Как самому создать эффективную систему отопления в частном доме

Комфортный микроклимат в частном доме и коттедже во многом зависит от эффективности системы отопления (далее – СО), которая должна вне зависимости от внешних климатических и погодных условий поддерживать нужную для жильцов температуру воздуха в комнатах, и при этом потреблять как можно меньше энергии, то есть быть мало затратной. Конечно, правильное проектирование и монтаж СО – дело чрезвычайно сложное, и требующее немалых знаний и навыков, поэтому к таким работам зачастую привлекают профессионалов.

Из чего состоит система отопления?

Водяные СО уверенно удерживают лидерство по популярности и распространённости в частных домах и коттеджах, поскольку такие системы универсальны и подходят для любых зданий. Посредством разветвленной сети трубопроводов теплоноситель доставляет тепло в помещения, а его нагревание может происходить за счет самых разных энергоносителей, будь то газ, дрова и т.д.

Любые СО, в которых используется теплоноситель для передачи тепла от энергоносителя в комнаты, состоят из 3-х основных частей, а именно: источника тепла, разветвленной трубопроводной сети и различных приборов отопления. В сеть трубопроводов по понятным причинам включается различная запорно-регулирующая арматура и разнообразное дополнительное оборудование, которое помогает управлять работой всей СО. К такому оборудованию можно отнести расширительный бак, небольших размеров гидравлический разделитель, распределительный коллектор, приборы для автоматизации, циркуляционный насос, бойлер, буферная емкость.

Примечание. Из всего вышеперечисленного списка в водяных СО в обязательном порядке используется только расширительный бак, тогда как другое оборудование устанавливается по желанию и по мере такой необходимости.

При нагреве вода постепенно расширяется, что приводит к повышению давления в замкнутом контуре и может произойти разрыв трубопровода или установленного оборудования. Чтобы избежать подобных неприятностей, в СО встраивается расширительный бак, который забирает излишки воды из системы, и тем самым не дает увеличиваться давлению внутри неё. В зависимости от типа СО могут использоваться расширительные баки открытого или мембранного типа.

А теперь давайте пройдемся по другому упомянутому выше дополнительному оборудованию. В СО с принудительной циркуляцией теплоносителя для перекачивания используется насос. Если мы имеем дело с СО, состоящей из нескольких контуров с буферной емкостью и гидрострелкой, то устанавливается сразу несколько наносных агрегатов. Причем буферная ёмкость выполняет функцию аккумулятора тепла и гидравлического разделителя. Если в СО используется популярная лучевая схема подключения батарей или устанавливаются системы теплых полов, то для большего удобства в систему встраиваются коллекторы для эффективного распределения подогретого теплоносителя. В различных бойлерах косвенного нагрева используется схема обычного змеевика в резервуаре, в котором теплоноситель подогревает воду для ГВС. Манометры и термометры устанавливаются для осуществления контроля над давлением в СО и температурой воды. Для контроля, а также для автоматической настройки и управления работой СО, в неё внедряются разнообразные устройства автоматизации, включая сервоприводы, терморегуляторы, датчики и другие средства.

Запорная арматура

Выше мы навели список основных составляющих частей водяных СО, но в них, конечно же, используются также другая запорно-регулирующая арматура и элементы, на которых сейчас остановимся более детально. Для отсечения стояка, ветки или какого-то элемента от общей системы используются различные краны. Балансировочные вентили используются для гидравлической настройки системы, а трех или четырех ходовые клапаны осуществляют смешивание разных потоков жидкостей или наоборот разделяют их, помогая тем самым регулировать температуру в отдельном контуре. Для регулирования расхода используемого теплоносителя в автоматическом режиме используются радиаторные термостатические вентили. Предохранительные клапаны играют важную защитную функцию, поскольку в случае превышения допустимого значения давления в системе автоматически стравливает его, ограждая СО от перегрузок, возможных аварий и даже разрушений. Воздушные пробки – частая проблема в водяных СО, поэтому в системах устанавливаются автоматические воздухоотводчики, которые эффективно решают данную проблему без вашего участия. Для ручного отвода воздуха из системы используются хорошо всем знакомые краны Маевского. В процессе эксплуатации теплоноситель может загрязняться различными примесями, поэтому в системах устанавливают сетчатые фильтры-грязевики, которые очищают теплоноситель от шлама и других загрязнителей.

Вот и всё, мы упомянули все главные и вспомогательные элементы традиционной системы водяного отопления. Теперь можно переходить к одному из самых важных шагов в создании СО в частном доме, а именно к расчетам.

Как рассчитать СО и правильно подобрать оптимальную мощность котла?

Первым шагом в подборе оборудования является расчет необходимой для обогрева помещений тепловой энергии. И после того, как вы узнаете, сколько вам нужно энергии на поддержание комфортной температуры в помещениях при любых погодных условиях за окном, можно приступать к следующему шагу. В магазинах подавляющее большинство продавцов проводят довольно простой расчет необходимой тепловой мощности, исходя из площади отапливаемых помещений. Этот способ прост и относительно точен, поэтому используется довольно часто. Суть этого способа заключается в следующем - площадь помещения умножается на 100 Вт. Соответственно необходимое количество тепловой энергии для всего дома будет равно сумме тепловой мощности всех помещений здания. Однако такой вариант является усредненным, поэтому многие специалисты указывают на необходимость изменения необходимой мощности для расчета. Например, если в помещении есть одно окно и одна стена, которая контактирует с улицей, то можно умножать и на указанные выше 100 кВт. Если же помещение с одним окном имеет две наружных стены, то этот коэффициент следует увеличить до 120 кВт. В случае с угловым помещением с двумя окнами, расчётную мощность следует повысить до 130 Вт.

Вышеуказанный метод простого расчета необходимого количества теплоты, даже учитывая наши уточнения, является лишь приблизительным усредненным способом, не учитывающим климатические условия местности. То есть, если ваш дом расположен в северной части страны, то этого расчётного тепла вам может и не хватить для обогрева комнат, а если вы живете на юге, то этого тепла будет слишком много, так зачем платить больше за ненужную энергию? Поэтому для точного расчета можно использовать второй способ, который более точен и учитывает годовой температурный режим вашего региона.

Расчет начинается с замера дверей, окон и стен, и подсчета их площадей. Далее нужно измерить толщину стен, кровли и пола (если они состоят из нескольких слоев разных материалов, то нужно замерить толщину каждого из них). Теперь нужно для каждого материала найти в сети или в специальном справочнике значения теплопроводности (λ). Этот параметр измеряется в Вт/(м2·0С). Теперь можно найденные значения подставить в формулу: R = δ / λ [м2·0C / Вт], где R – термическое сопротивление, δ – толщина одного материала.

Примечание. Обратите внимание, в том случае, если стена состоит из двух или большего количества слоев из разных материалов, для более точного расчета необходимо вначале вычислить значение термического сопротивление для каждого слоя, после чего полученные результаты следует суммировать.

Узнав общее значение коэффициента R, можно приступать к расчету количества тепла, которое «улетучивается» с помещений во внешний мир. Вычисляется данный параметр по формуле:

QТП = 1/R х (tB – tH) х S.

В этой формуле:
• QТП – количество теплоты, теряемое из дома. Измеряется в Вт;
• tB - комфортная для вас температура в помещении, измеряется в 0С;
• tH - температура окружающей среды в самые холодные месяцы, измеряется в 0С;
• S – общая площадь здания, измеренная ранее. Измеряется в м2.

Важно! Чтобы получить правильный результат и точно узнать, теплопотери здания, нужно по вышеуказанной формуле рассчитывать потери для каждого помещения отдельно, и только после этого нужно суммировать результаты. При расчете внутренние перегородки не учитываются.

Сколько уходит тепловой энергии на вентиляцию?

Выше мы рассчитали, сколько выводится тепла сквозь строительные конструкции, но это далеко не вся та тепловая энергия, которая тратится впустую. Нужно учитывать еще и вентиляционный воздух, который также обогревается СО и соответственно на него также тратится энергоноситель. Чтобы рассчитать то количество теплоты, которое выходит в вентиляцию, нужно подставить данные в формулу:

Qвозд = сm (tB – tH), где:
• Qвозд – количество теплоты, уходящее в вентиляцию, измеряется в Вт;
• m – количество воздуха по массе (рассчитывается как произведение плотности воздушной смеси на объем помещений). Измеряется в кг;
• (tB – tH) – эти значения соответствуют параметрам из предыдущей формулы;
• с – теплоемкость воздушных масс. Для простоты расчета этот коэффициент принимаем равным 0,28 Вт/(кг·0С).

Итак, мы подошли к финальной части нашего небольшого, но чрезвычайно важного расчета, и можно подсчитывать общую потребность для всего вашего дома. Для этого сложите полученное значение Qвозд с QТП для всего дома, которое мы рассчитывали в предыдущем пункте. Также необходимо учитывать, что котел должен работать не на пределе своих возможностей, а с некоторым запасом, поэтому добавляем коэффициент 1,3. Обратите внимание, что вы рассчитали потребность только СО, но если вы хотите также использовать котел и для подогрева воды в ГВС, то мощность котла лучше увеличить. В таком случае лучше использовать коэффициент не меньше 1,5. Это позволит обеспечить нормальную работу и СО, и ГВС, без перегрузок.

Как выбрать идеальный котел?

Сразу оговоримся, что идеальных котлов нет, и в каждом конкретном случае нужно определяться, какой из типов котлов будет наиболее оптимальным вариантом и идеально впишется в создаваемую вами систему. Котлы различаются по типу потребляемого топлива, и каждый из этих типов имеет свои и сильные, и слабые стороны. Поэтому мы рассмотрим их все, а вы уже сможете подобрать для себя наиболее привлекательный вариант. В целом сейчас используются котлы твердотопливные, электрические, газовые и на жидком топливе.

Твердотопливные котлы

Одними из самых популярных котлов, особенно в отдаленных деревнях и поселках, являются твердотопливные агрегаты. Уголь и дрова традиционно стоят дешевле других типов топлива, поэтому на отопление дома уходит меньше денег. Стоимость природного газа в России может конкурировать с ценой на голь и дрова, и может стать более выгодным вариантом, но и здесь есть весомый нюанс. Далеко не везде есть возможность подключения к магистральной сети, и иногда подключение к системе газоснабжения может обойтись даже дороже обустройства всей СО! Именно поэтому котлы на твердом топливе по праву пользуются немалой популярностью благодаря своей экономичности. Такие агрегаты еще делятся на 3 группы: пиролизные, пеллетные и обычные модели прямого горения.

Также нельзя не отметить и схожесть принципа работы твердотопливных котлов с традиционными печами. Здесь также потребуется проводить заготовку дров или угля, регулярно загружать топливо в топку, да и обвязка не помешает. Одним из главных недостатков таких котлов является низкая эффективность и инерционность, и даже после того, как вы закроете заслонку, вода еще некоторое время будет продолжать нагреваться. Чтобы увеличить эффективность системы, часто устанавливаются тепловой аккумулятор.

Важно. Все виды твердотопливных моделей котлов имеют низкую эффективность работы по сравнению с другими типами. Так эффективность пеллетных котлов не превышает 83%, эффективность пиролизных – около 80%, а традиционных моделей с открытым горением и вовсе составляет примерно 75%.

Если выбирать наиболее эффективный и удобный вариант среди твердотопливных котлов, то можно остановить свой выбор на теплогенераторе на пеллетах, работа которого автоматизирована, а главной проблемы котлов на твердом топливе – инерционности, и вовсе нет. С таким котлом не нужно часто ходить в котельную, чтобы заправить его топливом. Однако дороговизна пеллет да и самого оборудования зачастую отпугивает потенциальных клиентов.

Газовые котлы

Если есть возможность подключить дом к газовой магистрали, и это не будет стоить заоблачных сумм, то отличным вариантом для создания СО будут газовые котлы. Они просты в эксплуатации, надежны и имеют хорошие показатели эффективности (от 87% до 97% в зависимости от модели). Газовые котлы безопасны в работе, занимают немного места и обычно имеют хорошую систему автоматизации, поэтому частые походы в котельную не требуются – достаточно лишь изредка заходить, чтобы изменить настройки или проверить параметры работы агрегата. Обслуживать котел можно один раз в год, что также можно отнести к его достоинствам.

Распространенные модели газовых котлов стоят дешевле по сравнению с котлами на твердом топливе, поэтому их можно считать даже более бюджетными. Для обустройства и газового, и твердотопливного котла, обязательно потребуется построить дымоход и обеспечить приточно-вытяжную вентиляцию. Повторимся, данные котлы более экономичны именно в России, где цена газа сравнительно низкая, поэтому в других странах бывшего СССР ситуация может существенно отличаться именно за счет изменения стоимости природного топлива.

Электрические котлы

Из всех используемых сейчас типов теплогенераторов, наиболее эффективными и удобными по праву считаются электрические модели. КПД электрических котлов достигает 99%, что существенно выше показателей других разновидностей котлов. Более того, при использовании электрических систем отпадает необходимость в строительстве дымоходов и вентиляционной системы. Обслуживание также упрощается многократно, поскольку вполне достаточно будет один раз в 3 года проводить чистку оборудования. К существенным достоинствам электрических СО можно отнести относительно низкую стоимость и самого оборудования, и монтажа всей системы. Но и это еще не все, поскольку в подобные системы легко интегрируются различные устройства для автоматизации работы, поэтому после соответствующей настройки ваша СО будет жить своей самостоятельной жизнью, и автоматически подбирать оптимальные параметры своей работы, и вам не придется часто перенастраивать котел.

Казалось бы, электрические котлы – идеальный вариант для обустройства СО, однако у них есть один существенный недостаток, а именно – высокая стоимость электроэнергии. Эту проблему можно несколько уменьшить за счет установки многотарифного счетчика учета потребляемого электричества, но полностью решить проблему дороговизны электричества они не смогут. Также подключение электрического котла предусматривает наличие подводящих сетей подходящей мощности, без которых сама идея электрического отопления превращается в нонсенс.

Жидкотопливные котлы

Отдельную категорию котлов составляют агрегаты, работающие на дизельном горючем или отработанном масле. По своей эффективности, стоимости оборудования и монтажа всей системы, они сопоставимы с котлами, работающими на природном газе. Но, их главный недостаток – излишняя грязь, агрегаты нужно будет чистить хотя бы один раз в год, и вы гарантированно основательно испачкаетесь сажей. Более того, даже если вы просто пройдетесь в котельную, чтобы заправить топливо или провести другие манипуляции, то вы как минимум пропитаетесь запахом солярки и испачкаете руки, что не очень приятно.

В стоимости топлива жидкотопливные агрегаты также не могут составить особую конкуренцию, поскольку цена горючего и так немаленькая, но еще может сезонно или внезапно вырасти, поэтому и затраты на отопление также вырастут. Но если у вас есть источник дешевого горючего в достаточных количествах, то установка таких агрегатов может быть и оправданной. Обычно дизельные котлы устанавливают в том случае, если нет доступа к другим видам энергоносителей. Возможны варианты и временного использования котлов на солярке с последующим переходом на природный газ. Но если вы установите печь для сжигания отработанного масла, то на метан перевести его не сможете.

Основные схемы СО для частного дома

При строительстве или проведении ремонтных работ в частном доме могут применяться две схемы СО, а именно: однотрубная и двухтрубная. Уже из названия становится понятным, что в первом случае система состоит из одной основной трубы, а во втором – из двух. При однотрубной схеме все батареи последовательно подключаются к одному коллектору. В случае использования двухтрубной схемы, ко всем радиаторам теплоноситель подается по одной трубе, а выводится по другой. Какую из этих двух схем лучше выбрать для вашего дома? Сказать сложно, и для каждого индивидуального случая ответ может быть разным, поэтому лучше проконсультироваться у специалиста. Считается, что однотрубная схема проигрывает в надежности и эффективности двухтрубной.

При подключении радиаторов по однотрубной схеме, теплоноситель будет остывать всё сильнее при переходе от одного радиатора к другому, то есть первая батарея будет самой горячей, а последняя – самой холодной. И чтобы нарастить их мощность, приходится добавлять секции. При этом радиаторы оказывают непосредственное влияние на работу друг друга, поэтому осуществлять автоматическое управление СО будет не так уж и просто.

Если ваш дачный домик небольшой, и вы хотите создать СО с не более чем 5 батареями, то можете применить схему однотрубную горизонтальную, которая часто называется ленинградкой. Но если вы планируете использовать более 5 радиаторов, то данную схему лучше не применять, поскольку последние радиаторы в цепи будут существенно холоднее.

Если у вас двухэтажный дом, то можно внедрить также довольно популярную схему однотрубную вертикальную. Такая схема показала свою работоспособность, успешно используется во многих домах и сейчас.

Одним из главных достоинств двухтрубной системы является подача во все радиаторы, входящие в СО, теплоноситель одинаковой температуры, поэтому температура и первого и последнего радиаторов в цепи также будет одинаковой. Да и увеличивать число секций, как в случае с однотрубными схемами, также нет необходимости. В двухтрубных системах устанавливают термостатические вентили, позволяющие автоматизировать управление работой радиаторов, что стало возможным именно благодаря тому, что обратная и подающая магистрали разведены.

При двухтрубной схеме используются более тонкие трубы, такие системы более просты в монтаже, и при этом можно использовать одну из трех возможных разновидностей этой схемы. При тупиковой схеме происходит разделение трубопроводов в системе на отдельные ветки, и по ним перемещается теплоноситель в направлении друг к другу. В случае с попутной системой подающий коллектор замыкает обратный, закольцовывая, таким образом, всю сеть. Теплоноситель в такой системе перемещается по кольцу в одном направлении (попутном). Самым дорогостоящим, но и довольно эффективным, является коллекторная или лучевая схема. Суть данной схемы заключается в том, что к каждой батарее или любому другому отопительному прибору, от коллектора прокладывается отдельная ветвь, зачастую скрытая в полу.

Для обеспечения циркуляции теплоносителя по трубопроводам и батареям зачастую устанавливают насосы, но если вы хотите создать энергонезависимую СО (при сбоях в электросети насос может прекратить работу и СО также прекратит своё функционирование), можете создать СО с естественной циркуляцией, то есть с самотеком. Для этого потребуется использовать трубы большего диаметра, а укладывать их на горизонтальных участках нужно с уклоном около 3-5 мм на метр трубы.

При строительстве гравитационной СО в схеме обязательно нужно предусмотреть расширительный бак, который устанавливается в самой верхней точке СО и имеет открытый выход в атмосферу. Этот бак позволяет нивелировать воздействие расширяющейся нагретой воды в системе, не давая тем самым увеличиться давлению до критического значения. В СО с принудительной циркуляцией (с помощью насосного агрегата), используются расширительные емкости мембранного типа, и вся система будет работать с избыточным давлением. В первом случае система будет называться открытой, а во втором – закрытой.

Еще одним эффективным способом отопления помещений, который в последние годы становится всё популярней, являются системы теплых полов. Несмотря на свою эффективность, равномерный обогрев помещений и создание максимально комфортных условий для людей, такие СО имеют более высокую стоимость. В случае использования данной системы, в стяжку укладываются трубы, которые образуют единый греющий контур для одного помещения (редко – для нескольких). Такие СО работают с принудительной циркуляцией теплоносителя, поэтому обязательно в систему интегрируется насос. Концы труб СО подсоединяются к распределительному коллектору с надежным распределительным узлом. Теплые полы могут устанавливаться фактически в любых домах и комнатах, они универсальны, экономичны и эффективны.

Совет. Если вы планируете установить СО в доме, площадью не более 150 м2, то отличным вариантом в вашем случае будет двухтрубная схема с принудительной циркуляцией. При этом диаметр магистралей не будет превышать 25 мм, подводок к радиаторам – не более 15 мм, а ветвей – до 20 мм.

Монтажные работы по сборке СО

Сердцем любой СО является котел, и именно с его установки начинается и процесс монтажа всей системы. Согласно действующим правилам и нормам, котел разрешается устанавливать прямо в кухне только в том случае, если его мощность не превышает 60 кВт. Если мощность агрегата больше указанного значения, то его нужно устанавливать и обвязывать в котельной. Если вы планируете установить котел с открытой камерой сгорания для любых видов топлива, то вам нужно заблаговременно продумать установку и обустройство дымохода, необходимого для вывода продуктов горения наружу. Также нужно обеспечить необходимый уровень притока свежего воздуха, без которого горение будет проходить не интенсивно, а значит и работа котла будет неэффективной.

Чтобы вода в системе перемещалась естественным образом, патрубок обратки должен находиться ниже уровня батарей с первого этажа. Это необходимо обязательно учитывать при установке котла.

Перед установкой котла, необходимо замерить расстояние от него и до других приборов и стен, чтобы соблюсти рекомендуемую отдаленность между ними. В техническом руководстве котла обычно указывают значения этих расстояний, но если подобной информации нет, то следуйте таким простым правилам. Во-первых, ширина просвета для прохода с лицевой стороны агрегата не должна быть меньшей, чем 1 метр. Во-вторых, расстояние сбоку и сзади котла до ближайших стен или другого оборудования не должно быть меньше 0,7 метров, а если в конструкции агрегата предусмотрен механизм обслуживания сбоку или сзади, то минимальное значение расстояния увеличивается до 1,5 метров. В-третьих, минимальное расстояние между котлом и другим оборудованием – 0,7 метров. Если вы планируете установить два котла напротив друг друга, то между ними должно быть не меньше 2-х метров. Если же котлы планируете поставить просто рядом, то проход между ними должен быть не меньше 1-го метра.

Примечание. Вышеуказанные нормы и рекомендации справедливы для напольных агрегатов, поэтому, если вы хотите установить настенный котел, то нужно лишь оставить небольшое свободное пространство с лицевой части агрегата для его дальнейшего обслуживания, тогда как боковые проходы и вовсе не нужны.

Подключение котла в систему

Стандартная обвязка для электрических, дизельных и газовых разновидностей тепловых генераторов мало чем отличается, а иногда и вовсе одинакова. Поэтому при обвязке следует учитывать конкретные особенности котла, приспосабливая его к стандартной схеме. Например, большая часть настенных теплогенараторов укомплектована встроенными насосами для обеспечения циркуляции, и во многих моделях предусмотрены расширительные баки. Чтобы лучше понять, как осуществляется обвязка котлов, рассмотрим традиционную схему подключения обычного дизельного или газового котла.

Как видно с рисунка выше, мы имеем дело с закрытой системой с принудительной циркуляцией, о чем свидетельствует наличие циркуляционного насоса, и мембранного типа расширительного бака. В магистраль обратки вмонтирована расширительная емкость, грязевик и насосный агрегат с байпасной линией с краном. В процессе работы может образовываться воздух, который выводится из контура благодаря предусмотренному воздухоотводчику. Также в системе установлен манометр, позволяющий контролировать текущее значение давления внутри СО.

Примечание. Данная схема обвязки также успешно используется для электрических котлов без насоса.

Если котел укомплектован своим насосом, и он используется не только для СО, но и для подогрева воды для системы ГВС с отдельным контуром, то типовая схема обвязки примет следующий вид:

На схеме изображена настенная модель котла с закрытой камерой сгорания, куда под давлением нагнетается воздух, а дымовые газы выводятся на улицу благодаря предусмотренному двустенному коаксиальному горизонтально расположенному газоходу. Если в данной схеме используется котел с открытой камерой сгорания, то нужно добавить дымоход и обеспечить надлежащий уровень естественной тяги. В качестве примера можно рассмотреть схему установки дымоходной трубы из сэндвич-модулей:

В современных коттеджах и больших загородных домах одновременно используется несколько контуров отопления, включая традиционные радиаторные и технологичные теплые полы, а также система горячего водоснабжения. И все это оборудование подключается к одному котлу, и возникает необходимость оптимального распределения тепла по всем контурам. Гидравлический разделитесь для этих целей подойдет как нельзя лучше, поскольку сможет создать независимую циркуляцию воды (теплоносителя) в контуре теплогенератора, и станет играть роль распределительной гребенки для других контуров. В этом случае схема обвязки для двухэтажного дома будет выглядеть следующим образом:

Как видно с этой схемы, циркуляционные насосы расположены в каждом из созданных контуров отопления, поэтому все они работают независимо друг от друга. В контуре теплого пола имеется трехходовой клапан, с помощью которого в систему горячего пола подается теплоноситель, нагретый не более чем до 450С, что является рабочим показателем для таких СО. Когда в контуре теплого пола вода остывает, то через этот клапан в систему подается горячая вода из термогидравлического распределителя.

Если в системе вы планируете использовать твердотопливные котлы, то при их обвязке в обязательно порядке необходимо учитывать инертность подобных теплогенераторов, из-за чего может произойти перегрев, а также существует возможность образования конденсата, когда холодная вода подает в котоловой бак. Чтобы не допустить перегрева и закипания, которое также может произойти, на обратной магистрали монтируется насос, а за котлом на подаче в обязательном порядке устанавливается манометр, воздухоотводчик автоматического действия и предохранительный клапан. Система из этих трех устройств также часто называется группой безопасности из-за своей важной роли. Если по какой либо причине произойдет перегрев теплоносителя, то предохранительный клапан стравит избыточное давление. Если вы планируете создать в своем доме СО с использованием котла на дровах, то ниже приводим обязательные элементы идеальной схемы обвязки:

Проблема конденсата решается установкой трехходового клапана и байпаса. Если температура теплоносителя будет меньше 550С, вода не сможет попасть в малый контур благодаря клапану.

Совет. Каждый тип теплогенератора имеет свои особенности в эксплуатации, что справедливо и для котлов на твердом топливе. Поэтому специалисты рекомендуют также использовать в СО теплоаккумулятор, представляющий собой буферный бак или емкость:

По ряду причин многие владельцы домов хотят установить два теплогенератора с разным видом источника тепла. В зависимости от этого, перед домовладельцем появляется довольно непростая задача правильно обвязать каждый из агрегатов. Рассмотрим 2 типовых схемы, которые прекрасно показали себя в деле. Первая схема рассчитана для обвязки электрического теплогенератора и котла на твердом топливе:

Вторая схема обвязки посвящена комбинации газового котла и теплогенератора на дровах, которые обеспечивают и СО, и систему ГВС:

Как подобрать трубы и правильно провести их установку?

Немаловажным моментом при создании СО в любом доме является выбор используемых труб, вернее материала, из которого они изготовлены. Ранее в домах использовались исключительно металлические трубы, но в последнее время всё большую популярность обретают менее дорогие полимерные трубы, причем как первых, так и вторых, есть сразу несколько вариантов. Так сейчас успешно применяются при создании СО стальные, медные, металлопластиковые, полипропиленовые, полиэтиленовые трубы, а также трубопроводы из нержавеющей стали.

Так называемый «черный» металл сейчас используется крайне редко, поскольку обладает рядом существенных недостатков и может считаться лишь своеобразным пережитком прошлых времен. Трубы из таких материалов подвержены коррозии, поэтому у них могут появиться протечки, а проходное сечение довольно быстро сужается, что усложняет проход теплоносителю. К тому же, монтаж таких труб могут проводить исключительно профессионалы, поскольку гарантировать герметичную стыковку и надежность швов при сварке могут далеко не все мастера.

А вот трубы из нержавейки или меди являются гораздо лучшим вариантом, поскольку эти материалы долговечны, легко переносят высокие температуры и давление. Состыковка медных труб осуществляется путем пайки, поэтому мастеру необходимо обладать некоторыми навыками в данной работе. Что касается нержавейки, то трубы из неё стыкуются с помощью прессовых или разборных фитингов, и каких-то особых познаний в этой области или опыта работы для монтажа не потребуется. Многие мастера называют трубы из нержавейки наиболее привлекательным вариантом среди металлов. Что касается минусов труб из меди и нержавейки, то это их высокая цена.

Совет. Если вы выбираете материал для труб, которые будут расположены в пределах котельной, то лучше остановиться свой выбор на металлических трубах.

Самым бюджетным вариантом являются полипропиленовые трубы. Именно низкая стоимость таких труб является главным их преимуществом, тогда как в других качествах полипропилен существенно проигрывает. Полипропиленовые трубы выглядят несколько блекло на фоне других пластмассовых изделий, да и монтаж таких труб – достаточно сложный процесс, требующий от специалиста высокого уровня мастерства.

Трубопроводы ППР состыковываются фитингами методом пайки, а качество проведенных работ можно будет проверить только в процессе эксплуатации. Если в процессе пайки материал перегреть, то расплавленный полимер уменьшит проходное сечение. Если же материал прогреть недостаточно, то в этом месте обязательно в скором времени появится течь. Еще одним существенным недостатком является значительное удлинение труб при нагреве. То есть в процессе эксплуатации длины труб могут значительно изменяться, что следует учитывать при проведении монтажа. Например, между стеной и концом трубы следует оставлять просвет, чтобы при расширении труба не уперлась в стену. Также специалисты рекомендуют закреплять трубы на подвижных опорах, что позволит снизить вероятность появления так называемых «сабельных» изгибов.

Рекомендация. Если вы используете при создании СО трубы из полипропилена, то специалисты не советуют замоноличивать их в стробах стен или в стяжку пола. Самыми проблемными участками таких трубопроводов являются стыки труб, поэтому их настоятельно не рекомендуют замоноличивать.

Гораздо более привлекательным вариантом кажется использование металлопластиковых или полиэтиленовых труб. Да, они обойдутся несколько дороже по сравнению с полипропиленовыми трубами, но они более надежны и просты в монтаже. Стыки таких труб выполняются довольно просто, а если для соединения труб использовать прессовые фитинги, то конструкции можно даже закладывать в стену или стяжку, что категорически не рекомендуется в случае с полипропиленовыми трубами.

Полиэтиленовые и металлопластиковые трубы успешно применяются при создании СО любой сложности, могут использоваться и для открытой прокладки, и скрываться за экраном. Поэтому они часто используются для монтажа систем теплого пола. Полиэтиленовый материал PEX вместе с несколькими весомыми достоинствами имеет и одну особенность, которые можно отнести к недостаткам. Дело в том, что этот материал имеет «память», то есть трубы из него после монтажа стремятся вернуться в прежнее состояние, из-за чего можно наблюдать некоторую волнистость коллектора ОС. Что касается изделий из полиэтилена PE-RT, то они, как и трубы из металлопластика, сохраняют форму после изгибов.

Как подобрать и правильно подключить радиаторы?

Еще сравнительно недавно в каждом доме стояли одинаковые батареи и лишь единицы могли себе позволить какие-то диковинные радиаторы. К счастью, сейчас ситуация коренным образом изменилась, и любой маломальский магазин отопительных приборов может предложить огромный выбор самых разнообразных радиаторов, которые отличаются по своей конструкции, размерами и материалами, из которых они изготовлены. Несмотря на огромный ассортимент радиаторов, по материалу изготовления все они делятся на 4 группы: алюминиевые, чугунные, биметаллические, стальные панельные и трубчатые.

Примечание. Кроме вышеуказанных типов существует еще одна отдельная категория дизайнерских изделий для водяного отопления, однако такие радиаторы, как правило, очень дорогие, и на их описании лучше остановиться отдельно и более детально.

Хорошие, если и вовсе не лучшие, показатели по теплоотдаче имеют секционные радиаторы, изготовленные из алюминиевого сплава. Немного скромнее показатели у биметаллических моделей, что объясняется использованием трубчатого стального каркаса внутри батареи, тогда как первые полностью изготовлены из алюминиевого сплава. Использование стального каркаса продиктовано необходимостью адаптации радиаторов к использованию в централизованных СО высотных многоквартирных домов, в которых давление может существенно превышать давление в системах СО частных домов. Именно по этой причине в коттеджах биметаллические радиаторы фактически не используются.

Стальные панельные батареи, несмотря на свои менее впечатляющие результаты по теплоотдаче, всё же являются отличным вариантом для создания СО в частном доме, поскольку имеют более низкую стоимость. А разница в теплоотдаче настолько мала, что вы можете её и вовсе не заметить. К достоинствам таких батарей можно отнести надежность и долговечность, и они прослужат в вашем доме как минимум 20 лет, но как показывает практика, их хватает и на больший срок. Трубчатые радиаторы по своим показателям надежности и теплоотдачи сопоставимы с предыдущими типами батарей, но стоят существенно дороже, и по этому показателю они приближаются к упомянутым выше дорогостоящим дизайнерским изделиям.

Все домовладельцы стараются максимально эффективно использовать энергоресурсы, чтобы создавать комфортный микроклимат в комнатах при минимально возможных затратах. В этом помогает система автоматического регулирования. Термостатические вентили легко встраиваются в систему алюминиевых или стальных радиаторов, и позволяют легко управлять их работой. Но если рассмотреть работу массивных чугунных радиаторов, которые долго нагреваются и так само долго сохраняют тепло, то из-за этой инертности вентили будут малоэффективны, и ставить их нет никакого смысла. При выборе конкретной модели радиатора внимание уделяется не только его надёжности и эффективности, но и внешней красоте. Конечно, дизайнерские радиаторы будут покрасивей, а традиционные советские «гармошки» устанавливают лишь на дачах. В целом относительно выбора радиаторов в дом можно сказать следующее:

Для своего коттеджа или небольшого частного дома выбирайте радиаторы таким образом, чтобы они подходили вам по цене и их внешний вид вписывался в оформление интерьера помещений. При этом нужно учитывать особенности разных типов радиаторов. А главное, нужно определиться с оптимальной тепловой мощностью радиаторов, чтобы они смогли поддерживать в здании комфортную температуру даже при больших заморозках.

Как подобрать радиатор по мощности и подключить в систему

Чтобы подобрать радиатор с необходимой тепловой мощностью, нужно подсчитать, какое количество теплоты необходимо для обогрева каждой комнаты в доме. Как рассчитывать этот параметр мы детально рассмотрели выше, поэтому остается заглянуть в технические характеристики радиаторов и сопоставить данные. Но здесь есть один существенный нюанс, который обязательно нужно учитывать при выборе мощности батареи. Зачастую производитель оборудования указывает в документации теплоотдачу для разницы температур воздуха в помещении и теплоносителя в 700С. Исходя из такой разницы и обычной температурой в наших домах, для справедливости расчётов производителя температура в тепловых сетях (радиаторах), должна быть не ниже 900С, что, согласитесь, бывает крайне редко и в очень холодные дни.

Это означает, что указанная производителем мощность радиатора будет несколько ниже в условиях реальной эксплуатации, поскольку температура в котле зачастую подымается не выше 700С. Чтобы учесть этот немаловажный нюанс, при расчете необходимой мощности радиатора прибавляете коэффициент 1,5. Например, вы подсчитали, что для обогрева комнаты необходимо 3 кВт тепловой энергии, значит, мощность радиатора должна быть не меньшей, чем 4,5 кВт (3х1,5=4,5).

При планировании мест установки радиаторов нужно закрыть самые «проблемные» участки комнаты, а именно области у глухих наружных стен и под окнами, где температура ниже, чем в других областях комнаты. Подключать радиатор к тепловой магистрали можно односторонним боковым способом, разносторонним диагональным способом и нижним способом (но только в том случае, если у батареи есть соответствующие парубки):

Если радиатор подключается к стояку (вертикальной магистрали), то зачастую используется боковое подключение. Диагональный вариант подключения обычно используется при подключении к горизонтально расположенным тепловым магистралям. И первый, и второй способы эффективны, позволяют рационально использовать всю поверхность радиатора и обеспечивают их равномерный нагрев.

В однотрубных СО часто устанавливают радиаторы нижним разносторонним способом подключения. При этом эффективность системы снижается, и на картинке вы сможете наглядно оценить разницу в прогреве:

В некоторых моделях радиаторов патрубки присоединяются снизу. Такие батареи зачастую имеют внутреннюю разводку, созданную по односторонней боковой схеме. На рисунке с разрезом радиатора это наглядно показано:

Распространенные ошибки во время монтажа СО

Как бы нам всем не хотелось, но мы можем допустить ошибку и даже при самом тщательном и скрупулезном подходе к подготовке и выполнению работ, может возникнуть проблема. Мы выделим 5 главных ошибок, которые допускают специалисты в процессе установки СО в частном доме. Первой распространённой ошибкой является неправильный выбор подходящего вам источника тепла. Зачастую эта проблема возникает в тех случаях, когда помимо самого СО котел должен обслуживать еще и систему ГСВ, но дополнительная мощность на эти нужды не учитывалась при выборе теплогенератора. Как результат – нормально не работает ни СО, ни ГВС, поэтому крайне важно правильно подсчитать необходимую мощность котла.

Второй ошибкой являются возможные огрехи в обвязке котла, которая не только играет функциональную роль в системе, но и является частью системы безопасности. Например, категорически не рекомендуется устанавливать между группой безопасности и теплогенератором кран. Также специалисты советуют устанавливать насосный агрегат перед котлом на обратке. При этом устанавливались насос нужно таким образом, чтобы его вал оказался в горизонтальном положении.

Важно. Если вы подключаете в СО котел на твердом топливе, то насос может устанавливаться только после трехходового клапана по ходу теплоносителя.

В СО обязательно устанавливается расширительный бак, чей объем должен быть примерно равен 10% от находящейся воды в СО. Если мы имеем дело с открытой СО, то бак устанавливается на самом верху всей системы. В случае с использованием закрытой схемы, бак ставится перед насосом на обратке. Между баком и насосом нужно установить грязевик в горизонтальной плоскости. Пробка грязевика должна быть направлена вниз. Настенные модели теплогенераторов подключаются к трубопроводам с помощью американок.

Еще одной существенной ошибкой при установке СО является неправильно выбранный тип системы. Неверный выбор СО может вылиться в дополнительные финансовые траты для её адаптации к вашим реальным нуждам. Также можно потерять деньг на закупке ненужных материалов, на оплате монтажных работ, которые окажутся напрасными. Например, если в доме обустраивается классическая однотрубная система, а к ней пытаетесь подключить больше 5-ти батарей. Конечно, такая система не будет работать нормально, и придется всё переделывать.

Привести к печальным последствиям может небрежный монтаж системы трубопроводов и арматуры, а также неверная установка и неправильное подключение отопительных приборов. Сюда относятся всякие мелкие огрехи, которые допускают мастера из-за невнимательности и неправильном подходе к делу. Например, к таким ошибкам можно отнести некачественную состыковку и соединение труб и арматуры, несоблюдение уклонов, установка неподходящей арматуры, пренебрежение рекомендациями производителей отопительного оборудования, и устройств для монтажа и т.д.

Выбор теплоносителя

В качестве теплоносителя в подавляющем большинстве СО используется вода. Конечно, желательно, чтобы вода была обессолена и отфильтрована, что поможет избежать загрязнения трубопроводов и поломки оборудования. Но в использовании обычной воды, даже очищенной, есть один существенный недостаток, который актуален для загородных домов и дач. При внезапных сильных заморозках вода в системе может замерзнуть, что в свою очередь может привести к разрушению труб и выходу из строя отопительных приборов и устройств. Чтобы избежать подобных проблем, некоторая часть домовладельцев заменяет обычную воду на антифриз, незамерзающую жидкость. Но в этом случае нужно оперативно заменить все прокладки, изготовленные из обычной резины, поскольку антифриз негативно влияет на их состояние, они быстро прохудятся, и появится течь.

Внимание! Перед тем, как менять воду на антифриз, убедитесь, что используемый вами теплогенератор рассчитан на работу с незамерзающей жидкостью. Это должно быть указано в техническом паспорте котла. Если в теплогенераторе такая возможность отсутствует, то вливать в систему антифриз опасно.

Для большего удобства в СО предусмотрена возможность подпитки теплоносителем через обратный клапан и подпиточный вентиль прямо из водопроводной системы. При этом из системы выводится воздух. Для этого можно использовать краны Маевского (ручной режим) или автоматические воздухоотводчики. Если ваша СО создана по открытой схеме, то при заполнении теплоносителя нужно наблюдать за изменениями уровня воды в баке. В случае с закрытой схемой, при заполнении теплоносителя нужно контролировать показания манометра. Во время работы давление обычно не переваливает за отметку в 3 Бар, в холодном же состоянии давление может лежать в пределах от 1,2 Бар до 1,5 Бар.

При заполнении закрытой системы антифризом используют насос с манометром. Важно, чтобы закачка не прерывалась, поэтому специалисты рекомендуют заблаговременно подготовить соответствующих размеров емкость, и уже с неё перекачивать незамерзающую жидкость в трубопроводную систему. Если мы имеем дело с открытой СО, то заправка антифризом существенно упрощается, поскольку потребуется всего лишь заливать антифриз в расширительный бак.

Заключение

Изложенная выше информация дает общее преставление о выборе наиболее подходящей для вашего дома СО, правильном подборе оборудования, теплогенераторов, труб, радиаторов, арматуры и другие немаловажных элементов отопительной системы. Как видите, при надлежащем отношении можно провести все или хотя бы большую часть работ самостоятельно, но для этого потребуется более детальное изучение всех нюансов этого дела. Если же вы решите воспользоваться услугами профессионалов, будь то мастера из крупной компании или специалисты маленьких фирм, то всё равно должны иметь представление о производимых работах для контроля качества и целесообразности выполнения тех или иных работ. В любом случае, создание СО в доме – процесс непростой, требующий немалых временных и денежных затрат, но все они с лихвой окупятся комфортом в вашем доме даже в самые лютые морозы!