать при расчёте теплопотерь?

Самостоятельно рассчитать теплопотери достаточно сложно, если не иметь всех необходимых данных. Лучше эту работу доверить профессионалам, которые всё высчитают до последнего Вата.

Расчёт теплопотерь

Элементы отопительной схемы

К конструктивным элементам закрытой отопительной системы относятся:

  • отопительный котел;
  • насосное оборудование;
  • расширительный бачок;
  • отопительные приборы.

Используются и детали, необходимые для соединения элементов конструкции, и вспомогательное оборудование.

Регулировка оборудования, отопительные приборы

Котельное оборудование обеспечивает нагрев теплоносителя до требуемой температуры. Чаще используется твердое или газообразное топливо, причем газ – наиболее дешевый и доступный.

Расширительный бачок влияет на безопасную эксплуатацию системы, так как он не допускает опасного давления в трубопроводе. Основная деталь – мембрана, к которой предъявляются следующие требования:

  • способность работать при повышенных температурах;
  • долговечность;
  • соответствие санитарно-гигиеническим нормам.
Элементы отопительной схемы

Для увеличения срока эксплуатации бачка следует не допускать значительных перепадов давления, особенно при запуске.

Использование циркуляционного насоса, оснащенного электронной регулировкой работы, снижает расход электроэнергии на 40%. Такое оборудование обеспечивает пониженный уровень шума и имеет длительный срок эксплуатации. Главными показателями при выборе насоса являются: мощность, срок, на который распространяется заводская гарантия, и продолжительность периода, не требующего технического обслуживания. Объем контура влияет на выбор его мощности. Кроме этого, параметр зависит от характеристик конструктивных элементов системы, тип котельного оборудования, наличие автоматики.

Контур отопительной системы закрытого типа состоит из труб, материалом которых может быть: сталь, металлопластик, армированный полипропилен. Параметры, влияющие на выбор материала: возможность работать при высоких температурах и способность выдерживать определенное давление.

Стальные трубы прочны, так как способны эксплуатироваться при давлении до 10 атм при температуре более 100 градусов Цельсия. Однако трубы из стали склонны к коррозии, что снижает срок службы.

Армированные трубы из полипропилена способны работать при температуре теплоносителя до 95 градусов Цельсия. Для их монтажа необходим специальный паяльник.

С металлопластиком можно работать при температуре до 90 градусов Цельсия. Сборка проста, и для ее проведения не требуется сложных инструментов. Но при этом фитинги дорогие. В центральном отоплении такие трубы использовать не допускается.

Читайте также:  Использование дизельных котлов для отопления

Условия эксплуатации определяют выбор отопительных приборов. В многоквартирных домах температура воды достигает 120 градусов Цельсия, а давление – 10 атм. При этом уровень качества теплоносителя довольно невысокий. Такие условия работы обуславливают необходимость установки батарей из чугуна. В частном доме условия менее жесткие, поэтому возможна установка современных радиаторов с улучшенным дизайном.

Расчет необходимого количества секций

Таблица расчета количества секций батареи.

После того как вы определились с выбором радиатора, необходимо грамотно рассчитать его размер. Ведь даже самый эффективный радиатор не будет обеспечивать тепло в помещении, если его размеры не способны обогреть комнату.

Базовой величиной для расчёта размеров радиатора и количества секций выступает площадь комнаты. Мы предлагаем упрощенный (бытовой) вариант просчета количества секций радиатора.

Стандартно, для обеспечения необходимого тепла в комнате, достаточно 100 Вт на 1 кв метр площади. Нехитрым математическим способом высчитываем:

Q=S*100, где:

Q – необходимая теплоотдача радиатора.

S – площадь комнаты.

Расчет необходимого количества секций

Эта формула подскажет вам, какую мощность радиатора брать для отопления комнаты, если радиатор представляет собой цельную неразборную конструкцию. Если же его схема предполагает наращивание дополнительных секций, то к этим расчётам добавляем еще один параметр:

N=Q/Qус

N – необходимое количество секций радиатора.

Qус – удельная тепловая мощность одной секции.

Чтобы правильно произвести расчеты, не требуется высшего технического образования. Достаточно взять в руки рулетку и измерить площадь комнаты.

Обратит внимание, эта формула подходит для стандартной квартиры с высотой потолка в 2,7 метра, если высота ваших потолков значительно выше — рекомендуем удваивать необходимое количество секций!

Схемы систем по типам подвода теплоносителя

Основной проблемой правильного функционирования радиатора является необходимость организации равномерного распределения теплоносителя по всем его секциям. Теплая вода имеет меньшую плотность, поэтому стремится вверх батареи, вытесняемая холодной — с большей плотностью.

Подвод теплоносителя может осуществляться множеством способов.

Распространенные варианты:

  • нижняя подводка;
  • верхняя;
  • диагональная;
  • боковая.

Визуально все выглядит так, как и называется: при нижней подводке трубы подключены к радиатору снизу, при верхней — сверху и так далее.

Однако все не так очевидно в конструкции самого радиатора. Для управления движением горячей воды по необходимому маршруту используются разного рода перемычки.

Разные способы подключения также предполагают использование конструктивных решений всей системы отопления. В одних случаях необходим расширительный бак, в других — циркуляционный насос, в третьих — и то, и другое. В зависимости от вертикальной или горизонтальной системы, техническое помещение должно быть обустроено над или под отапливаемым помещением.

С верхней подводкой

Радиатор имеет верхний и нижний горизонтальные коллекторы и вертикальные каналы, которые их соединяют.

При подключении труб в верхней части батарей существует опасность, что теплая вода будет обогревать только верхний коллектор. Для того чтобы этого избежать, перед последним ребром ставится перемычка. Таким образом, теплоноситель, перед тем как попасть в обратку, принудительно проходит через все секции. По сути, эта перемычка трансформирует верхнюю подводку в диагональную, что повышает теплоотдачу.

Если перемычка отсутствует, практикуется диагональная обвязка: труба, подающая теплоноситель, подключается вверху, а обратка — внизу.

С нижней подводкой

Нижняя обвязка считается самой простой схемой. Котел устанавливается в цокольном этаже или подвале, главная труба подачи уходит вверх к расширительному баку, от которого обустраивается разгонный или стартовый участок. Высота этого участка трубы должна быть расположена на расстоянии не менее полутора метров выше первого радиатора. Труба подачи подключается в нижней части батареи, а с противоположной стороны подключается обратка. Таким же способом последовательно подключаются остальные радиаторы.

Если предполагается естественная циркуляция, при прокладке труб должен быть обеспечен уклон. Последний радиатор в цепочке должен быть выше котла, но не более, чем на три метра.

Оптимальным является установка циркуляционного насоса, а также использование байпасов и запорной арматуры на каждой батарее.

Стоит учитывать, что в случае перебоев с электричеством, насос будет отключен, и полноценный обмен теплоносителя будет обеспечиваться за счет естественной циркуляции, и в этом случае наклон труб призван ее улучшить.

Байпасы и система кранов позволят избежать отключения всей системы в случае выхода из строя одного из радиаторов. В этом случае отключен будет только аварийный участок.

Кроме этого, стоит помнить о необходимости установки кранов Маевского или автоматических воздухоотводчиков.

Электрическое отопление

Отапливать дома при помощи электричества можно не только путем устройства водяной системы. Использовать электроэнергию для прямого нагрева комнат будет более правильно и выгодно. Вариантов устройства электрического отопления существует два:

  • электроконвекторы;
  • система теплого пола;
  • инфракрасные длинноволновые обогреватели.

Отопление электроконвекторами

Электрические конвекторы менее выгодны по сравнению с водяным отоплением, использующим в качестве энергоносителя газ. Однако, по сравнению с другими вариантами их применение будет экономически эффективным.

Кроме того, устанавливать такие приборы гораздо быстрее, чем водяные радиаторы, при этом не требуется никаких труб – только провода и способная выдержать требуемую мощность электросеть.

«Теплые полы»

Применение теплых полов позволит даже в самое холодное время года не пользоваться домашней обувью. Их преимуществом по сравнению с конвекторами является более равномерный нагрев комнат.

Однако основным источником тепла «теплые полы» делать нельзя – а вот в качестве дополнительного отопления лучше варианта не найти.

Использование инфракрасных обогревателей

Практически единственными недостатками применения инфракрасного излучения для нагрева частного дома можно назвать дискомфорт, вызываемый светящейся панелью, и невысокую точность регулирования мощности. В то же время среди его достоинств имеется:

  • высокая скорость нагрева;
  • повышение температуры не воздуха, а предметов интерьера;
  • полная автоматизация процесса работы оборудования.