Схемы системы отопления частного дома. Основные правила и ошибки проектирования

Из чего состоит система отопления?

Основным элементом отопительной конструкции является котел. Выбор центрального агрегата основывается на требуемой мощности. Для ее выяснения необходимо разделить общую площадь дома на удельную мощность.

Таким способом выясним минимальную мощность отопительного котла, способного обеспечить теплом все жилые помещения. К полученному числу обычно прибавляют 25%, тем самым возлагая на агрегат оптимальную нагрузку и оставив запас мощности на случай непредвиденных морозов.

Современные отопительные котлы снабжаются электронной системой управления и другими необходимыми элементами. Помимо отопительного котла проект отопления включает в себя схему разводки труб и радиаторов.

Такие элементы широко представлены на строительном рынке и могут быть произведены из различных материалов, отличающихся своими свойствами, качеством и, соответственно, ценой.

Инструкция по проектированию систем отопления

Если подойти правильно и с умом, то сделать проектирование систем отопления и водоснабжения можно и самостоятельно. Сначала выберите подходящую именно вашему дому систему. Многие дома в сельской местности находятся на печном отоплении. Оно надёжно, проверено веками. Но есть небольшие минусы: нужно регулярно заготавливать дрова и в доме часто возникают перепады температуры.

Печь является одним из самых простых способов устройства отопления частного дома

Изучите примеры проектов системы отопления. Посмотрите, насколько подходят вам системы отопления с использованием электричества и газовых котлов. Если вы уверены в бесперебойной подаче электроэнергии, то можете их использовать. Котлы не имеют тех недостатков, которые есть у печи, но зато зависят от электроэнергии. Поэтому хорошим решением может быть комбинированное отопление. Оно включает в себя дровяную печь и котёл, например, газовый. Тогда вы будете меньше зависеть от различных неожиданностей.

Для начала нужно знать объём и площадь помещения, которое будет отапливаться, выполнить все замеры и сделать таблицу, в которой вы будете суммировать объёмы жилых и подсобных помещений. Сделайте её удобной для вас, чтобы было понятно и просто посмотреть нужную информацию. Затем на схеме дома выделите те места, где вы хотите монтировать отопительные приборы (такие, как: стояки, печи, котлы, радиаторы и так далее). Сделайте схему разводки труб отопления, конечно, если такие у вас предусмотрены.

Чертеж системы отопления

Когда делается проектирование и расчет систем отопления, необходимо принимать во внимание взаимное расположение жилых помещений. Если дом имеет больше одного этажа, нужно будет составлять поэтажный план и указывать места, где будут установлены дымоходы, стояки и другие коммуникации

Обязательно необходимо предусмотреть систему защиты дома от возгорания. Особенно это нужно, если решено использовать печное отопление, особенно там, где трубы отопления будут выводиться наружу.

Разработка проекта отопления учитывает и расположение дома по отношению к розе ветров и даже сторон горизонта. Хорошо бы иметь данные о ветровой нагрузке в среднем за год, они позволят сделать отопление эффективнее и экономичное. И правильно рассчитать нужную мощность и количество приборов отопления.

Карта ветровой нагрузки России

Принимая во внимание выбранный вами тип отопления, приготовьте материалы, инструменты и оборудование, которое вам понадобиться. Для облегчения работы можно составить подробный список всего необходимого

Просчитать финансовые затраты. Совсем не обязательно приобретать материалы в большом количестве, про запас.

В том случае, если вы затрудняетесь выполнять проектирование систем отопления и вентиляции сами, лучше воспользуйтесь услугами профессионалов. Они проведут консультацию, во время которой будут рассмотрены все технические и организационные вопросы по проектированию отопительной и других инженерных систем. На основе данных по вашему дому проектировщиками будет выполнена программа для проектирования отопления и вы узнаете, сколько стоит проект отопления.

https://youtube.com/watch?v=JvkIH_HzwXA

Программа для проектирования системы отопления выполняется при учёте технического задания, которое даёт заказчик, данных о доме, договоре на проектирование системы. Затем при встрече проектировщика и заказчика обсуждаются различные нюансы, техническое задание, определяется стоимость проектирования отопления. Если у сторон нет вопросов и претензий друг к другу, они заключают договор

Очень важно на этом этапе выяснить уточнить нюансы. Это делается для того чтобы исключить в будущем различные недоразумения и недовольства

Бывает, что специалист выезжает на объект. Обычно это нужно, когда проектирование выполняется для уже построенного здания, что усложняет работу проектировщика.

Выбор котла

Тип котла зависит от вида энергоносителя, на котором он функционирует. Подбирать основной элемент обогрева дома следует с учетом доступного вида топлива.

Газ

В силу своей экономичности самыми популярными остаются газовые агрегаты. Препятствием к их использованию может стать отсутствие газовых магистралей в непосредственной близости к земельному участку. Стоит отметить, что оборудование данного типа нуждается в постоянном обслуживании и контроле со стороны специальных служб.

Твердое топливо

Если местность не газифицировалась, проектирование систем отопления может выполняться с учетом использования котла на твердых видах топлива. Это позволит не зависеть от централизованной подачи энергоносителей, но потребует дополнительных источников поступления твердого топлива и сухого места для его хранения.

Жидкое топливо

Для устройства системы обогрева частного дома можно приобрести котел, работающий на жидком энергоресурсе. Однако дизель относится к дорогим видам топлива, поэтому расходы на его использование значительно возрастут. Также потребуется подземный монтаж специального резервуара, в котором он будет храниться. Следует помнить и о высокой степени пожароопасности дизеля.

Электричество

Использование электрического котла желательно предусматривать в совместной системе с электрическими радиаторами. Такой проект подразумевает преобразование электроэнергии в тепловую без водного ресурса – напрямую.

По аналогии с жидким топливом такой носитель энергии обойдется недешево. Если позволяют средства, в такой ситуации лучше остановить свой выбор на автономном отоплении, позволяющем получать электричество от солнечных и ветровых преобразователей или мини-гидростанций.

Расчет системы отопления дома

Для того чтобы быть точно уверенным в том, что система обогрева Вашего коттеджа будет функционировать корректно, необходимо выполнить проектирование. Но если коттедж небольшой, то проектирование можно не выполнять. В этом случае нужно провести инженерный расчет потерь тепла.

Суть расчета сводится к определению необходимой тепловой мощности. Она характеризует количество тепла, которое необходимо передать в каждое обогреваемое помещение коттеджа. Необходимая тепловая мощность соответствует тепловым потерям. Тепловые потери – количество тепла, которое уходит из загородного дома через его ограждающие конструкции (тепловой контур).

Расчет тепловых потерь выполняется для каждого отдельного помещения и коттеджа в целом. На его основании выбирается отопительный котел, и подбираются радиаторов или другие отопительные приборы.

Существует упрощенная методика, которая позволяет вычислить ориентировочную тепловую мощность, необходимую для каждого помещения в загородном частном доме. Для этого площадь помещения умножается на 100-130 Вт (в зависимости от того, сколько наружных стен имеется). Однако этот способ дает приблизительные результаты, которые не учитывают ряд факторов.

Для точного вычисления существуют специальные формулы. Вначале определяется термическое сопротивление R (в м2*С/Вт). Оно равно отношению толщины оградительных конструкций (в метрах) к их теплопроводности. Это табличное значение.

После этого применяется формула для вычисления количества тепловых потерь (в Ваттах), которые совершаются через тепловой контур:

Q = S*(Tвн-Tнар) /R

S – площадь отапливаемого помещения,

Tвн — требуемая температура в помещении,

Tнар — минимальная уличная температура в самый холодный период года.

Тепловая энергия расходуется и через вентиляцию (как естественную, так и принудительную). Ее количество рассчитывается по следующей формуле:

Q=c*m*(Твн-Тнар)

m – масса воздуха в помещениях (произведение суммарного объема помещений на плотность воздуха, c – его теплоемкость, которая равна 0,28 Вт/кг*С).

Для вычисления необходимой суммарной тепловой мощности надо сложить количество тепловых потерь через стены, пол, крышу и через вентиляцию. Получившуюся сумму умножить на коэффициент 1,3.

Помимо теплового расчета может быть выполнен и гидравлический расчет. Он служит основанием для выбора диаметров трубопроводов и параметров насосных групп. Этот расчет является частью отопительного проекта.

Какую систему выбрать?

Проектирование отопления частного дома осуществляется с учетом энергоносителя, которым будет производиться обогрев помещения. Существует несколько наиболее распространенных систем, при помощи которых во все внутренние помещения здания поступает тепло:

• водяная;
• воздушная;
• электрическая;
• открытого огня.

Под «открытым огнем» подразумевается каминный очаг или печь. Оба эти источника тепла малоэффективны в вопросе полноценного домашнего отопления, так как распространяют горячий воздух неравномерно. Они чаще всего включены в проект отопления в качестве декоративных элементов. На других системах остановимся более подробно.

Проектирование централизованного отопления

Схема отопления многоквартирного дома

Намного сложнее выполнить проектирование системы отопления многоквартирного дома. Трудности связаны с адаптацией системы к центральной магистрали, а также равномерном распределении теплоносителя по всем потребителям.

До недавнего времени организация теплоснабжения многоэтажных зданий осуществлялась только одним способом – подключением к центральной тепловой магистрали. Это влекло за собой невозможность изменения температурного режима работы системы жильцами квартир, а также прямую зависимость от качества услуг управляющей компании.

Проектированием систем отопления многоквартирного дома занимаются специальные инженерные бюро. При этом учитываются следующие факторы:

• Этажность дома, его площадь. Отдельно рассчитываются параметры для жилых и нежилых помещений;
• Степень теплоизоляции стен и оконных конструкций. При этом расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления должна компенсироваться нагретым внутри воздухом с учетом тепловых потерь здания;
• Тепловой режим работы. Для уменьшения потерь при прохождении горячей воды по наружным магистралям ее температура может составить от +90°С до +110°С. Для уменьшения этого показателя в каждом доме обустраивается элеваторный узел, который также учитывается при составлении технического задания на проектирование теплоснабжения.

Учитывая все эти особенности большинство жильцов многоквартирных домов при первой возможности отказываются от услуг центрального отопления. В качестве альтернативы ему проектируются автономные системы отопления многоквартирного дома, которые практически полностью аналогичны вышеописанным.

Со временем эксплуатационные показатели дома могут ухудшиться. Соответственно необходимо либо улучшить теплоизоляцию наружных стен, либо повысить уровень нагрева воздуха в квартирах.

Водяная

Проект отопления на основе наиболее распространенной водяной системы являет собой планирование замкнутого контура, по которому беспрерывно осуществляется циркуляция горячей воды. В этом случае функцию нагревателя выполняет котел, от которого по комнатам разводятся трубы и примыкают к радиаторам, отдающим основное количество тепла.

Осуществив теплоотдачу, вода перетекает обратно в котел, где снова нагревается и повторяет технологический цикл. Нагревателем для водяного типа отопления служат котлы, работающие на любом топливе. Водяная система обогрева делится на два типа: естественную и принудительную.

Естественная циркуляция

В первом случае теплоноситель циркулирует по трубам и радиаторам без воздействия дополнительной силы. Такой эффект достигается определенным способом монтажа элементов тепломагистрали.

Проектирование отопления при естественной циркуляции воды предусматривает необходимый угол наклона труб, дающий возможность протекать процессу под воздействием гравитации.

Горячая вода легче холодной, поэтому она проходит в высшей точке стояка. Отдав по пути свое тепло радиаторам, остывший теплоноситель вытесняется горячим и опускается в нижнюю точку системы (в котел), где снова нагревается.

Принудительная циркуляция

Принудительное перемещение воды по системе достигается работой циркуляционного насоса, интегрированного в отопительный котел. В отличие от естественной циркуляции принудительная нуждается в источнике электричества, от которого питается насос.

Разводка

Естественная и принудительная система циркуляции воды может использоваться при однотрубной, двухтрубной и коллекторной разводке. В первом случае проектирование систем отопления предусматривает монтаж одной трубы, которая выполняет функцию подачи и отвода воды одновременно.

При такой схеме температура дальнего от котла радиатора будет ниже, нежели ближнего. К тому же при выходе из строя одной батареи, остальные также перестанут функционировать, так как они не могут отключаться по отдельности.

Двухтрубная разводка дает возможность равномерного прогрева батарей благодаря тому, что подающая труба параллельно подключена к каждой из них. Вторая труба отводит остывший теплоноситель обратно в котел. При условии установки крана на каждом радиаторе их можно отключать по отдельности.

Коллекторная разводка наиболее удобна, так как после ее монтажа можно регулировать температуру теплоносителя в каждой отдельной комнате. Для данного способа обогрева помещения потребуется установка коллекторного шкафа.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Воздушная

Такую систему можно вмонтировать исключительно на этапе возведения постройки. Она не подходит для готового частного дома. Это объясняется необходимостью встройки металлических, пластиковых или текстильных воздуховодов, через которые выдувается горячий воздух, нагретый теплогенератором.

В помещение теплый поток поступает из-под потолка и вытесняет холодный воздух, который, в свою очередь, по воздуховодам возвращается к теплогенератору.

Проектирование отопления по методу воздушного обогрева позволяет монтировать систему для внешнего забора чистого воздуха, который подмешивается к потоку. Циркуляция может достигаться гравитационным или принудительным способом.

Естественный воздухообмен происходит за счет разницы температур, а принудительный осуществляется при помощи специального вентиляционного оборудования. Теплогенератор может сжигать дизельное топливо, природный газ (магистральный или баллонный) и керосин. Продукты сгорания выводятся через дымоход.

Электрическая

Для отопления своего дома можно применить электрические приборы: конвекторы, инфракрасные длинноволновые обогреватели или системы «теплый пол». Также для достижения максимального эффекта, рекомендуется комбинировать несколько электроприборов.

При любом из этих способов не избежать больших платежей за потребление энергоносителя, поэтому устанавливать их рекомендуется в тех случаях, когда отсутствуют альтернативные источники тепла.

Подготовительные работы

Перед началом работ по монтажу отопления частного дома необходимо провести подготовительные работы. Их цель – в процессе производства работ свести возможность простоя монтажной бригады к минимуму. К подготовительным работам относится:

• Обеспечение строительной готовности – тепловой контур должен быть закрыт, помещения очищены от строительного мусора, должны быть межэтажные перекрытия или лаги
• Устройство ниш под установку радиаторов и коллекторных шкафов – если это необходимо
• Подготовка поверхности стен для установки радиаторов – желательно чистовая отделка
• Выполнение полной чистовой отделки помещения котельной
• Изготовление всех необходимых отверстий в межэтажных перекрытиях, выполнение штроб и ниш

Читайте другие статьи по данной тематике

Услуги по данной тематике

Что входит в проект?

Профессионально составленная проектная документация должна включать в себя следующие позиции:

1. фирменный бланк предприятия с печатью;
2. лицензия организации;
3. пояснительная информация к пунктам проекта;
4. подробный план разводки магистралей (в том числе и высотный);
5. смета;
6. инструкция по выполнению работ;
7. спецификация материалов и оборудования;
8. эскиз проекта;
9. чертеж с деталировкой всех узлов отопительной магистрали;
10. план проводки коммуникаций и подключения узлов.