Отопление частного дома своими руками: схемы подключения, проекты системы с естественной и принудительной циркуляцией

Подключение котла к системе отопления

Отопительные системы современных домов подразумевают использование котлов. Многообразие их видов по типу используемого сырья определяет, каким образом производить монтаж котлов в системах отопления

Современное отопительное оборудование может использовать для работы природный газ, электроэнергию или твёрдое топливо. Монтаж котлов отопления, требует соответствия специальным требованиям к установке и эксплуатации.

Газовые котлы

Системы отопления с газовыми агрегатами – популярны для использования в частном доме. Природный газ является недорогим и эффективным видом топлива. Конечно, так можно лишь о тех регионах, где имеются магистральные газопроводы и подвод газа к дому не вызывает никаких сложностей.

При этом нельзя забывать о том, что газ — среда повышенной опасности из-за его взрывчатости. При выборе газовых установок, нужно помнить о следующих отличиях:

производитель и ценовой сегмент;
потребляемая мощность;
количество контуров — одноконтурные и двухконтурные модели;
тип монтажа (напольный или настенный);
способ очистки отработанных газов.

Очень популярны настенные газовые установки – они просты в монтаже и небольшие по размеру.

Комплектация такого агрегата включает в себя горелку, расширительный бак, циркуляционный насос (один или больше), манометр и термометр, теплообменник, схему отвода отработанных газов (естественная или принудительная). Для безопасности оборудование оснащается специальными датчиками.

Электрические котлы

Основным его преимуществом этих компактных котлов против агрегатов, работающих на другом виде топлива, является полное отсутствие отходов в процессе работы (в том числе отсутствие продуктов сгорания). Считается, что это самый экологически (и эстетически) чистый вид отопления в частном доме. Но, вместе с этим, пожалуй, и самый дорогой. Монтаж котлов может осуществляться на полу или на стене. В зависимости от типа нагревания такие установки бывают:

Конструкция ТЭНовых котлов довольно проста. В ёмкость с дистиллированной водой или незамерзающей жидкостью на основе этиленгликоля помещается несколько ТЭНов. В зависимости от заданной температуры нагрева работают либо все ТЭНы, либо только часть из них. Эта конструкция очень примитивна и отчасти считается устаревшей.

Принцип работы индукционного котла основан на электромагнитной индукции. Если говорить проще, то в трубу из диэлектрика помещается сердечник, нагрев которого происходит от воздействия тока электрической катушки вокруг трубы. Сердечник при этом нагревает воду, которая поступает по трубе.

Конструкция несложная, и благодаря этому даже очень мощные установки имеют небольшие размеры.

В принципе работы электродного агрегата используется закон физики, основанный на нагревании воды из-за сопротивления при пропускании через неё электрического тока. Вода при этом должна иметь особую концентрацию солей. Эти устройства более безопасны по сравнению с предыдущими двумя, так как при утечке воды из нагревательного бака агрегат автоматически прекращает свою работу.

Твёрдотопливные котлы

Сейчас это оборудование используется для отопления домов, где нет возможности обогрева природным газом. Такие котлы работают на различных видах твёрдого топлива, но основным видом традиционно являются дрова. Отопительное оборудование такого типа очень напоминает собой печь, но при этом отвечает всем стандартам безопасности и современным требованиям к качеству аналогичных установок.

Котлы имеют в своей конструкции камеру сгорания, теплообменник, загрузочный бункер, дымоход, форсунки, блок управления и камеру отвода горячих газов. Монтаж котлов производится только на фундамент. Они имеют достаточно большие габаритные размеры и массу.

Выбор схемы и конструкции котла

В целях экономии можно купить самодельный твердотопливный котел у знакомого умельца, но лучше собрать его своими руками. Процесс изготовления системы обогрева не так сложен, как может показаться на первый взгляд. Главное — заранее определиться с видом устройства и подобрать понятную схему либо сделать качественный чертеж.

Котел с верхним горением

В современных котлах с верхним горением топливо используется послойно. Эта особенность позволяет увеличить КПД аппарата на 80% и значительно уменьшить объем отходов.

С пиролизным сжиганием твердого топлива

Тепло в таких агрегатах вырабатывается в результате сгорания древесного газа, образующегося во время сухой перегонки дров при температуре 600-800 °C. Из-за этой особенности подобное оборудование также называют газогенераторным. При работе пиролизных систем сажа и зола выделяются в очень маленьких количествах.

Шахтного типа

Оборудование шахтного типа отличается неприхотливостью к качеству закладки, оно способно работать даже на влажных дровах, а также поддерживать тепло продолжительное время. Между загрузками топлива обычно проходит около 12 и более часов. Такое название устройство получило из-за особенностей конструкции. Топка и камера теплообмена этого агрегата имеют строение шахт. Дрова загружаются внутрь устройства постепенно, как в колодец, один слой за другим. Сгорание топлива происходит снизу вверх, поэтому эти приборы нередко называют котлами с нижним горением.

Классический

Традиционные котлы представляют собой печки с водяным контуром. Такие конструкции активно используют в небольших кочегарках и частных домах. Принцип их работы прост: при сжигании топлива (дров или угля) нагревается жидкость в теплообменнике, расположенном в нижней части циркуляционного контура.

Требования к конструкции самодельного обогревателя

Важно помнить, что все аппараты имеют свои конструктивные особенности, которые стоит учесть при сборке понравившейся модели. Большинство потребителей не задумывается о декоративном виде самодельных котлов, ведь основной задачей этих приборов является обогрев помещений

Большинство потребителей не задумывается о декоративном виде самодельных котлов, ведь основной задачей этих приборов является обогрев помещений.

Однако при их изготовлении важно помнить, что аппарат, выполненный своими руками, должен соответствовать элементарным требованиям:

экономно потреблять топливо;
быть безопасным при использовании по назначению;
нагрев воздуха в помещении должен происходить как можно быстрее;
иметь простую конструкцию, чтобы при поломке какой-либо детали ее можно было легко извлечь из агрегата и быстро починить или заменить;
обладать сравнительно небольшими размерами, так как громоздкий обогреватель станет занимать много места;
быть функциональным, то есть помимо прямого назначения выполнять и дополнительную работу, например, осуществлять нагрев воды или сушить вещи.

Меры безопасности

Также при использовании самодельного прибора не стоит забывать о мерах безопасности.

К ним относятся:

нельзя хранить легковоспламеняющиеся материалы рядом с аппаратом;
чистку зольника и дымохода нужно осуществлять, когда котел остыл;
не стоит использовать неисправный обогреватель;
загрузочная дверца должна плотно закрываться;
работающее оборудование нельзя надолго оставлять без присмотра;
запрещается сжигать в топке токсичные материалы.

Выбор

Газовые котлы

производитель и ценовой сегмент;
потребляемая мощность;
количество контуров — одноконтурные и двухконтурные модели;
тип монтажа (напольный или настенный);
способ очистки отработанных газов.

Очень популярны настенные газовые установки – они просты в монтаже и небольшие по размеру.

Электрические котлы

тэновые;
индукционные;
электродные.

Твёрдотопливные котлы

Варианты устройства двухтрубной системы

Основным отличием двухтрубной схемы обогрева частного дома является подключение каждой батареи к магистрали как прямого, так и обратного тока, что увеличивает в два раза расход труб. Зато у владельца дома появляется возможность регулирования уровнем теплоотдачи каждого отдельно взятого отопительного прибора. В итоге можно обеспечить разный температурный микроклимат в комнатах.

При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устраивают ее следующим образом:

От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.

При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.

Схема двухтрубной автономной системы водяного отопления дома с нижней разводкой. Теплоноситель поднимется вверх по вертикальным стоякам из центральной трубы

Вертикальная система с верхней разводкой

В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.

Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.

Схема двухтрубной автономной системы отопления дома с верхней разводкой. Теплоноситель двигается вверх по центральному стояку, а затем опускается вниз, проходя по всем установленным радиаторам

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:

Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.

Вот так это выглядит:

Три схемы устройства горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления, которые чаще всего используются при строительстве малоэтажных домов и частных коттеджей

При выборе типовой схемы разводки необходимо учесть множество факторов, начиная от площади дома, и заканчивая, материалами, использованными при его строительстве. Лучше подобные вопросы решать со специалистами, чтобы исключить вероятность ошибки. Ведь речь идет об обогреве дома, главном условии комфортного проживания в частном жилье.

Как сделать обвязку котла правильно

Следующий компонент отопительной системы – обвязка котла. Первым делом стоит поискать циркуляционный насос с хорошей производительностью. Если он может выдавать напор в 2 метра, то такое устройство вполне подойдет даже для функционирования отопления в многоэтажных домах.

Мощность циркуляционного насоса рассчитывается по формуле вида:

Q = 0,86R / Dt, где
Q – производительность насоса (измеряется в куб.м. в час);
R – мощность отопительного котла или контура, в который будет встраиваться циркуляционный насос;
Dt – разница температур в подающем и обратном контуре (обычно составляет около 20 градусов).

Выбирая предохранительный клапан, нужно отталкиваться от максимальной величины давления, которое может возникнуть в системе (как правило, это значение составляет 2,5 кгс/см2). Объем расширительного бака должен составлять 1/10 от объема теплоносителя, находящегося в контуре. Желательно брать бачок с небольшим запасом. В стандартных отопительных системах на 1 кВт мощности котла приходится около 15 литров теплоносителя.

Как правило, бак начинает срабатывать при давлении в 1,5 кгс/см2 – т.е. при превышении рабочего давления в сбалансированной отопительной системе. Чтобы увеличить давление, нужно воспользоваться краном, соединяющим отопление и холодное водоснабжение, или же просто подкачать расширительный бак воздухом.

Способы циркуляции теплоносителя

Обустраивая отопительную систему, важно продумать и то, как в ней будет циркулировать теплоноситель. Вариантов движения воды в контуре существует два:

Вариантов движения воды в контуре существует два:

Естественная циркуляция. При таком способе устройства конструкция системы не предполагает наличия циркуляционного насоса, так как вода движется исключительно за счет силы гравитации. Трубы должны располагаться под определенным уклоном и обладать разным диаметром, чтобы вода могла двигаться без помех.
Циркуляция принудительного типа. Такой вариант является более распространенным. В этом случае необходимо подключить насос, обеспечивающий непрерывную циркуляцию теплоносителя. Для того чтобы обезопасить себя в случае аварийной ситуации, рекомендуется смонтировать специально предназначенный обход, именуемый байпасом, с помощью которого циркуляция может быть в любой момент переведена с принудительной циркуляции на естественную.

Виды водяных систем отопления в частном доме

Существует несколько видов водяного отопления для частных домов. Здесь мы подразумеваем стандартные системы обогрева с помощью радиаторов, теплые полы и плинтусное отопление. Отдельные виды могут совмещаться друг с другом, что позволяет достичь эффективного обогрева. Например, в спальнях и гостиных монтируются обычные радиаторы, а в ванных комнатах и туалетах нередко прокладываются теплые полы – отличное решение для тех, кто не выносит холода и не любит холодный кафель. Давайте разберемся в отдельных видах отопления и в их преимуществах.

Радиаторные

Радиаторные системы отопления являются неустаревающей классикой. Принцип их работы заключается в передаче тепла от теплоносителя через устанавливаемые в помещениях радиаторы. Такие отопительные системы смонтированы в подавляющем большинстве зданий различного назначения – в жилых, производственных, административных, хозяйственных и многих других. Они отличаются относительной легкостью в монтаже – достаточно протянуть трубы и подключить к ним радиаторы.

Раньше водяное отопление в частном доме предусматривало монтаж громоздких чугунных радиаторов. Со временем им на смену пришли более легкие и тонкие стальные радиаторы, изготовленные из стойкой к коррозии стали. Позднее на свет появились алюминиевые батареи – они отличаются легкостью, дешевизной и выносливостью. Для частного дома это самый идеальный вариант батарей.

Главным плюсом радиаторных систем является то, что для их прокладки не нужно заливать бетонные стяжки. Весь монтаж сводится к установке котла и радиаторов с их последующим подключением. Радиаторы обеспечивают эффективный прогрев помещений и не нарушают дизайн интерьеров, особенно, если в качестве них выступают современные алюминиевые многосекционные батареи.

Теплый пол

Водяное отопление пола в частном доме может работать как в самостоятельном режиме, так и во вспомогательном. В самостоятельном режиме надобность прокладывать трубы с радиаторами отпадает, а все тепло испускают полы. Благодаря этому на таких полах могут без опаски играть дети, их не продует и не просквозит. У вас постоянно мерзнут ноги? Тогда вам обязательно придутся по душе всегда теплые полы. Во вспомогательном режиме они работают как дополнение к радиаторным системам.

Системы теплых полов хороши на кухнях, в ванных комнатах и туалетах. где на полу чаще всего лежит вечно холодная плитка. Прокладка отопления поможет сделать полы теплыми и комфортными. Например, в ванной комнате вам больше не придется становиться босыми ногами на холодную плитку. То же самое относится и к туалету. Если у вас на кухне лежит кафельный пол, смело укладывайте системы теплых полов и здесь. Еще одно место, где теплый пол станет атрибутом комфорта, это спальня – согласитесь, мало приятного вылезать из-под теплого одеяла и становиться пятками на холодные полы.

Для теплых полов характерна низкая температура теплоносителя, не превышающая +55 градусов, что позволяет создавать экономичные системы отопления. Но необходимость делать бетонные стяжки и проходить сквозь стены и дверные коробки является весомым минусом. Лучше всего продумать необходимость монтажа системы еще на этапе постройки дома.

Плинтусные

Современные отопительные системы, построенные на основе классических алюминиевых радиаторов, отличаются тем, что тепло от них распространяется только вверх – за счет естественной конвекции. В результате весь теплый воздух поднимается, а на его место поступает холодный воздух. Нет ничего удивительного в том, что у домочадцев начинают мерзнуть ноги. Единственным плюсом является отсутствие холода от окон, так как он уносится конвекцией к потолку. Но что делать с отоплением? Не опускать же радиаторы на самый пол?

Выходом из ситуации становятся плинтусные системы отопления. Здесь используются малогабаритные радиаторы, сделанные из латуни или алюминия. Подача теплоносителя осуществляется с помощью пластиковых труб небольшого диаметра. Система дополняется кранами, спускниками воздуха и прочими необходимыми аксессуарами.

Все это уложено в специальный пластиковый плинтус – попадающий сюда воздух нагревается и нагревает находящиеся сверху стены. Далее помещение согревается инфракрасным излучением от нагретых стен и полов. Сквозняки, дующие по полу, в обогреваемых помещениях отсутствуют. Здесь прогреваются не только стены, но и сами полы, делая комнаты теплыми и комфортными.

Достоинством плинтусного отопления является то, что его можно проложить на любом этапе, даже после завершения строительства. Недостатки – высокая стоимость монтажа и куча требований к размещению плинтусов и прочих элементов. Допускается и одновременный монтаж всех видов описанных систем.

Схемы и инструкция по монтажу от одного котла

Наиболее простым и экономичным способом сооружения комбинированной отопительной системы в частном доме считается схема с радиатором и тёплым полом от одного котла. От него уже монтируются все элементы и циркуляционный насос.

Есть настенные котлы, внутрь которых уже встроен насос. При использовании напольной модели, его придётся устанавливать отдельно.

При прямом подключении к газовому прибору (именно эту модель специалисты советуют устанавливать при обустройстве комбинированного способа отопления в частных домах) — рекомендована установка ёмкости для конденсата. Монтаж обычного котла на газе приведёт к быстрому выходу из строя теплообменника.

Газовое оборудование размещается в помещениях с потолками не ниже 2 метров. Обязательно наличие вентиляции.

Если применяется твёрдотопливная модель, то для подключения тёплого пола к ней, нужна установка буферной ёмкости. Её функция — ограничивать температурный режим, так как напрямую трудно проводить регулировку температуры.

Принцип работы отопления по комбинированной схеме — тёплый пол и батарея от одного котла, состоит в следующем. Нагретая вода направляется в смесительный узел, где она упирается в предохранительную головку. Термоголовка определяет её температуру, и если она превышает необходимый уровень, то вентиль открывается, и происходит смешивание горячего и холодного теплоносителя до нужно градуса.

Затем вода распределяется по контурным магистралям пола и батарей. После прохода всего трубопровода, она возвращается в теплогенератор для нагрева.

В схему подключения от одного котла тёплых полов и батарей входят следующие элементы:

котёл с расширительным баком — нагревает теплоноситель;
гидрострелка — разводка, в виде трубы с четырьмя ответвлениями, по ним движется вода;
радиаторный и половой насос — они обеспечивают подачу жидкости в коллекторный узел;
коллектор — к его выходам подсоединяются петли пола, и осуществляется подача горячей воды;
смесительный узел — в нём происходит разбавление теплоносителя для ТП;
термостат — головка, которая открывает или закрывает поступление воды в контуры.

Монтаж системы

После сооружения «пирога» пола — выравнивания основания, гидро и теплоизоляции и укладки нагревательных элементов, можно переходить к монтажным работам и подключению комбинированной системы отопления от одного котла (тёплого пола и радиаторов). Разберем процесс по шагам:

Устанавливается котёл и производится его обвязка (в частном доме он чаще монтируется в отдельном строении). Помещение должно иметь дымоход и приток воздуха.

Подключаются контуры пола через устройство, в котором вода разбавляется до требуемой температуры. Для этого применяются: смесительный узел, 2-х или 3-х ходовой клапан, они крепятся к подающей трубе.

Контуры пола соединяются через гребёнку с источником подачи горячей воды, именно она является теплоносителем, и будет отапливать помещение.

Как определиться с выбором и монтажом отопления частного дома своими руками: схемы разных типов подключения

Подключение котла к системе отопления

Газовые котлы

Электрические котлы

Твёрдотопливные котлы

Выбор схемы и конструкции котла

Котел с верхним горением

С пиролизным сжиганием твердого топлива

Шахтного типа

Классический

Требования к конструкции самодельного обогревателя

Меры безопасности

Рекомендации по обустройству схемы

Выбор

Газовые котлы

Электрические котлы

Твёрдотопливные котлы

Варианты устройства двухтрубной системы

Вертикальная система с нижней разводкой

Вертикальная система с верхней разводкой

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Как сделать обвязку котла правильно

Способы циркуляции теплоносителя

Виды водяных систем отопления в частном доме

Радиаторные

Теплый пол

Плинтусные

Схемы и инструкция по монтажу от одного котла

Монтаж системы