Отопление в частном доме своими руками решает многие проблемы. Собственная отопительная система – это вполне посильная задача, но проводить монтажные работы и осуществлять выбор оборудования необходимо со знанием дела. Сделать все правильно помогут рекомендации и советы специалистов. Важно выбрать оптимальную схему, а при монтаже обеспечить качественную и безопасную сборку, не забывая о контрольной и запорной аппаратуре.
Особенности проблемы
При отсутствии централизованного отопления обустройство собственной отопительной системы в доме становится острой необходимостью. Она монтируется по определенной схеме, которая зависит от габаритов всего сооружения, расположения и размера внутренних помещений, использованных при строительстве материалов и других факторов.
- обеспечение теплом всех (даже самых дальних) помещений;
- равномерность обогрева при оптимальной температуре воздуха в жилых помещениях;
- безопасность эксплуатации, исключение протечек жидкого теплоносителя;
- простота монтажа, возможность установки своими силами;
- возможность регулировки и контроля процесса;
- ремонтоспособность, использование стандартных деталей и комплектующих;
- надежность работы и долговечность, удобство эксплуатации.
В принципе, отопление своими руками может быть 2-х типов – воздушное и водяное или с использованием иного жидкостного теплоносителя. Первый вариант не способен обеспечить стабильный и равномерный обогрев. В качестве основной долгосрочной системы для капитальной жилой постройки он используется редко. Наибольшей популярностью пользуются схемы водяного отопления частного дома.
Принцип работы водяного отопления основывается на передаче тепла от нагретого теплоносителя в воздушную среду помещения. В качестве теплоносителя, как правило, используется горячая вода. Ее нагревание осуществляется в специальных отопительных котлах. Для распределения теплоносителя монтируется трубопровод по всему дому. Непосредственно обогрев обеспечивается отопительными приборами в виде радиаторов (батарей). Все элементы объединены в общую систему, при этом нагретая вода поступает в радиаторы, а затем, отдав тепло, направляется в котел по обратному контуру. Таким образом, работа водяной отопительной системы представляет собой замкнутый цикл.
Выбор источника тепла
Для разогрева теплоносителя необходим достаточно эффективный источник тепла, способный работать в непрерывном режиме длительное время. Раньше (а иногда и в наше время) таким источником служила печь, внутри которой размещался коллектор или змеевик из труб, благодаря чему пропускалась вода. Современные системы основываются на использовании специализированных отопительных котлов разного типа.
Твердотопливные котлы
По принципу действия и конструкции они могут быть таких типов:
- Прямое горение. Эти котлы имеют наиболее простую конструкцию, в топке которой происходит сжигание твердого топлива. Они достаточно надежны и дешевы, но их КПД не превышает 72–74%. По сути, это современная мобильная печь, помещенная в компактный корпус. При монтаже котла должен быть сооружен надежный дымоотвод.
- Пиролизный процесс. В таких двухкамерных котлах основная тепловая энергия вырабатывается при сжигании пиролизных газов, образующихся при тлении топлива. В топке отсутствует открытое горение твердого топлива, что позволяет существенно его экономить. КПД устройства повышается до 82-85%. Кроме того, полное сгорание газов снижает риск попадания в помещение продуктов горения.
- Пеллетные или гранульные котлы. В них используется специальное топливо – пеллеты, представляющие собой спрессованные древесные гранулы. Конструкция предусматривает многоканальный конвективный отсек и специальную объемную горелку. В результате происходит полное сгорание топлива, что обеспечивает КПД в пределах 93-94%. Кроме того, температура отводимых газов не превышает 200 градусов, что упрощает дымоходную конструкцию. Главный минус – потребность в специальном дорогостоящем топливе.
Твердотопливные котлы (кроме последнего варианта) могут быть универсальными или работать только на определенном типе топлива. Для топки чаще всего используются дрова и уголь. Может применяться и другое твердое топливо – торф, топливные брикеты, древесные отходы и т. д. Основные преимущества данного типа котлов – доступность и дешевизна топлива, независимость от централизованных источников энергии (электричество, газ), простота монтажа и эксплуатации. Отопление твердотопливным котлом имеет и недостатки – инертность разогрева, необходимость периодической загрузки топлива, повышенные требования к дымоходу, сложности автоматизации процесса. Многих недостатков лишен пеллетный котел, но он отличается повышенной стоимостью.
Использование природного газа
Современные газовые котлы для отопления отличаются малыми габаритами, надежностью, безопасностью и эффективностью. Их КПД достигает 85-88%. Более дорогие установки конденсационного типа способны обеспечить КПД до 95-96%. В газовых котлах предусматривается достаточно высокая степень контроля и автоматизации. Главное условие – наличие надежного газоснабжения, что недоступно для ряда регионов страны.
Электрические установки
Их основное достоинство – отсутствие необходимости в дымоходе и вытяжной вентиляции. Само оборудование и его монтаж обойдутся дешево, а система автоматизации позволяет регулировать температуру в помещении. Ограничивает использование высокая стоимость электроэнергии и зависимость от бесперебойной ее подачи. При длительном отсутствии электроэнергии можно замерзнуть в собственном доме.
Котлы на жидком топливе
Они могут работать на отработанном масле и дизельном топливе. Больше подходят для отопления нежилых построек. Применение в частном доме ограничивается из-за неприятных запахов и усложненного обслуживания.
Совет! Выбор источника тепла производится с учетом конкретных условий. Прежде всего, учитываются доступность и стоимость топлива. Поэтому наибольшей популярностью пользуются твердотопливные котлы, а также современные универсальные установки, позволяющие переключиться на разный тип топлива.
Другой важнейший критерий – мощность. Обычно используют упрощенный расчет из условия, что необходима удельная мощность 100 Вт на 1 кв. м помещения. Следовательно, достаточно подсчитать полезную площадь дома и умножить ее на 100. Рекомендуется также проводить корректировку. Если комната угловая, то принимается повышающий коэффициент 1,2, а для комнаты с двумя наружными стенами и окнами – 1,3.
Трубная разводка
Материал труб для разводки отопительной системы по всем помещениям существенно влияет на ее надежность и долговечность. При обустройстве отопления чаще всего используются такие трубы:
- Металлические изделия. Если раньше считался самым надежным вариантом применения стальных труб, то в настоящее время отношение к ним изменилось. Они обладают высокой прочностью, но коррозионное разрушение при повышенной температуре значительно сокращает срок службы. Кроме того, монтаж затрудняет необходимость сварочного оборудования и приспособлений для изгибания труб. Недостатков лишены медные трубы, трубы из медных сплавов и нержавеющей стали, но их применение ограничивает высокая стоимость.
- Пластиковое отопление. Современные пластиковые трубы способны конкурировать с металлическими изделиями и обладают достаточной долговечностью. Наиболее распространены трубы из полипропилена. Специально для отопительных систем выпускаются изделия с внутренней алюминиевой фольгой и армированные стекловолокном. Соединительные элементы (муфты, переходники, тройники, крестовины) для них выполняются из аналогичных материалов. Стыковка труб обеспечивается пайкой, при проведении которой используется строительный фен. Еще один вариант – модифицированный полиэтилен (РЕХ, РЕ-RT). При использовании пластиковых труб надо учитывать важный недостаток – значительное удлинение при нагреве. С учетом этого явления для крепления рекомендуется применять опоры подвижного типа, а при скрытой прокладке следует оставлять зазоры.
- Металлопластик. Использование комбинированной металлопластиковой трубы считается современным подходом к обустройству отопительной системы. Она состоит из внутренней и внешней пластиковых труб и внутренней трубы из алюминия. Между элементами располагается вещество, обеспечивающее улучшенную адгезию между слоями. В качестве полимерной составляющей применяется полипропилен (РР-R) или модифицированный (РЕ-R), сшитый (РЕ-Х) и термостойкий (РЕ- RT) полиэтилен. Такие трубы лишены главного недостатка – значительного изменения размеров при нагреве. Кроме того, существенно повышается механическая прочность. Соединение осуществляется с помощью пресс-фитингов.
Выбор труб для отопления нередко определяется их стоимостью. Этот фактор обуславливает широкое использование полипропиленовых труб. При монтаже пластикового или металлопластикового трубопровода важно строго контролировать качество стыков.
Запорные устройства
Любая система, где происходит перемещение жидкости, не может надежно работать без аппаратуры (арматуры) запорного и регулирующего типа. Для обустройства отопительной системы в доме потребуется следующее оборудование:
- Краны. Они используются для полного блокирования канала при отсечении отдельных зон, а также в качестве конечной арматуры для слива воды.
- Вентили балансировки. Эта запорная арматура нужна для регулирования системной гидравлики.
- Вентили радиаторов термостатического типа. Предназначены для регулирования расхода воды в автоматическом режиме.
- Предохранительные клапаны. Их задача — срочно снизить давление при его повышении до критических отметок.
- Трехходовые (4-х ходовые) клапаны. Они позволяют изменять температуру теплоносителя путем перераспределения потоков.
- Кран Маевского. С его помощью можно выпустить воздух из системы вручную.
- Автоматические воздухоотводы. Они обеспечивают устранение воздушных пробок автоматически.
- Грязевые фильтры сетчатого типа. Предназначены для очистки системы от различных примесей в воде.
Указанная арматура при правильной установке позволяет оптимизировать распределение теплоносителя в системе и своевременно устранить критические факторы. Особенно важно не допустить роста давления выше критических значений.
Отопительные приборы
Радиаторы отопления выбираются по мощности. Соответственно, определяется и необходимое их количество в помещении. Простой расчет по мощности проводится аналогично указанной методика для котла. Однако при проектировании системы следует учитывать важную особенность. Паспортная мощность радиатора указывается при условии температуры теплоносителя в нем 90 градусов, что обеспечивается крайне редко. Реальная температура не превышает 70 градусов, а потому используется корректирующий коэффициент 1,5.
По конструкции выделяются такие основные типы радиаторов:
- Цельная панель определенного размера.
- Батарея пластинчатого типа.
- Трубчатый вариант. Батарея выполняется в форме коллекторов, соединенных трубами меду собой.
- Секционные радиаторы. Они при монтаже могут собираться из разного количества секций.
Отопительные приборы различаются по способу подключения к трубопроводу:
- Одностороннее подсоединение сбоку. Такое подключение необходимо при наличии стояков, т. е. схемы отопления двухэтажного частного дома своими руками, или в последнем помещении дома (конечная батарея). При таком соединении теплоноситель проходит по всей полости радиатора.
- Подсоединение с разных сторон по диагонали. Оно важно при горизонтальном расположении системы, т. е. обеспечивает отопление одноэтажного частного дома. В этом случае радиатор врезается в трубопровод.
В некоторых конструкциях радиаторов патрубки располагаются снизу. По сути, такое подключение мало отличается от бокового соединения, но для прохождения теплоносителя через всю батарею необходимо повышенное давление.
Особенности монтажа
Монтаж отопительной системы частного дома может осуществляться по 2 основным схемам:
- Однотрубный или одноконтурный вариант. В этом случае все отопительные радиаторы располагаются последовательно и закольцовываются на котле. Нагретая вода движется по всем обогревательным приборам и в конце поступает обратно в источник тепла. Схема однотрубной системы показана на рис. 1. Главный минус такого варианта – постепенное уменьшение температуры теплоносителя, в результате чего разогрев последней батареи минимален. Для обеспечения на ней нормальной температуры приходится увеличивать количество секций.
- Двухтрубная система. Ее схема показана на рис. 2. В этом случае трубопровод разделяется на потоки. Двухконтурное отопление предусматривает разделение прямого потока на 2 параллельных направления, а потому температура в них одинакова. Обратный поток после выхода из радиаторов обоих контуров собирается в одну трубу и направляется в котел.
Когда проводим отопление своими руками, важно учитывать некоторые принципы монтажа. Для обеспечения безопасности и возможности контроля обязательно используется схема, показанная на рис. 3. В системе устанавливается соответствующая запорная и защитная арматура.
Для обеспечения надежной работы и возможности регулировки в ручном и автоматическом режиме используется дополнительное оборудование:
- Расширительный бак. Он берет на себя излишний объем воды, исключая критическое повышение давления. Особенно важно его наличие при вертикальной схеме расположения элементов, на ниспадающем потоке.
- Насос циркулярного типа. С его помощью обеспечивается равномерное распределение теплоносителя по всем отопительным приборам. Принудительное движение необходимо для отопления двухэтажного дома.
- Гидрострелка. Она устанавливается при разделении системы на несколько контуров для стабилизации давления на участке разветвления и исключения гидравлических ударов при совмещении потоков.
Для универсального использования отопительной системы иногда устанавливаются бойлеры косвенного нагрева. Они позволяют дополнительно нагревать емкость с водой для других нужд (ванна, мойка, душ). Нельзя забывать о таких важных элементах контроля, как приборы для измерения температуры и давления.
Отопительную систему в частном доме можно установить своими руками. При этом необходимо использовать только проверенные детали, а места стыков должны надежно герметизироваться. Обязательными элементами является запорная арматура. Установка котла и подключение приборов необходимо производить строго по инструкции.