Автономные системы отопления домов и коттеджей

Расчет системы отопления дома

Расчёт систем отопления частного дома – самое первое, с чего начинается проектирование такой системы. Мы будем говорить с вами о системе воздушного отопления – именно такие системы проектирует и устанавливает наша компания как в частных домах, так и в коммерческих зданиях и производственных помещениях. Отопление воздухом имеет массу преимуществ по сравнению с традиционными системами водяного отопления – более подробно об этом вы можете прочитать здесь.

Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.

Как рассчитать отопление частного дома?

С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.

На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.

Конечная стоимость отопления частного дома рассчитывается после окончания этапа проектирования на основании спецификации с перечнем устанавливаемого оборудования и элементов системы воздухораспределения, а также дополнительных устройств контроля и автоматики. Чтобы произвести первоначальный расчет стоимости отопления, вы можете воспользоваться анкетой на расчет стоимости системы отопления ниже:

онлайн-калькулятором

Монтаж системы отопления своими руками

Монтажные работы следует начинать с установки отопительного котла. Если мощность оборудования не превышает 60 кВт, ставить прибор можно на кухне, если она выше, для котла следует отвести отдельное помещение. К источникам тепла, которые сжигают разные виды топлива, нужно обеспечить приток воздуха. Кроме того, необходимо обеспечить отвод продуктов горения. Сделать это можно при помощи правильно обустроенного дымохода.

При установке котла отопления нужно соблюдать определённые правила. Расстояние до ближайшего оборудования и стен должно быть не менее 0,7 м. Обвязка агрегатов, которые работают на разных видах топлива, практически не отличается. На рисунке показан вариант обвязки газового котла с принудительной системой циркуляции.

Данный способ обвязки используется чаще всего. Другие схемы предусматривает наличие собственных насосов, чтобы обеспечить непрерывную циркуляцию нагретого теплоносителя.

Если для обслуживания отопительной системы используются твёрдотопливные теплогенераторы, при их подключении нужно учитывать такие нюансы: вследствие инертности прибора может произойти перегрев теплоносителя и его закипание. Чтобы избежать неприятных ситуаций, необходимо устанавливать циркуляционный насос на обратке. Также монтируется дополнительная система безопасности, которая состоит из таких элементов:

• предохранительный клапан;
• автоматический воздухоотводчик;
• манометр.

Важную функцию выполняет предохранительный клапан, ведь именно он отвечает за сброс лишнего давления в тех случаях, когда теплоноситель перегревается. Наиболее эффективная схема обвязки твёрдотопливного котла представлена на рисунке ниже.

Ещё одной проблемой, с которой часто сталкиваются при эксплуатации отопительной системы на твёрдотопливных котлах, является скопление конденсата на элементах агрегата. Происходит это вследствие попадания холодной воды с раскалённую срезу. Чтобы предупредить конденсацию теплоносителя, в системах устанавливают трёхходовый клапан и байпас.

Монтаж труб отопления

Обустроить отопительную систему в частном доме невозможно без трубопровода. В старых домах встречаются чугунные трубы из прошлого века. Они могут похвастаться длительным сроком эксплуатации, прочностью и надёжностью. Однако сегодня такие изделия применяются крайне редко, ведь их практически полностью вытеснили более лёгкие, удобные и дешёвые трубы, которые могут быть изготовлены из таких материалов:

• сталь;
• медь;
• нержавеющая сталь;
• полипропилен;
• полиэтилен;
• металлопластик.

Выбор и установка радиаторов

Это раньше доступны были традиционные, чугунные, не весьма эстетичные батареи, которые применялись в каждом частном доме или многоэтажках. Сегодня же в специализированных магазинах отопительной техники моделей радиаторов настолько много, все они отличаются друг от друга ценой, техническими характеристиками, внешним видом, что могут возникнуть затруднения с выбором. Как правило, классифицируют эти изделия в зависимости от материала, из которого они изготавливаются.

• Алюминиевые батареи лёгкие, прочные, надёжные, имеют отменные показатели теплоотдачи. Изделия выполняются из цельного сплава, что обеспечивает их долговечность;
• Биметаллические радиаторы применяются преимущественно в системах центрального отопления. Внутри они оснащены трубчатым каркасом из стали;
• Стальные панельные батареи – лучший вариант, который специалисты рекомендуют для использования при обустройстве отопительной системы в частном доме. Для регуляции температуры воздуха в помещении можно установить термостатические вентили;
• Чугунные радиаторы отопления сегодня представлены в широком ассортименте. Это не советские «гармошки», а долговечные, безопасные и надёжные изделия, которые характеризуются привлекательным дизайном.

Тип системы отопления и вид теплоносителя зависит от этажности и площади дома, доступности того или другого топлива. Обустроить отопительную систему в частном доме можно своими руками, если придерживаться рекомендаций по выбору и монтажу оборудования.

Тестовый запуск системы отопления частного дома

После того, как система отопления в доме смонтирована она
тестируется. Для этого нужно заполнить трубы теплоносителем и создать
необходимое давление. Далее, проверить места соединения труб, примыкания труб к
радиаторам. При обнаружении дефектов нужно их устранить и произвести повторное
тестирование.

Заключение

Таким образом, устройство системы отопления в частном доме
процесс сложный, длительный и требующий определенных знаний. Плюс, стоимость
комплектующих и монтажных работ будут далеко не дешевыми. Кроме того, не стоит
забывать о том, что каждый шаг, каждое решение согласуется с разрешительными
органами. Только после согласования с ними и проведения тестового запуска
системы можно с уверенностью говорить, что система отопления установлена
правильно и обеспечит эффективное, а главное безопасное ее использование.

Монтаж системы отопления частного дома

Может проводиться одновременно со строительством дома или же
устанавливаться в уже эксплуатируемое здание.

В первом случае монтаж более простой, экономичный и
позволяет монтировать трубы в стены или укладывать на пол.

Однако, независимо от того, на какой стадии проводится индивидуальное
отопление в доме, нужно выдержать требования к его установке:

монтаж системы производится только в теплом помещении. Не
допускается запуск системы при температуре ниже 5оС. Это нужно чтобы
избежать переохлаждения теплоносителя;

трубы устанавливаются вдоль/внутрь стен или монтируются в
пол. Минимальная высота установки – 150 мм. В противном случае трубы можно
повредить при монтаже плинтусов;

исключаются перепады труб. Это позволит избежать появления
воздушных пробок в системе;

радиаторы устанавливаются возле окон на расстоянии не менее
150 мм. от пола и 50 мм. от подоконника. При этом радиаторы всех помещений
нужно располагать на одном уровне. Радиаторы разного типа устанавливаются в
соответствии с рекомендациями изготовителя;

обязательно наличие расширительного бачка и слива, чтобы
избежать сбоя в работе системы. Слив необходим, чтобы иметь возможность
полностью заменить теплоноситель в системе. Рекомендуется производить замену
воды в системе не реже чем раз в 7 лет. Для систем с антифризом не реже чем раз
в 3-4 года (по спецификации производителя) и с обязательной промывкой системы.

Порядок выполнения монтажа системы отопления:

• установка котла;
• разводка труб;
• установка радиаторов;
• состыковка радиаторов и труб с установкой терморегуляторов;
• установка расширительного бачка и насоса;
• подключение котла к системе.

Обзор необходимого оборудования для автономной отопительной системы

Газ или электричество. Что лучше

Монтаж отопления своими руками начинается с изучения проекта. Все работы необходимо проводить в строгом соответствии с технической документацией. Менять на ходу способ отопления квартиры, устанавливать котел большей мощности, чем указано в проекте и увеличивать количество радиаторов, чревато неприятностями.

Отступление: При испытательном пуске готовой системы отопления обязательно присутствует инженер – теплотехник, который отвечает за функциональность нового газового оборудования. При явных расхождениях наличного оборудования с техническими данными, указанными в проекте, вам могут отказать в выдаче официального заключения о вводе газового отопления в эксплуатацию.

Поэтому решать о том, что для вас лучше — газовое отопление или электрическое, какие нагревательные приборы монтировать, надо заранее. Необходимо учитывать следующие требования:

• согласование проектной документации с энергетической компанией, осуществляющей поставку газа или электричества;
• при оборудовании газового отопления необходимо будет осуществить установку коаксиального дымохода на улицу;
• в случае с электрическим отоплением потребуется переоборудование домашней электропроводки, установка трехфазного счетчика и автоматов электрозащиты;
• квартиры, оборудованные газовыми котлами, нуждаются в установке приточно-вытяжной вентиляции;
• непосредственное подключение котла к трубопроводу, проводить пусковые работы осуществляется уполномоченным лицом, представителем газораспределительной организации.

Как правильно подключить обогревательное оборудование, как установить котел и осуществить запуск всей системы отопления в соответствии с установленными нормами, по этим и другим вопросам лучше обратиться к специалистам.

Уместно будет напомнить, что выбор в пользу электрического отопления не даст вам преимуществ и реальной экономии. Греть квартиру напрямую электричеством — дорогое удовольствие. Только при установке многотарифного счетчика вам удастся добиться ощутимого экономического эффекта. Нередко ограничения на работу электрического отопления накладывает установленный лимит на потребление. Перерасход электроэнергии приведет к непредвиденным расходам за свет, к ухудшению температурного режима.

Назначение и устройство группы безопасности для котлов отопления, порядок монтажа

Работа отопительной системы — это сбалансированный процесс, контроль которого должен осуществляться в автоматическом режиме. Помимо поддержания оптимального значения температуры воды в трубах, следует предусмотреть меры безопасности при возникновении внештатных ситуаций. В первую очередь – это резкий скачок давления в магистрали. Для этого в отопительный контур устанавливают группу безопасности.

Функциональное назначение

• Температура — от 65°С до 95°С.
• Давление — до 3 атм.

Во многом эти параметры зависят от материала изготовления труб и их физических характеристик.

В открытых системах отопления компенсация происходит за счет расширительного бака. Но если система закрытого типа, то без соблюдения мер безопасности не обойтись.

Большинство газовых котлов и некоторые модели твердотопливных оснащены системой контроля давления и температуры. Но всегда есть вероятность выхода ее из строя. Именно для таких непредвиденных ситуаций необходима установка группы безопасности.

Конструктивно она состоит из следующих элементов:

Манометр

Указывает текущее значение давления в системе. Помимо этого для визуального контроля в приборе предусмотрены дополнительные шкалы максимального и минимального показателей давления.

Воздухоотводчик

При резком повышении температуры воды происходит выделение пара в системе. Для быстрой стабилизации необходимо оперативно вывести излишек воздуха, что и выполняет воздухоотводчик. Дополнительными функциями являются защита элементов отопления от быстрой коррозии, понижение уровня шума при работе системы.

Предохранительный клапан

Нагрев теплоносителя также сопровождается его расширением. Излишек удаляется с помощью предохранительного клапана, который срабатывает при достижении определенного давления. Обычно его настраивают на максимальное значение 2,5-3 атм.

Это является базовой комплектацией группы безопасности. Кроме вышеперечисленных элементов в нее могут входить смесительный узел, дополнительные датчики температуры.

Правильное функционирование группы безопасности во многом зависит от профессиональной установки. Во время проектирования отопления всегда предусматривают монтаж запорной арматуры, которая отсекает приток теплоносителя при проведении ремонтных работ, либо замены отдельных элементов. При этом зачастую делают ошибку, монтируя шаровой кран перед системой безопасности.

Это является грубейшим нарушением правил установки, так как при перекрытии система безопасности не сможет выполнять свои функции. Лучше всего рассмотреть подобную ситуацию на конкретном примере.

Предположим, произошла поломка труб – нарушение герметичности вызвало протекание воды. Оперативно затушить твердотопливный котел не представляется возможны. Он будет еще некоторое время выделять тепло. Если запорная арматура установлена по вышеприведенной схеме, то его перекрытие отсекает группу безопасности от системы работы котла. В это время теплоноситель нагревается, давление повышается, но механизм его стабилизации остается вне работающей обвязки котла. И по вполне понятным причинам происходит либо поломка отопительного оборудования, либо разрыв трубопровода.

Во избежание подобной ситуации установку следует проводить согласно следующей схемы:

Руководствуясь таким принципом монтажа можно смело проводить любые ремонтные и профилактические работы, не беспокоясь о безопасности магистралей и отопительного прибора. После монтажа устройство приводится в действие путем открытия колпачка на автоматическом воздухоотводчике. Ни в коем случае не нужно его снимать полностью. Также не реже 1 раза в месяц проводится визуальный осмотр клапана. Если он долгое время не срабатывал, то между седлом и тарелкой устройства появляется слой загрязнений. В дальнейшем это может привести к возникновению протечек. Для его промывки без демонтажа достаточно провернуть конструкцию согласно указанной на ней стрелки.

Стоимость групп безопасности во много определяется производителем, параметрами устройства и дополнительными функциями. Основным критерием является мощность отопительного прибора. Исходя из этого делается выбор той или иной модели.

Газовые котлы для автономного отопления частного дома

Основой современной системы автономного отопления является теплогенератор, по старинке называемый котлом. К нему подключается различное отопительное оборудование: радиаторы, тёплые полы, теплообменники бассейна и т.п.

Современные газовые котлы базируются на микропроцессорах, рассчитывающих и регулирующих оптимальные параметры сгорания топливной смеси. Они экономичны, безопасны и надежны.

Современные газовые котлы делятся на три вида: атмосферные (использующие естественную тягу), вентиляторные и конденсационные.

Атмосферные котлы	Вентиляторные котлы	Конденсационные котлы
КПД котла	80-90%	90-97%	103-110%
КПД системы автономного отопления	50-60%	80-90%	95-105%
Температура выхлопных газов	110°	55°	30°
Тип котла	Одноконтурный	Двухконтурный	Одноконтурный или двухконтурный
Стоимость	70-200 тыс. руб	17-50 тыс. руб	50-100 тыс. руб
Достоинства		Высокий КПД Безопасность Не нужна вертикальная труба над крышей для отвода продуктов сгорания, достаточно короткой выхлопной трубы через стену. Можно устанавливать в любом помещении	Экономия топлива Высокий КПД Безопасность Не нужна вертикальная труба над крышей для отвода продуктов сгорания, достаточно короткой выхлопной трубы через стену. Можно устанавливать в любом помещении
Недостатки	Низкий КПД Зависимость от тяги в трубе Большой вес Может располагаться только в отдельной котельной

*) КПД котлов рассчитывается по правилам теплотехники, то есть без учета температуры конденсации пара в выхлопных газах, поэтому для конденсационных котлов он может составлять более 100%.

Разновидности автономных отопительных систем

Электроотопление

Автономное отопление на основе электрических нагревательных котлов имеет ряд преимуществ, среди которых необходимо обязательно отметить следующие моменты:

• надежность оборудования;
• сравнительно доступная стоимость котла;
• бесшумность и безвредность работы;

• возможность монтажа и подключения оборудования собственными силами.

Современные ТЭНы, включаемые в конструкцию нагревательных котлов, служат более 15-20 лет. Помимо этого, современное отопительное оборудование имеет возможность программирования режима работы и основных параметров системы.

Цены на популярные электрокотлы

Электрокотёл

К примеру, владелец может запрограммировать котел на включение и выключение в определенное время, что очень удобно. Для реализации данной функции применяются датчики температуры воздуха.

Современный электрокотел

В результате автономное отопление, спроектированное и обустроенное на основе электрического нагревательного котла, сможет работать без вмешательства владельца неделями, а то и целыми месяцами. Именно этот момент и определяет смысл автономности.

Полноценная автономная система должна быть способна поддерживать температурный режим на заданном уровне вне зависимости от погоды за окном.

Обвязка электрокотла

Однако у электрического обогрева есть два существенных недостатка, а именно:

• система требует наличия стабильного электроснабжения, а оно присутствует далеко не во всех населенных пунктах. Скачки электричества и его внезапные отключения могут привести к выходу нагревательного котла из строя;
• сравнительно высокие тарифы на электроэнергию. Именно этот момент чаще всего останавливает владельцев, настроенных на обустройство электрообогрева, от реализации своих задумок.

Газовое отопление

Газовое отопление

Один из наиболее популярных вариантов. Обеспечивает максимально экономичный обогрев ввиду сравнительно низкой цены на газ. Других значимых преимуществ такое отопление не имеет.

Наиболее распространенные схемы газового отопления загородного дома

Недостатков же намного больше. Среди них отдельного внимания заслуживают следующие моменты:

• опасность оборудования;
• высокая стоимость нагревательных котлов;
• необходимость регулярного обслуживания профессионалами.

Помимо этого, с монтажом газового котла и обустройством на его основе полноценного автономного обогрева можно справиться только при наличии специальных навыков. Для установки такого котла нужно приглашать специалистов, предварительно получив ряд разрешений в соответствующих инстанциях.

Цены на популярные газовые котлы

Газовый котёл
Газовое отопление

Да и газовые магистрали проведены далеко не во всех населенных пунктах. При отсутствии возможности подключения к магистрали об автономном отоплении на основе газового котла можно и не думать.

Жидкотопливный обогрев

Конденсационный жидкотопливный котел отопления

Жидкотопливные котлы категорически не подходят для обустройства постоянного автономного отопления. Ограничения накладывают как особенности непосредственно нагревательного оборудования, так и применяемого топлива.

Жидкотопливные котлы

Также к числу существенных недостатков подобных систем нужно обязательно отнести их электрозависимость и пожароопасность. Поэтому жидкотопливные системы обогрева можно рассматривать исключительно в качестве резервного и временного источника тепла.

Твердотопливное отопление

Твердотопливное отопление

Один из наиболее древних и распространенных вариантов обогрева. На современном рынке представлен большой выбор твердотопливных котлов, подходящих для обустройства автономного отопления.

Цены на популярные твердотопливные котлы

Твердотопливный котел Лемакс

Главным достоинством подобного оборудования является экономичность работы, обусловленная сравнительно низкой стоимостью энергоносителя.

Твердотопливное отопление

В числе недостатков – необходимость отведения места для хранения топлива и потребность в постоянном контроле и обслуживании.

Отличия однотрубной и двухтрубной систем

Двухтрубная система отопления считается самой надежной, так как теплопотери минимальны. Именно таким является устройство системы отопления многоквартирного дома. Теплоноситель, в качестве которого выступает вода, поступает из подающей трубы в радиатор, а из него возвращается в «обратку». Трубы могут располагаться по-разному – проходить парно, у пола, под батареями. Также встречается вариант, когда подающая труба находится поверх радиатора.

Системы с одной трубой могут иметь байпас (перемычку), или же нет. Эта перемычка дает возможность осуществить демонтаж радиатора, не отключая циркуляцию теплоносителя – нужно только перекрыть краны перед батареей. Если же байпас отсутствует, то при снятии прибора цепь разрывается, а циркуляция воды прекращается. По данной схеме индивидуального отопления в квартире часто подается теплоноситель к полотенцесушителям в многоэтажных домах.

Если все помещения в квартире располагаются по одной линии, то установка системы отопления в квартире однотрубного типа не имеет смысла, так как трубу необходимо будет поворачивать назад, к котлу (прочитайте: «Установка труб отопления в квартире — основные виды материала «). В этом случае лучше использовать двухтрубную схему. Посмотреть, как выглядят схемы устройства отопления, можно на фото.

Чтобы выполнить монтаж системы отопления в квартире, потребуются:

• газовый котел;
• трубы из пропилена или металлопласта;
• кран радиаторный прямоточный;
• краны шаровые;
• расширительный мембранный бак емкостью 18 литров;
• циркуляционный насос;
• обратный клапан;
• термостатический клапан;
• группа безопасности;
• клапаны Маевского;
• радиаторы;
• футорки или заглушки;
• шаровой кран для спуска воды;
• термостатические головки.

Как обогреть частный дом

Автономные системы отопления

Несомненно, жизнь в своем доме имеет множество преимуществ по сравнению с проживанием в городской квартире. Это и более чистый воздух, особенно, если дом находится на значительном удалении от промышленного центра, и свобода от соседей, и возможность создания различного интерьера и дизайна, как внешнего, так и внутреннего. Но вместе с тем строительство индивидуального жилья требует грамотного расчета систем жизнеобеспечения, куда входят канализация и водоснабжение. Большое значение при строительстве имеет правильный выбор автономного отопления в частном доме.

Выбор труб для отопления

Для отопительных систем используется всего несколько видов труб, поэтому особых сложностей с их выбором не будет:

Стальные трубы. Данный материал отличается очень высокой механической прочностью, поэтому различные повреждения извне ему не страшны. Другое дело, что сталь подвержена коррозии, поэтому она может повреждаться изнутри. Стальные трубы неплохо накапливают тепло и отчасти влиять на интенсивность конвекции в помещении. Монтаж отопления в квартире при использовании стальных труб требует сварки, поэтому для проведения этой работы нужен соответствующий опыт или хороший специалист.

Металлопластиковые трубы. Один из самых недорогих и простых в монтаже вариантов труб для отопительной системы. Недостаток – большое количество соединений, из-за которого многократно повышается вероятность протеканий контура. Чтобы свести вероятность протеканий к минимуму, нужна грамотная разводка отопления в квартире и внимательное наблюдение за ней в процессе эксплуатации.

Пластиковые трубы. Еще один сравнительно недорогой вариант, имеющий массу положительных качеств. Из достоинств можно выделить устойчивость к гниению и коррозии, а также высочайшую надежность соединений – они обрабатываются при помощи пайкой, и при условии правильного выполнения работы швы не будут протекать никогда

Особых недостатков у данного материала нет, но нужно обращать пристальное внимание на характеристики конкретных изделий при их покупке.