Схемы систем отопления частных домов. Какую схему отопления лучше выбрать для частного дома

Подавляющее большинство частных коттеджей оборудуют индивидуальными источниками тепла. Автономность отопления позволяет застройщикам отойти от стандартных конфигураций и создавать удобные производительные системы, которые наилучшим образом подойдут для дома той или иной планировки. Двух одинаковых отопительных систем не бывает, схема отопления частного дома всегда уникальна, хотя она и комбинируется из целого ряда типовых решений, проверенных временем.

Устройство водяного отопления

Как это работает

Иногда обогрев зданий реализуют посредством канальных воздушных систем, кое-где используется электрическое инфракрасное отопление в качестве дополнительного или основного. Для небольших строений (особенно дачных) люди продолжают заказывать традиционные дровяные печи. Однако самым распространённым вариантом является водяное радиаторное отопление, за многие годы доказавшее свою практичность и эффективность.

Принципиальная схема радиаторного отопления с перечнем основных комплектующих

Принцип действия водяных систем основан на циркуляции жидкости-теплоносителя по замкнутому контуру. На выходе из котла вода самая горячая, а на обратке возле агрегата она самая холодная, так как оставляет тепло в комнатах, где расположены отопительные приборы. При любых режимах работы отопления теплоноситель непрерывно циркулирует – естественным образом, либо при помощи насосного оборудования.

Схема системы отопления частного дома будет отображать все элементы одновременно или образуемые ими узлы в частности, она необходима как для проведения расчетов, так и для монтажных работ.

Из чего состоит система водяного отопления

• Котёл является теплогенератором, в теплообменнике которого жидкость (вода или антифриз – комбинация воды и этиленгликоля) нагревается до заданного значения. Это могут быть газовые, электрические, твердотопливные или жидкотопливные агрегаты. Есть также камины и печи, в которые встраиваются змеевики для подключения водяного контура. Существуют и альтернативные источники для нагрева теплоносителя – тепловые насосы, солнечные коллекторы и т.д.

Котельная для водяной системы отопления

Важно! Для обеспечения дома горячей водой используются двухконтурные котлы или устанавливаются бойлеры косвенного нагрева, что в некоторых случаях является более предпочтительным решением.

• Отопительные приборы передают тепловую энергию воздуху в помещениях. Как правило, используются радиаторы и регистры, несколько реже – контуры водяного тёплого пола, фанкойлы и конвекторы. Их количество, типоразмер и мощность зависят от размеров комнаты и режима её эксплуатации.
• Трубопроводы соединяют радиаторы с теплогенератором, по ним осуществляется транспортировка нагретой воды. В зависимости от конструктивных особенностей здания и различных эксплуатационных характеристик (тепловой расчёт), принимается решение об использовании того или иного типа разводки, согласно гидравлическому расчёту определяется оптимальное сечение труб на всех участках. Чаще всего схема подключения отопления частного дома иллюстрирует способы разводки труб, а также расстановки и подключения радиаторов.

Стрелками указано направление движения теплоносителя, он постоянно циркулирует

Дополнительными элементами контура являются:

• расширительные бачки для отвода «лишнего» теплоносителя, который увеличивается в объёме при нагревании;
• манометры и защитные клапаны для контроля давления;
• насосы для нагнетания жидкости внутри контура (обеспечивают циркуляцию);
• воздухоотводчики для удаления воздушных пробок;
• краны для создания необходимого гидравлического режима на различных участках (балансировка);
• термоголовки для регулирования производительности радиаторов.

Особенности транспортировки теплоносителя

Принудительная циркуляция

В частных домах всё чаще используется схема отопления, при которой теплоноситель приводится в движение посредством циркуляционного насоса. Устанавливается насосное оборудование обычно на обратке возле котла, в разрыв основной магистрали. Вся система работает под давлением, поэтому расширительный бак применяют закрытый, установить его можно в любом месте.

Система с принудительной циркуляции позволяет организовать водяное отопление в домах любого размера и конфигурации, выбрать любой вариант разводки. Важный недостаток систем с искусственной циркуляцией – зависимость отопления от электроэнергии.

Самотёчная система

Схемы отопления частного дома с естественной циркуляцией предполагают работу без насосов. В гравитационных системах все участки трубопроводов располагаются под уклоном от 3 до 5 градусов в сторону котла. Чтобы это получилось, сам теплогенератор устанавливают в приямок или монтируют в подвале. Расширительный бак располагается в самой высокой точке системы, он должен быть открытого типа (поэтому, чтобы не терять дорогостоящий теплоноситель, здесь используют для этих целей воду).

Гравитационное отопление хорошо покажет себя в небольшом доме с простой планировкой. Главное его достоинство – полная автономность. Правда, из-за большого сечения труб и необходимости выдерживать уклоны (мало вариантов для скрытого монтажа) сильно страдает его эстетичность.

Важно! Чтобы повысить эффективность самотёчной системы, в неё параллельно основной трубе интегрируют циркуляционный насос. Примечательно, что без электричества она тоже сможет работать.

Способы разводки магистралей

Однотрубное отопление

Однотрубная схема подключения отопления частного дома выбирается для того, чтобы сэкономить на материалах. Здесь не используется отдельной трубы для сбора обратки, есть лишь одна магистраль, в которой радиаторы располагаются последовательно.

Такая система, действительно, получается дешевле, но она малоэффективна в больших домах, так как слишком велика разница температуры первых и последних радиаторов контура (трудно добиться равномерного обогрева всех помещений).

Подключение радиаторов в однотрубной схеме разводки

Важно! Чтобы улучшить регулируемость однотрубной системы, радиаторы подключают к основной трубе через байпас и обвязывают с использованием ограничивающих проток клапанов.

Двухтрубное отопление

В данном случае разводка выполняется двумя отдельными магистралями, одна из которых является подачей, а другая – обраткой. Радиаторы работают независимо друг от друга, поэтому выставить необходимый температурный режим во всех помещениях труда не составит. Это универсальное решение, позволяющее создавать самые разнообразные системы: горизонтальные и вертикальные (с использованием стояков), с верхней разводкой или нижней.

Двухтрубное отопление подойдёт для здания любой конфигурации, однако за гибкость и функциональность придётся расплачиваться удвоенным количеством используемой трубы.

Пространственная аксонометрическая схема двухтрубной системы двухуровневого дома

Коллекторное отопление

В такой системе все радиаторы запитываются своими независимыми ветками трубопроводов. К каждому отопительному прибору подходит своя подающая труба и своя обратка. Обе они присоединяются к раздающему узлу – коллектору. Например, для первого и второго этажа коттеджа создают два разных коллекторных шкафа. Прокладка магистралей осуществляется в основном по полу, циркуляционный насос используется всегда.

Принципиальная схема коллекторного отопления двухэтажного дома

Такая разводка называется лучевой. Она даже более удобна, чем обычная двухтрубная система, так как балансировать отопление ещё проще, а луч с радиатором на острие можно протянуть даже в самое неудобное и отдалённое место. Но и трубы пойдёт несколько больше.

Чтобы разработать оптимальную схему для системы отопления частного дома, невозможно обойтись без качественно выполненного гидравлического расчёта. Его придётся заказать в профильной организации, а вот уже монтажом, при желании, можно заняться самостоятельно.

Видео: схема системы отопления частного дома

Когда разговор идет о системе отопления частного дома, в первую очередь специалисты начинают обсуждать ее элементы, и в какой последовательности они соединены между собой. То есть обсуждается схема отопления частного дома. Для многих обывателей это практически закрытая зона, особенно для тех, кто проживает в многоквартирных домах. А вот те, кто решаются построить свой собственный частный дом, сразу же сталкиваются с проблемой выбора схемы отопительной системы. И их оказывается несколько типов. Об этом и будем говорить в этой статье.

Что необходимо знать в первую очередь?

• Во-первых, любая схема отопления является замкнутой системой.
• Во-вторых, в состав обязательно входят: отопительный котел, работающий на разных видах топлива, радиаторы, исполняющие функции источников тепла, трубы, по которым будет перемещаться теплоноситель. Плюс несколько дополнительных элементов: запорная арматура, термометры, манометры, расширительный бак, циркуляционный насос и прочее.
• В-третьих, принцип работы отопления заключается в том, что нагретый котлом теплоноситель перемещается по трубам и попадает в радиаторы, где отдает свою температуру воздуху внутри комнат, а затем движется по трубам обратно к котлу. После чего цикл повторяется заново.

Схема с естественной циркуляцией теплоносителя

Способы движения теплоносителя

Если говорить о движении теплоносителя, то существует два способа его перемещения:

1. Самотечный, когда горячая вода по контуру перемещается по законам физики, то есть по принципу естественной конвекции. Чаще всего этот вариант называется естественная циркуляция теплоносителя.
2. Принудительный. Здесь все просто – движение воды в контуре производится с помощью насоса. Этот способ так и называется с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Особенности системы с естественной циркуляцией

Чтобы теплоноситель эффективно перемещался по схеме трубной разводки отопления частного дома, необходимо соблюсти некоторые важные правила.

• И подающий контур, и обратный должны быть установлены с небольшим наклоном в сторону движения горячей воды.
• Диаметр используемых труб в обратном контуре должен быть больше, чем в подающем.
• Это так называемая открытая система отопления. В нее устанавливается расширительный бак, сообщающийся с атмосферой. По сути, у него есть откидная крышка. Сам расширительный резервуар устанавливается выше всех элементов, чтобы создавать определенное давление теплоносителя.
• Это энергонезависимая система, если не считать автоматику установленного отопительного котла.

Читайте также:

Что значит экономичное отопление частного дома

Принудительная циркуляция теплоносителя

Честно говоря, у системы с естественной циркуляцией недостатков больше, чем достоинств. Сюда можно отнести сложность проведения монтажного процесса, связанного с выставлением наклона трубопроводов. Это первое. Второе – высокая инертность, управлять теплотехническими процессами в таком отопления всегда сложно. Третье – приходится нагревать теплоноситель до высоких температур. А это и перерасход топлива, и невозможность использования современных материалов. К примеру, пластиковых труб на подающем контуре. Четвертое – требуется большой объем теплоносителя, который опять-таки приходится долго нагревать. Пятое – в такую систему невозможно подключать теплые полы, которые работают только при наличии циркуляционного насоса.

Особенности системы с принудительной циркуляцией

Этот вариант во много раз лучше. Правда, и у него есть недостатки. Один из них – это обязательное наличие электрического тока, ведь насос без этого вида энергоносителя работать не будет. Но во всем остальном это современный вид системы отопления частного дома. Особенно, когда в доме используется однотрубная схема. Но об этом чуть ниже.

Однотрубная схема

Итак, принудительная циркуляция теплоносителя создает определенные условия, при которых эта система может работать. В принципе, эти условия и есть достоинства.

• Используются любые трубы небольших диаметров. Нет необходимости создавать уклон контурам, что приводит к упрощению монтажных процессов. Снижается объем теплоносителя.
• Равномерное распределение теплоносителя по всей схеме.
• Любой тип подключения радиаторов.
• Установка расширительного бака закрытого типа, поэтому его монтировать можно в любое место. Специалисты рекомендуют на обратном контуре около отопительного котла. Кстати, такую схему часто называют закрытой системой отопления частного дома.

Схемы разводки трубопроводов

И вот теперь мы переходим к основному вопросу, заданному темой нашей статьи: схемы водяного отопления частного дома. Их две:

1. Однотрубная.
2. Двухтрубная.

Коллектор отопления

Однотрубная система отопления

Если рассматривать этот вариант чисто схематически, то получается закольцованная трубная система, в которой основным элементом выступает отопительный котел. От него по комнатам производится разводка труб, обычно по полу, которая возвращается к котлу. К трубам в каждой комнате врезаны радиаторы отопления, которые нагреваются от теплоносителя, поступающего в них через врезки.

Что можно сказать об однотрубной системе отопления частного дома?

• Она самая простая, для которой требуется незначительное количество трубы и запорной арматуры. А соответственно и самая дешевая.
• Есть возможность провести скрытую разводку труб, утопив их в тело пола.
• Эту схему лучше всего использовать в малоэтажном строительстве.

Читайте также:

Как правильно провести прочистку системы отопления: способы и материалы

Одной из разновидностей однотрубной системы является схема «Ленинградка». Что она собой представляет? Начнем с того, что ее используют только для малоэтажных домов. Стараются сделать так, чтобы котел был утоплен ниже напольного основания. Это простая необходимость, если будет использована система с естественной циркуляцией. Необходимо создать такие условия, чтобы горячая вода поднималась до уровня пола и двигалась дальше по практически горизонтальной трубе. Не забываем, что уклон здесь – обязательное условие. Кстати, на фотографии ниже как раз показана ленинградская система отопления частного дома.

Отопление «Ленинградка»

Как видите, схема достаточно проста. Кстати, подключение радиаторов может быть и не таким, как показано на рисунке. Для «Ленинградки» это не принципиально. Но есть у этой схемы один существенный недостаток. Двигаясь по контуру от радиатора к радиатору, теплоноситель быстро теряет свою температуру. Доходя до крайнего, он практически уже холодный. Чем дальше радиатор расположен от котла, тем меньше ему достается тепловой энергии, тем прохладнее в комнатах.

Можно ли исправить данную ситуацию? Можно:

• Увеличивается количество секций в крайних радиаторах, тем самым увеличивается площадь теплоотдачи.
• Устанавливается насос, который равномерно распределяет теплоноситель по отопительным батареям.
• Можно установить обводную байпасную линию из трубы меньшего диаметра. Этот способ давно не используется, слишком сложный.
• Установить на каждый радиатор регулировочный кран, с помощью которого можно регулировать объем подачи теплоносителя. В принципе, вариант неплохой, но придется методом «тыка» подбирать температурный режим в каждой комнате.

Как было сказано выше, однотрубная схема часто используется в малоэтажном строительстве. Но рекомендуем для двух- или трехэтажных домов устанавливать в систему циркуляционный насос. Только таким образом можно добиться равномерного распределения горячей воды по всем квартирам и комнатам. Другого варианта здесь нет. Кстати, вот эта схема на рисунке ниже.

Однотрубная схема на два этажа

Двухтрубная система

Двухтрубная система отопления частного дома считается оптимальным вариантом, который обеспечит теплом все помещения. В чем ее отличия от однотрубной?

• Здесь два контура: подающий и обратный.
• Диаметр труб контура подачи всегда меньше, чем диаметр труб обратки.
• Обязательно от котла вертикально вверх устанавливается труба, которая называется разгоночным участком. Именно в ней теплоноситель набирает скорость для последующего перемещения по системе. Это в основном касается схемы с естественной циркуляцией.
• От подающего контура во все комнаты спускаются стояки, соединяющие подачу с радиаторами.
• Обычно подающий контур проводится или под потолком, или по чердачному помещению. Во втором случае придется утеплять или чердак, или сами трубы.
• Обратка – это труба, проложенная по полу или в его теле. В нее собирается охлажденный теплоноситель со всех радиаторов, который поступает в котел.

Отопление дачного дома

Радиаторы отопления для дома

Подведем итог.

К достоинствам такой системы можно отнести:

• Инертность теплоносителя;
• Отсутствие необходимости использовать электроэнергию.

А ее недостатки - это:

• Высокая стоимость проекта;
• Сложный монтаж;
• Низкий коэффициент полезного действия;
• Отсутствие возможности регулировать тепло;
• Отключение всей системы при выходе из работы одного радиатора.

Система отопления с циркуляцией теплоносителя

Схема отопления с принудительной циркуляцией

Существуют и другие частных домов, например, с принудительной циркуляцией теплоносителя. Чем она отличается от предыдущей?

Только тем, что в ее состав входит циркуляционный насос. Кстати, ставят его на обратку около котла. Это связано с тем, что в конструкции насоса есть резиновые прокладки и уплотнители, которые под действием высокой температуры воды могут быстро выйти из строя.

Возвращаемся к котлам и сразу заметим, что лучше всего эту схему использовать, если установлен газовый или электрический котел. С твердотопливными котлами придется подключать автоматическую защиту, которая будет обеспечивать безопасность эксплуатации всей системы.

К примеру, отключили свет, а вас нет дома. Котел перегреется точно, вот тут-то и нужна автоматика, которая отключит подачу топлива.

Специалисты рекомендуют устанавливать насос, если используется двухтрубная разводка труб. Это дает возможность равномерно распределять тепло по всем комнатам и даже по всем отопительным приборам. Плюс для монтажа данной системы можно взять трубы с меньшим диаметром, что снизит расходы на ее возведение.

Монтаж циркуляционного насоса системы отопления

Много ли затрат ждет вас с установкой насоса? Нет. Правда, все зависит от мощности агрегата. Для небольшого дома или коттеджа достаточно насоса мощностью 100 ватт. Он будет потреблять минимальное количество электроэнергии, поэтому и расходы будут минимальными. Причем они несравнимы с затратами, которых потребует самотечная система отопления, ведь для нее необходим и больший расход топлива.

Конечно, есть и минус - если нет электрического тока, то нет и принудительной циркуляции. Поэтому специалисты рекомендуют делать . Он будет пропускать воду по схеме, предусматривающей отключение насоса. То есть, временно отопление будет работать как самотечная система.

Заключение

Итак, что же лучше? Извечный вопрос, на который мы постарались ответить в этой статье. Достоинств у отопления, где установлен насос, больше. Здесь нет смысла спорить. Но система с естественной циркуляцией до сих пор востребована, ее использует большое количество загородных жителей и собственников небольших дач. Они просто не хотят иметь дело с электроэнергией. Ведь нет никаких гарантий, что она всегда будет в наличии.