Делаем отопление одноэтажного дома своими руками: актуальность печного теплоснабжения, обзор схем, выбор котла и комплектующих

Расширительный бак для закрытой системы отопления

Расширительный бак для предназначен для компенсации изменения объема теплоносителя в зависимости от температуры. В закрытых системах отопления это герметичная емкость, разделенная эластичной мембраной на две части. В верхней части находится воздух или инертный газ (в дорогих моделях). Пока температура теплоносителя невысока, бачок остается пустым, мембрана расправлена (на рисунке картинка справа).

Принцип работы мембранного расширительного бачка

При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, его излишек поднимается в бачок, отодвигая мембрану и сжимая закачанный в верхнюю часть газ (на картинке слева). На манометре это отображается как повышение давления и может служить сигналом для уменьшения интенсивности горения. В некоторых моделях есть предохранительный клапан, который при достижении порогового значения давления сбрасывает излишек воздуха/газа.

По мере остывания теплоносителя, давление в верхней части бачка выдавливает теплоноситель из емкости в систему, показатели манометра приходят в норму. Вот и весь принцип работы расширительного бачка мембранного типа. Кстати, мембраны бывают двух видов — тарельчатые и грушевидной формы. Форма мембраны на принцип работы никак не влияет.

Виды мембран для расширительных бачков в системах закрытого типа

Расчет объема

Согласно общепринятым нормам объем расширительного бака должен составлять 10%!о(MISSING)т общего объема теплоносителя. Это значит, что вы должны посчитать, сколько воды поместится в трубах и радиаторах вашей системы (есть в технических данных радиаторов, а объем труб можно посчитать). 1/10 часть от этой цифры и будет объемом необходимого расширительного бака. Но эта цифра справедлива только если теплоноситель — вода. Если используется незамерзающая жидкость, размера бака увеличивается на 50%!о(MISSING)т рассчитанного объема.

Вот, пример расчета объема мембранного бака для закрытой системы отопления:

объем системы отопления составляет 28 литров; размер расширительного бака для системы, заполненной водой 2,8 литра; размер мембранного бака для системы с незамерзающей жидкостью — 2,8 + 0,5*2,8 = 4,2 литра.

При покупке выбираете ближайший больший объем. Меньший не берите — лучше иметь небольшой запас.

На что обратить внимание при покупке

В магазинах есть бачки красного и синего цвета. Для отопления подходят бачки красного цвета. Синие конструктивно такие же, только они предназначены для холодной воды и высоких температур не переносят.

На что еще обратить внимание? Есть два вида бачков — со сменной мембраной (называются они еще фланцевыми) и с незаменяемой. Второй вариант дешевле, причем значительно, но если повредится мембрана, покупать придется все целиком

Во фланцевых моделях покупают только мембрану.

Место для установки расширительного бака мембранного типа

Обычно ставят расширительный бачок на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом (если смотреть по ходу движения теплоносителя). В трубопровод устанавливается тройник, к одной его части подсоединяется небольшой отрезок трубы, а к ней, через фитинги, подключается расширитель. Размещать его лучше на некотором расстоянии от насоса, чтобы не создавались перепады давления. Важный момент — участок обвязки мембранного бака должен быть прямолинейным.

Схема установки расширительного бака для отопления мембранного типа

После тройника ставят шаровый кран. Он необходим чтобы была возможность снять бачок без слива еплоносителя. Саму емкость удобнее соединять при помощи американки (накидной гайки). Это снова-таки облегчает монтаж/демонтаж.

Пустое устройство весит не так много, но заполненное водой имеет солидную массу. Потому необходимо предусмотреть способ закрепления на стене или дополнительные опоры.

Расширительный бак отопления можно повесить на кронштейне

Сделать опорную площадку

Бак на ножках можно установить на полу

Двухтрубная сеть

Для одноэтажной постройки можно своими руками осуществить монтаж двухконтурную сеть отопления. Это более дорогой вариант, если сравнить с предыдущей схемой, но при этом в доме всегда будет горячая вода. Суть работы двухконтурной системы следующая: первый контур используется для обеспечения горячей водой, второй – для отопления.

Ниже представлен отличный пример двухконтурной сети, которую можно установить своими руками:

По периметру постройки идут два трубопровода (в жилом помещении и под полом) – обратный и подающий. Конвектора, радиаторы и регистры используются в сети как перемычки, которые создают короткое замыкание. Теплоноситель стремится циркулировать через отопительные приборы, которые расположены ближе всего к циркуляционному насосу. Но нам необходимо добиться, чтобы тепло досталось и дальним приборам. Для этих целей устанавливают ограничительные дроссели.

Что касается минусов этой системы, то их два:

1. Повышенная опасность при выполнении разморозки без балансировки.
2. Большое количество труб системы, которые отрицательно сказываются на экономии.

Варианты отопительных разводок

1. Лучевая система

Это трубопровод с вмонтированными коллекторами и дроссельными заслонками возле каждого отвода. К каждой батарее идёт пара трубок, идущих от каждого отвода. Тепло регулируется довольно-таки легко, но при инсталляции возникают осложнения: необходимо прятать в бетонной стяжке пола или под фальшстенами десяток труб.

Коллекторная (лучевая) схема отопления одноэтажного дома:

Монтаж такой системы выльется в круглую сумму. Зато она самая эффективная в плане экономии тепла.

2. Двухтрубная схема отопления

Во всём доме, по периметру или под полом, тянутся два трубопровода – подачи и обратки. Батареи, фанкойлы, конвекторы, — всё это играет роль перемычек и создаёт подобие короткого замыкания. Вода циркулирует от ближней батареи к дальней. Поэтому дроссельные заслонки будут ограничивать проходящую через батареи горячую воду. Для равномерного тепла в каждой комнате необходимо тонко балансировать систему.

Двухтрубная схема отопления одноэтажного дома:

• большой расход трубы и материалов;
• без балансировки происходит замерзание труб и батарей.

3. Однотрубная схема отопления дома

Считается самой простой. Иногда её называют, по старинке, «ленинградкой». При монтаже такой системы по периметру всего дома и во всех жилых помещениях укладывают трубу на 25-32-40 мм. Почему обязательно в жилых комнатах? Всё просто: паразитное тепло, которое выделяется трубой, тоже будет обогревать всю комнату.

Однотрубная схема отопления одноэтажного дома:

Или вот схема отопления одноэтажного частного дома в одноконтурном варианте:

Радиаторы и конвекторы врезаются для закольцовки, но с использованием трубы двадцатки. На всех подводах устанавливаются дроссельные заслонки и краны. Первые уравнивают температуру, а другие — выпускают воздух. Если бы не было вентилей (кранов), то вода вытеснила бы воздух в верхнюю часть отопительного элемента. А это, в свою очередь, делает меньше количество отдаваемого тепла.

• тепло практически не теряется;
• простота и быстрота монтажных работ;
• экономное использование;
• при отсутствии электричества, отключающее циркуляционный насос, движение воды не остановится;
• экономия материалов.

Так какую же систему отопления выбрать в одноэтажном доме? Можно отметить лишь один, но существенный факт, который повлияет на ваш выбор – возможность устанавливать любую из перечисленных схем в одноэтажных домах и коттеджах: лучевая, однотрубная, двухтрубная, электрическая, воздушная и даже систему «водяного пола».

О последних трёх мы не упоминали, но они также популярны последнюю систему («тёплый пол») пару лет назад использовали только в саунах, но сегодня её относят к полноценному виду отопительных систем, которые полноценно обеспечивает теплом весь дом.

К причинам, повлёкшим выбор той или иной системы, можно отнести и площадь дома, и срок проживания (постоянный или временный), и из чего построен дом (кирпич, блок или деревянный брус).

Выбор схемы водяного отопления дома

Пример схемы водяного отопления одноэтажного дома

Установка водяного отопления считается одним из оптимальных способов поддержания комфортной температуры в доме. При этом у владельца есть выбор — двухтрубная система отопления одноэтажного дома или однотрубный аналог. Также нужно учитывать и другие нюансы организации этого типа теплоснабжения.

Сначала необходимо определиться – будет ли это схема отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией или и с принудительной. В первом случае движение теплоносителя осуществляется за счет его температурного расширения. Такой способ актуален только для небольших схем отопления. Если же общая площадь дома превышает 60 м² — рекомендуется установка циркуляционного насоса.

Насосный узел отопления

В таком случае не возникнут проблемы, которые имеет водяное отопление одноэтажного дома с естественной циркуляцией:

• Неравномерное распределение тепла по радиаторам и батареям;
• Обязательная установка труб больших диаметров (40 мм) для уменьшения потерь за счет трения воды о внутреннюю поверхность магистрали;
• Инертность системы. Большое время нагрева, обусловленное медленным повышением температуры теплоносителя.

Однако схема отопления одноэтажного частного дома с насосом также имеет один недостаток – зависимость от электроснабжения. Но в этом случае при правильной обвязке насоса можно легко сделать схему отопления одноэтажного дома с естественной циркуляцией.

Если же необходима постоянная работа насоса – можно в систему добавить блок бесперебойного питания.

Однотрубная разводка отопления в одноэтажном доме

Однотрубная схема отопления

Это один из самых экономных способов теплоснабжения. Преимущество однотрубной системы отопления одноэтажного дома заключается в установке только одной линии магистрали, к которой последовательно подключаются радиаторы и батареи.

При этом нужно учитывать особенности этой схемы разводки. Она реализуется в домах с небольшой площадью. Если общая протяженность магистрали превышает 30м, то устанавливать однотрубную систему отопления одноэтажного здания не рекомендуется. Теплоноситель будет остывать, доходя до последних радиаторов в цепочке. Чуть большей максимальной протяженностью обладают схемы с циркуляционным насосом – до 50 м.

Байпас в обвязке радиатора

Что нужно учитывать во время проектирования однотрубного отопления в одноэтажном частном доме своими руками?

• Возможность прокладки труб в труднодоступных местах;
• Для гравитационной системы обязательно необходимо соблюдать уклон магистралей. Он должен составлять 3-4 мм на 1 м.п. трубопроводов;
• Минимальное количество поворотных и разделительных узлов. Это снизит гидравлическое сопротивление при движении теплоносителя.

При установке радиаторов отопления одноэтажного дома своими руками необходимо сделать байпасы.

Кроме этих факторов следует правильно расположить котел относительно других отопительных приборов. Он должен находиться в самой низкой точке системы.

Двухтрубная схема теплоснабжения дома

Двухтрубные отопительные схемы

Практически все схемы отопления одноэтажного дома с двухконтурным котлом реализовываются на основе двухтрубной системы. Она отличается от вышеописанной наличием второй магистрали, по которой течет остывший теплоноситель. Подключается к обратному патрубку котла для повторного нагрева воды.

В этой схеме водяного отопления одноэтажного дома подключение радиаторов происходит параллельно. Т.е. от подающей магистрали к каждому прибору отводится соединительный патрубок. Подобная система характеризуется такими особенностями эксплуатации и проектирования:

• Увеличение количества расходных материалов для монтажа обратного трубопровода;
• Равномерное тепловое распределение по всем радиаторам;
• Возможность ремонта или замены батареи без отключения всей системы;
• При правильном расчете схемы отопления одноэтажного дома с двухконтурным котлом можно увеличить протяженность системы, установив новые трубы и радиаторы. Но при этом мощность котла должна обеспечить должный уровень нагрева теплоносителя.

Для двухтрубной системы отопления одноэтажного дома обязательно выполняется расчет основных параметров – диаметра труб, гидравлического и теплового распределения. Без этого система может работать недостаточно эффективно.

Варианты разводки отопления

И, наконец, мы подошли к системам разводки системы отопления. Какие они бывают? Рассмотрим самые распространенные, начнем от самой простых к более сложным.

Однотрубная система отопления частного одноэтажного дома

Раньше самой распространенной схемой отопления была однотрубная система. Иногда ее еще называют система ленинградка. Однотрубная схема основана на использовании котла с естественной циркуляцией. Этот котел может быть энергонезависимым. Все отопительные радиаторы соединены последовательно один к другому, образуя замкнутое кольцо. Иногда система может быть и без радиаторов, вместо них используются трубы отопления увеличенного размера. В однотрубной схеме может использоваться одно или несколько колец отопления. В системе нужно предусмотреть расширительный бак открытого типа. Система в последнее время используется все реже и реже.

Схема однотрубной разводки

Двухтрубная система отопления

Двухтрубная система говорит сама за себя. В доме прокладываются две трубы, одна подающая горячий теплоноситель, вторая, обратная транспортирует охлажденный теплоноситель к котлу. Радиаторы отопления включаются между этих двух труб. Необходимо отметить, что двухтрубная система отопления нуждается в балансировке, исходя из того, что первые к котлу радиаторы будут более горячие, чем последние.

Схема двухтрубной разводки

Лучевая схема отопления одноэтажного частного дома

Наиболее современной и сбалансированной схемой отопления является лучевая разводка ее еще называют коллекторной разводкой. Нагретый теплоноситель доставляется к коллектору, а от него по трубам доставляется к каждому радиатору отопления отдельно. К минусам относится использование большого количества труб, которые к тому же необходимо еще и спрятать. В последнее время очень распространена.

Лучевая разводка

Другие схемы отопления

Кроме вышеперечисленных схем, есть еще схема Тихельмана и схемы, совмещающие в себе лучевые и двухтрубные. Схема Тихельмана является разновидностью двухтрубной системы. Останавливаться на описании комбинированных схем не будем.

Петля Тихельмана

Теперь, досконально изучив все плюсы и минусы схем отопления и оборудования, стоит подумать, сделать выбор. От вашего выбора, его правильности, будет зависеть уют и комфорт в вашем доме.

https://youtube.com/watch?v=5BFruAoEvN8

Требования к системе

Чтобы все работало надежно, должны соблюдаться следующие требования:

• Отказоустойчивость. Этот параметр отвечает за функционирование отопительной системы в любые морозы. Она не должна обладать избыточной теплоотдачей, так как это помешает системе нормально работать в холода.
• Простота установки. Не все хозяева могут позволить нанять профессионалов для проектирования и монтажа сети отопления, поэтому нужно выбирать самые простые схемы отопления. Работа своими руками – это всегда полезный опыт.
• Отсутствие зависимости от энергии. Будет отлично, если система сможет функционировать с естественной циркуляцией. Обычно мастера устанавливают отопление с принудительной циркуляцией, но при этом система может работать и естественной, несмотря на падение эффективности.
• Экономичность. Несмотря на то, что схема отопления практически не сказывается на коэффициенте полезного действия котла, но мы рекомендуем сделать все возможное, чтобы добиться максимальной экономии тепла.

На фото изображен котел, который продолжает свою работу даже после отключения циркуляционного насоса. Он функционирует в замкнутом объеме.

Стоит сказать, что пункт «Отсутствие зависимости от энергии» неактуален для электрокотлов, так как без электроэнергии не сможет ни насос, ни котел. Остальные пункты работают и с таким агрегатом.

Варианты разводки

Мы приведем все возможные принципиальные схемы водяного отопления одноэтажного дома; однако автор настойчиво рекомендует отказаться от двух из них в пользу третьей. Обоснование? Давайте все-таки начнем со знакомства.

Полипропиленовые трубы для отопления — технические характеристики, особенности выбора — смотрите здесь.

Двухтрубная

Схема двухтрубной системы отопления одноэтажного дома выглядит так:

• По периметру дома(под полом или в жилом помещении) проходят два трубопровода — подающий и обратный.
• Радиаторы, регистры, фанкойлы или конвектора врезаны в них в качестве перемычек, создавая своего рода короткое замыкание.

Понятно, что вода будет стремиться циркулировать через ближние к циркуляционному насосу отопительные приборы. Чтобы дальним тоже досталось тепло, система отопления балансируется: проход воды через часть батарей ограничивается дросселями.

Недостатка у этой схемы видится два:

1. Неоправданно большой расход труб.
2. Опасность разморозки без балансировки.

Достаточно любопытному ребенку открыть до отказа ближние дроссели — и через небольшое время циркуляция в дальних батареях уменьшится до нуля. Автору доводилось восстанавливать двухтрубные системы отопления после таких событий: и трубы, и радиаторы были разорваны льдом.

Двухтрубное отопление. Можно и так, но есть более простой и надежный вариант.

Лучевая

Эта схема системы отопления одноэтажного дома выглядит так:

• На прямом и обратном трубопроводе монтируются коллекторы — гребенки с дросселями на каждом отводе.
• От каждой пары отводов (одного с подачи и одного с обратки) идет пара труб к батарее.

В плане регулировки, ее возможностей и удобства такая схема выше всяких похвал. А вот с монтажом все хуже: вы столкнетесь с необходимостью прятать в стяжку пола или за фальшстенами не меньше полудюжины труб. Чаще — куда больше. Разумеется, их суммарная стоимость тоже не порадует.

Простой и дешевой лучевую разводку точно не назовешь.

Однотрубная

Простейшая схема однотрубной системы отопления для одноэтажного дома, так называемая ленинградка, монтируется так:

По периметру дома пускается труба большого диаметра (не меньше ДУ32. Больше — лучше).

Трубу монтируют внутри жилого помещения: тогда все тепло, которое отдается ее поверхностью, послужит обогреву помещения. Причем там, где это больше всего нужно — у внешних стен. Со стороны подачи разводка должна быть несколько выше, чем там, где к котлу возвращается обратка.

1-котел. 2-расширительный бак. 3-регистры отопления.4-дроссели. 5-обводка входной двери. 6-сброс. Стрелки показывают уклон труб. Эта схема обеспечивает естественную циркуляцию.

В закольцовку трубой меньшего диаметра (обычно ДУ20) врезаются радиаторы или конвектора. На подводках желателен монтаж дросселей и отсекающих отопительный прибор вентилей; воздушник в верхней пробке тоже не помешает. Однако эта схема отопления одноэтажного дома позволяет запустить тепло и без дополнительной арматуры.

Дроссели полезны, чтобы выровнять температуру радиаторов вдоль кольца; воздушники стравят воздух, который без них будет вытеснен водой в верхнюю часть отопительного прибора и несколько уменьшит эффективность теплоотдачи.

Что мы получаем?

• Описанное отопление одноэтажного частного дома своими руками монтируется очень быстро и с минимальными затратами.
• Тепло не теряется: все коммуникации находятся внутри жилых комнат.
• При остановке циркуляционного насоса движение теплоносителя замедлится, но не остановится. Теплового расширения воды достаточно для продолжения циркуляции.

Ключевой момент здесь — диаметр кольца по периметру дома. Чем он меньше, тем медленнее естественная циркуляция воды.

Схема «Ленинградка»

«Ленинградка» – одна из самых простых, но тем не мене достаточно эффективных и экономичных отопительных схем разводки частного дома.  Она похожа на однотрубную схему, то есть теплоноситель последовательно проходит по всем радиаторам помещения, постепенно теряя температуру нагрева. Магистральная труба размещается вдоль пола и закольцовывает контур от нагревательного устройства. Применять «Ленинградку» лучше всего в одноэтажных домах, чтобы все батареи находились на одном уровне. В этом случае система может работать при естественной циркуляции, но при её монтаже в двухэтажных домах  необходимо применять принудительную подачу теплоносителя.

Достоинствами этой схемы являются:

• экономный расход материалов;
• легкий монтаж;
• длительная надёжная эксплуатация;
• возможность спрятать магистральную трубу под напольным покрытием для улучшения эстетичности интерьера.

Ленинградка» не лишена существенных недостатков:

• невозможность поддерживать одинаковый температурный режим во всех помещениях;
• горизонтальная разводка не позволяет подключать теплый пол или полотенцесушители;
• большая площадь помещения требует применение циркуляционного насоса для обеспечения рабочего давления в системе.