Как сделать отопление в частном доме правильно самому без насоса

Обновлено: 18.05.2024

Как сделать отопление в частном доме – выбор котла, труб, радиаторов, схемы разводки

Наличие эффективной отопительной системы – это обязательное условие комфортного проживания в доме. Многие хозяева, узнав о стоимости найма бригады строителей, принимают решение заняться обустройством отопления самостоятельно. В этом нет ничего сложного, но перед работой нужно разобраться с технологией монтажа и обратить внимание на некоторые нюансы данной системы. О том, как сделать отопление в частном доме, и пойдет речь в данной статье.

Основные компоненты отопительной системы

Первым делом нужно разобраться, что нужно для системы отопления частного дома, чтобы она была полноценной:

1. Котел. Выбирая котел, нужно найти устройство с оптимальным сочетанием эффективности и экономичности. Кроме того, хороший отопительный котел практически не требует внимания в процессе эксплуатации.
2. Обвязка котла. Обвязка включает в себя группу безопасности (воздушный клапан, предохранительный клапан и манометр), циркуляционный насос и расширительный бачок, принимающий в себя излишки теплоносителя при его температурном расширении.
3. Трубы. Для монтажа потребуются магистральные трубы, подводки к радиаторам и отопительные стояки (необходимы, если в системе будут вертикальные участки).
4. Отопительные приборы и их обвязка. К обвязке отопительных приборов относятся элементы запорной арматуры.

В открытых системах с естественной циркуляцией теплоносителя функцию обвязки котла выполняет открытый расширительный бачок. Такая система водяного отопления частного дома своими руками создается очень просто, но за эту простоту придется платить длительным и неравномерным прогревом системы, а также подверженностью коррозии и образованию накипи.

Отопительные котлы

Выбор источника тепла – это ключевой фактор, от которого будет зависеть дальнейший подбор элементов отопления и эффективность работы собранной системы. Самым дешевым топливом на сегодняшний день является газ, поэтому, если к участку подведена газовая магистраль, работающий на газе котел будет лучшим решением.

Наиболее экономичными показали себя конденсационные газовые котлы с электрическим розжигом, которые имеют пару особенностей:

• При разогретом до слишком высокой температуры теплоносителе газ попросту не расходуется, что снижает его затраты примерно на 25%;
• Тепло, отданное водяному пару, также расходуется для отопления, что позволяет сэкономить еще 10-12% энергоресурса.

Если же расставить в порядке снижения экономичности отопительное оборудование, работающее на других видах топлива, то получится перечень следующего вида:

• Дровяные котлы;
• Пеллетные котлы;
• Угольные котлы;
• Дизельные котлы;
• Электрические отопительные устройства.

Подбирая источник тепла перед тем, как провести отопление в частном доме, нужно обратить внимание на ряд нюансов:

1. Для газовых котлов можно использовать не только магистральный, но и баллонный газ. Правда, стоимость отопления в таком случае вырастает в несколько раз.
2. Перед приобретением работающего на определенном виде топлива отопительном устройстве стоит хотя бы примерно изучить динамику роста цен на разные типы горючего, причем при изучении нужно привязывать цены топлива к географии.
3. Угольные котлы для растопки используют дрова. Это нужно учитывать – во-первых, растопка и прогрев системы займут больше времени, а во-вторых, закупка дров потребует дополнительных затрат.
4. Котлы на газе, дизельном топливе и электричестве функционируют бесперебойно в случае наличия топлива. Пеллетные котлы, имеющие систему автоматической подачи, могут работать неделю. Твердотопливные котлы необходимо протапливать и очищать не реже (а зачастую чаще) одного раза в день. Котел длительного горения может работать на одной закладке на несколько часов дольше, а самые дорогие и современные устройства без проблем работают на протяжении суток.
5. В качестве топлива для дизельных котлов можно использовать отработку – это позволит уменьшить затраты на отопление в несколько раз. Недостаток такой экономии заключается в дефиците отработанного масла, которое очень трудно приобретать в достаточном количестве и на постоянной основе.

Если газовая магистраль не подведена к зданию, а связываться с твердотопливными котлами нет желания, то стоит обратить внимание на тепловые насосы. Принцип их работы достаточно прост – для работы системы используется электричество, но оно лишь служит инструментом, позволяющим брать тепловую энергию из грунта, воды или воздуха.

Электричество в таких устройствах требуется только для функционирования компрессора. Подобные схемы получаются достаточно выгодными – стоимость отопления в конечном итоге может на равных соперничать с экономией при использовании твердотопливных котлов и газа.

Конечно, за экономию приходится где-то платить – стоимость тепловых насосов очень высока, да и установка подобного оборудования обходится в круглую сумму. Достаточно привести простой пример: для монтажа геотермального насоса нужно пробурить скважину глубиной в несколько десятков метров, или же выкопать котлован, площадь которого будет в три раза больше площади отапливаемого здания.

Решение данной проблемы есть – можно использовать разновидность теплового насоса, в которой теплоносителем является находящийся за пределами дома воздух. Из него откачивается тепловая энергия, используемая в дальнейшем для обогрева здания. По сути, такая схема представляет собой работу обычного кондиционера, установленного в режим нагрева.

Как провести расчет мощности системы отопления в частном доме

Перед тем, как организовать отопление частного дома, нужно рассчитать мощность отопительного оборудования. Упрощенная методика, используемая для регионов с нормальным климатом без существенных температурных перепадов и морозов, выглядит очень просто – принимается, что для отопления 1 кв.м. площади помещения требуется 100 Вт тепловой мощности.

Чтобы получить более точное значение, стоит воспользоваться формулой вида:

• Q = V * Dt * k / 860, где
• Q – требуемая мощность,
• V – объем помещения,
• Dt – разница температур на улице и в доме,
• k – коэффициент утепления здания.

Некоторые значения коэффициента утепления:

• Для щитового дома со стенами из профлиста данный коэффициент составляет 3-4;
• Если дом кирпичный, а остекление выполняется в один слой, то коэффициент утепления будет варьироваться в пределах 2-2,9;
• Здание, выложенное в два кирпича и имеющее двухслойное остекление, имеет коэффициент утепления 1-1,9;
• При наличии внешнего утепления и тройных стеклопакетов коэффициент утепления колеблется от 0,6 до 0,9.

Точный расчет мощности отопительного оборудования с учетом всех нюансов и небольшим запасом позволит приобрести оптимальное устройство для конкретной ситуации. Грамотный выбор источника тепла – это очень важный момент, непосредственно влияющий на то, как правильно сделать систему отопления.

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.

Трубы для отопительной системы

Перед тем, как сделать отопление самостоятельно, нужно подобрать еще и подходящие трубы. Лучше всего себя проявили полипропиленовые трубы, армированные тонким алюминиевым слоем.

Ключевые достоинства данного материала выглядят так:

1. Низкая стоимость. Полипропиленовые трубы с алюминиевой фольгой обходятся в несколько раз дешевле изделий из нержавейки, не говоря уже о медных трубах, стоимость которых настолько высока, что целесообразность их использования в частном домостроительстве можно поставить под большой вопрос.
2. Простые и надежные соединения. Рассматриваемый вид труб соединяется не требующими обслуживания фитингами, прочность которых сопоставима с прочностью цельной трубы. К тому же, эти соединения можно смело укладывать в штробы или прямо в стяжку.
3. Прочность и устойчивость к температурным перепадам. В автономных отопительных системах температура редко превышает 75 градусов, а величина давления практически никогда не достигает 2,5 атмосфер. При таких параметрах армированные алюминием полипропиленовые трубы отлично работают на протяжении всего срока службы.

Также стоит отметить, что данные трубы характеризуются сравнительно небольшим температурным расширением. Так, обычный полипропилен при нагреве на 50 градусов расширяется на 6,5 мм – но если в трубе присутствует слой алюминиевой фольги, то расширение уменьшается до 1,5 мм на метр. Впрочем, это все равно немало, поэтому при прокладке длинных непрерывных участков магистраль используются компенсаторы, предназначенные для защиты трубы от деформации. Подобные моменты нужно обязательно учитывать – без знания того, как правильно провести отопление в частном доме, создать надежную систему не получится.

Выбор диаметра труб

Еще один важный вопрос, который нужно решить заранее – как провести отопление и какими трубами. Подбирать диаметры труб нужно в зависимости от того, какая теплоотдача планируется на определенном участке отопительного контура. Например, на разводке эта величина соответствует мощности котла, подводки к радиаторам должны передавать достаточно теплоносителя для нагрева самих радиаторов, а пропускная способность стояков должна обеспечивать нормальную теплоотдачу всех подключенных к ним отопительных приборов.

В принципе, если есть возможность увеличить скорость циркуляции теплоносителя (за счет повышения мощности насоса), диаметр труб можно уменьшить. Но в этом моменте важно не переусердствовать – ускорение теплоносителя ведет за собой увеличение шума в системе. Стандартное значение скорости составляет около 0,4-0,6 м/с.

Радиаторы

Универсальным и сравнительно недорогим вариантом отопительных приборов являются алюминиевые секционные батареи. Одна секция стандартных размеров выдает 200 Вт мощности, при этом стоимость таких изделий позволяет отнести их к категории бюджетных.

Перед тем, как сварить отопление в частном доме, нужно провести расчет необходимого количества секций батарей. Методика расчета проста – нужно взять уже имеющееся значение тепловой мощности, требуемое для прогрева конкретного помещения, и разделить его на теплоотдачу одной секции радиатора, которая всегда указывается производителем.

Также нужно учесть один нюанс – в документации, приложенной к батареям, указывается теплоотдача секции в конкретных условиях (разница температур в батарее и в помещении составляет 70 градусов). Соответственно, при остывании теплоносителя или нагреве воздуха мощность каждой секции будет падать пропорционально текущей разнице температур.

Обвязка батарей

До того, как сделать отопление в доме самостоятельно, нужно подумать еще и о количестве арматуры, которая будет использоваться в системе. В том случае, если планируется только отключение радиаторов, то достаточно будет двух шаровых кранов, установленных на подводках с каждой стороны отопительных приборов. Такие краны довольно надежны и долговечны, поэтому проблем с ними не будет.

Другое дело, если систему нужно будет настраивать. Чтобы отрегулировать проходимость теплоносителя, потребуются радиаторные клапаны. Конструктивно они представляют собой обычные вентили, в которых установлен металлический клапан. Для автоматической настройки проходимости подводок лучше взять клапаны с термоголовками, которые регулируют теплоотдачу батарей при изменении температуры воздуха в помещении.

Разводка отопления

Самая простая и надежная схема разводки отопления – «ленинградка», или же однотрубная разводка системы. Такая система конструктивно представляет собой закольцованный контур, проходящий по всему периметру здания. Радиаторы подключаются к трубопроводу параллельно. Основным недостатком «ленинградки» является неравномерной прогрев подключенных в цепь радиаторов.

Гораздо более эффективным вариантом того, как правильно проложить отопление, особенно в многоэтажных домах, является двухтрубная отопительная система. У такой системы есть две разновидности, одна из которых зовется тупиковой. Данную схему нужно обязательно балансировать, т.е. ограничивать проходимость в находящихся близко к котлу радиаторах – иначе прогрев расположенных вдалеке отопительных приборов будет недостаточным.

В попутной схеме имеется несколько расположенных параллельно контуров одинаковой длины. Балансировать попутную разводку не требуется, поскольку в ней теплоотдача всех батарей изначально находится почти на одном уровне. Если никакие препятствия не мешают создать кольцевую попутную схему, то ее нужно сделать, а в противном случае вполне подойдет и тупиковая двухтрубная разводка. В любом случае, чтобы точно знать, как правильно проложить отопление в доме, нужно заранее продумать все известные нюансы.

Монтаж отопительной системы своими руками

Перед тем, как варить отопление в частном доме, нужно запастись следующими инструментами для пайки полипропиленовых труб:

• Шейвер, позволяющий удалить армирование из участка пайки и снять фаску на трубе;
• Труборез;
• Паяльник для полипропиленовых труб с набором насадок необходимого диаметра.

Технология соединения труб выглядит следующим образом:

1. Сначала нужно надеть шейвер на трубу и несколько раз провернуть, чтобы убрать слой алюминия. Если этого не сделать, металл при контакте с жидкостью постепенно будет повреждаться, тем самым оказывая негативное влияние на всю отопительную систему.
2. Насадка паяльника разогревается до нужной температуры, после в раструб вставляется труба, а на противоположную сторону насадки надевается фитинг.
3. Когда детали немного оплавятся, их нужно совместить с некоторым усилием и задержать в таком положении на несколько секунд. После застывания пластика можно приступать к пайке следующего участка.

Возле выходного патрубка котла устанавливается группа безопасности. Место установки обуславливается тем, что именно на этом отрезке системы поднимается давление при нарушении функционирования системы. Расширительный бачок можно монтировать где угодно, но есть один нюанс: при установке бачка перед насосом расстояние между ними должно составлять больше двух диаметров розлива, а если бачок крепится за насосом, то расстояние увеличивается до десяти диаметров розлива. Несоблюдение этого правила приводит к преждевременному выходу мембраны из строя – а определить неполадку сразу вряд ли удастся, поэтому придется думать еще и о том, как проверить отопление в частном доме.

Иногда возникает вопрос о том, можно ли гравитационную систему переделать в отопление с принудительной циркуляцией. Ответ на данный вопрос утвердительный – при необходимости насос устанавливается в любой контур, что позволяет полностью переделать отопление в частном доме.

Впрочем, проведение отопления в частном доме не зависит от выбранного типа системы:

• Диаметры и конфигурация разводки выбираются таким образом, чтобы система могла работать с естественной циркуляцией;
• Параллельно разводке перед котлом врезается две подводки, к которым подключается циркуляционный насос;
• Врезки разделяются между собой обратный шаровым клапаном.

Когда насос работает, клапан замыкается и полностью закрывает проход в байпасе, за счет чего обеспечивается принудительная циркуляция теплоносителя. При отключении насоса отопление автоматически переключается на естественную циркуляцию – клапан открывается, теплоноситель продолжает движение. Конечно, обратный клапан можно заменить вентилем или шаровым краном – но в таком случае переключать режим работы системы придется вручную.

Заключение

Данная статья дает поверхностное представление о том, как установить отопление частного дома своими руками. Каждый элемент конструкции можно рассмотреть подробнее, поэтому, если есть такая необходимость, можно поискать соответствующую статью для более глубокого понимания конкретного вопроса. В целом можно отметить, что отопительная система имеет довольно простую конструкцию, и при должном внимании ее вполне можно собрать самостоятельно.

Как сделать систему отопления с естественной циркуляцией

В случае отключения электричества циркуляционный насос останавливается, течение воды по трубам отопительной сети частного дома прекращается. Проблема решается 3 способами: установкой блока бесперебойного питания, запуском электрогенератора либо организацией самотека. Подразумевается система отопления с естественной циркуляцией – конвекционным движением теплоносителя без помощи насоса. Расскажем, как разработать и сделать такую схему своими руками.

Теоретическая подковка – как работает самотек

Естественная циркуляция воды в системах отопления функционирует благодаря гравитации. Как это происходит:

1. Берем открытый сосуд, наполняем водой и начинаем подогревать. Самый примитивный вариант – кастрюля на газовой плите.
2. Температура нижнего слоя жидкости растет, плотность уменьшается. Вода становится легче.
3. Под воздействием притяжения верхний более тяжелый слой опускается на дно, вытесняя менее плотную горячую воду. Начинается естественная циркуляция жидкости, называемая конвекцией.

Справка. Зависимость плотности воды от температуры – не линейная. Чем сильнее греется жидкость, тем быстрее снижается ее плотность, что хорошо заметно на графике.

Пример: если нагревать 1 м³ воды от 50 до 70 градусов, он станет легче на 10.26 кг (ниже смотрим таблицу плотностей при различных температурах). Если продолжить нагрев до 90 °С, то куб жидкости потеряет уже 12.47 кг, хотя дельта температур осталась прежней – 20 °C. Вывод: чем ближе вода к точке кипения, тем активнее происходит циркуляция.

Аналогичным образом теплоноситель циркулирует самотеком по домашней сети теплоснабжения. Подогреваемая котлом вода теряет вес и выталкивается кверху остывшим теплоносителем, вернувшимся из радиаторов. Скорость течения при перепаде температур 20–25 °C составляет всего 0.1…0.25 м/с против 0.7…1 м/с в современных насосных системах.

Малая скорость движения жидкости по магистралям и приборам отопления вызывает такие последствия:

1. Батареи успевают отдать больше тепла, а теплоноситель – остыть на 20–30 °C. В обычной отопительной сети с насосом и мембранным расширительным баком температура падает на 10–15 градусов.
2. Соответственно, котел должен производить больше тепловой энергии после запуска горелки. Держать генератор на температуре 40 °C бессмысленно – течение замедлится до предела, батареи станут холодными.
3. Чтобы доставить до радиаторов потребное количество тепла, надо увеличить проходное сечение труб.
4. Фитинги и арматура с высоким гидравлическим сопротивлением способны ухудшить либо вовсе остановить самотек. Сюда относятся обратные и трехходовые клапаны, резкие повороты на 90° и сужения труб.
5. Шероховатость внутренних стенок трубопроводов не играет большой роли (в разумных пределах). Маленькая скорость жидкости – невысокое сопротивление от трения.
6. Котел на твердом топливе + самотечная система отопления может спокойно работать без теплоаккумулятора и смесительного узла. Благодаря медленному течению воды конденсат в топливнике не образуется.

Как видите, в конвекционном движении теплоносителя присутствуют положительные и отрицательные моменты. Первые следует использовать, вторые – минимизировать.

Конструктивные особенности

Чтобы самотечная система работала эффективно, нужно выполнить такие требования:

• источником тепла выступает любой энергонезависимый теплогенератор с выходными патрубками диаметром 40—50 мм;
• на выходе котла или печки с водяным контуром сразу монтируется разгонный стояк – вертикальная труба, по которой поднимается нагретый теплоноситель;
• стояк заканчивается расширительным баком открытого типа, установленным на чердаке либо под потолком верхнего этажа (зависит от типа разводки и конструкции частного дома);
• вместительность резервуара – 10% от объема теплоносителя;
• под самотек желательно подобрать отопительные приборы с большими размерами внутренних каналов – чугунные, алюминиевые, биметаллические;
• для лучшей теплоотдачи радиаторы отопления подключаются по разносторонней схеме – нижней или диагональной;
• на радиаторных подводках ставятся специальные полнопроходные клапаны с термоголовками (подача) и балансировочные вентили (обратка);
• батареи лучше оснастить ручными воздухоотводчиками – кранами Маевского;
• подпитка тепловой сети организовывается в самой нижней точке – возле котла;
• все горизонтальные участки труб прокладываются с уклонами, минимальный – 2 мм на метр погонный, средний – 5 мм/1 м.

Примечание. Уклоны выполняют 2 функции – помогают теплоносителю течь в нужном направлении, а воздуху – подниматься по трубопроводам и уходить через открытую расширительную емкость. Оговорка касательно применяемых радиаторов: если система построена правильно, стальные панели тоже прекрасно греют.

Гравитационные системы отопления делаются открытыми, эксплуатируются при атмосферном давлении. Но будет ли самотек работать в схеме закрытого типа с мембранным баком? Отвечаем: да, естественная циркуляция сохранится, но скорость теплоносителя снизится, эффективность упадет.

Обосновать ответ несложно, достаточно упомянуть изменение физических свойств жидкостей, находящихся под избыточным давлением. При напоре в системе 1.5 Бар точка кипения воды сместится до 110 °C, ее плотность тоже увеличится. Циркуляция замедлится из-за малой разницы масс горячего и остывшего потока.

Упрощенные схемы самотека с открытым и мембранным расширительным резервуаром

4 схемы гравитационного отопления

Для организации энергонезависимого обогрева частных домов применяется 4 вида схем с естественным течением теплоносителя:

• горизонтальная двухтрубная с верхним розливом;
• комбинированная с горизонтальными коллекторами и однотрубными вертикальными стояками;
• однотрубная с нижней разводкой – классическая «ленинградка»;
• вертикальная разводка с индивидуальной подачей воды на каждый радиатор – так называемый «паук».

Дополнение. Еще стоит упомянуть самотечные теплые полы – некоторые умельцы умудряются их обустроить. Эта затея не оправдывает вложенных сил и средств, гораздо проще смонтировать традиционный напольный подогрев, установить насос + блок бесперебойного питания.

Сразу хотим порекомендовать к использованию 2 первых системы – двухтрубную и комбинированную. Ленинградская разводка плохо совместима с самотеком, а «паук» слишком сложен в монтаже. Подробнее о плюсах и минусах перечисленных схем читаем далее.

Двухтрубная и комбинированная разводка

Мы объединили эти 2 схемы, поскольку они практически одинаковы. Первая с прошлого века применяется в одноэтажных домах с дровяными печками, тогда отопление без насоса называли паровым. Источником тепла служил бак, установленный в топке, газовые котлы появились позже.

Двухтрубную разводку необязательно делать кольцом через весь дом, можно разделить отопление на 2 ветви

Как устроено двухтрубное гравитационное отопление:

• от теплогенератора поднимается разгонный коллектор, выходящий на чердак либо под потолок котельной, там и ставится открытый расширительный бачок;
• сверху в стояк горизонтально врезается трубопровод подачи, идущий под уклоном через все комнаты (под потолком);
• другой вариант – утепленная труба прокладывается горизонтально по чердаку;
• от раздающей магистрали делаются вертикальные опуски к батареям;
• выходы радиаторов врезаются в обратный коллектор, проложенный с уклоном над полом;
• отопительные приборы оснащаются запорной арматурой – кранами либо термоголовками на подаче, балансовыми вентилями — на «обратке».

Примечание. С целью экономии материалов и лучшего распределения теплоносителя сечения горизонтальных ветвей уменьшаются по мере приближения к последним батареям. Точный диаметр определяется расчетом.

Комбинированная самотечная система предназначена для двухэтажных загородных домов. Отличие от вышеописанной двухтрубной разводки: каждый стояк снабжает теплом 2–4 радиатора, расположенных на разных этажах. Способ подключения приборов – однотрубный, на верхних батареях предусматривается байпас. Больше разницы нет.

Комбинированная схема с однотрубным подключением радиаторов для двухэтажного дома

Главное достоинство обеих разводок – надежная схема самотека, проверенная десятилетиями успешной эксплуатации. Даже если вы сделаете минимальные уклоны, но четко выдержите диаметры магистралей (а лучше – возьмете с запасом), естественная конвекционная циркуляция будет работать.

• трубы прокладываются открыто по помещениям;
• тепловую сеть нельзя наполнять антифризом, поскольку незамерзающая жидкость испаряется из открытой расширительной емкости;
• систему нужно несколько раз пополнять в течение сезона, интервал между подпитками зависит от режима работы отопления;
• трубы Ø40…50 мм дороги, для удешевления монтажа приходится брать черную сталь или полипропилен.

Перечисленные минусы свойственны любым теплосетям с природной циркуляцией. Открытую прокладку можно «победить» – вынести подачу на чердак, замуровать стояки и коллекторы в стенах либо сделать декоративные короба. Мы рекомендуем последний вариант, поскольку сваривать стальные и пластиковые трубы в бороздах стен очень непросто.

Совет. Двухтрубный вариант годится для небольшой дачи, гаража, летней кухни. К интерьеру указанных построек не выдвигается высоких требований, трубы можно не прятать.

«Ленинградка» с естественной циркуляцией

Конструкция схемы полностью повторяет классическую ленинградскую разводку. Вдоль наружной стены дома прокладывается единственный коллектор, к нему подключаются все радиаторы. Отличия самотечной «ленинградки»:

• увеличенный размер и уклон главной магистрали;
• наличие разгонного коллектора в виде петли, благодаря ему теплоноситель затекает в батареи;
• малое число приборов отопления – максимум 4 шт.

Преимущество ленинградской системы – упрощенный монтаж, для разводки понадобится одна труба вместо двух. Правда, сечение коллектора уменьшать нельзя, поэтому экономия выходит мизерной.

Чтобы теплоноситель хорошо затекал в радиаторы, нужно предусмотреть высокий разгонный коллектор сразу после отопителя

Главный недостаток – «ленивое» затекание воды в радиаторы, отсюда потеря эффективности. Основная масса теплоносителя циркулирует по кольцевому коллектору. Число батарей ограничено, поскольку дальние греют гораздо хуже.

«Ленинградку» желательно дополнить циркуляционным насосом, установленным на байпасе. С принудительным побуждением схема точно заработает веселее, можно прибавить пару радиаторов. Когда свет отключат, перейдете на самотек, прибавив мощности на котле.

Схема «паук» – устройство и принцип работы

Конструкция данной системы выглядит так:

• утепленный расширительный резервуар находится на чердаке, ровно по центру здания;
• к баку подходят стояки соответствующего диаметра от батарей и теплогенератора;
• сбор остывшего теплоносителя из радиаторов организован традиционным способом – в горизонтальную магистраль.

Принцип действия следующий: нагретая котлом вода самотеком поднимается в емкость, откуда расходится потребителям по трубам меньшего сечения. Разводка применима в одно– и двухэтажных зданиях.

Реальные плюсы «паука» – удачное гидравлическое распределение теплоносителя и отсутствие верхней горизонтальной разводки по комнатам. На подаче есть 1 стояк большого размера, идущий от котла к бачку, опуски делаются трубой Ø15…25 мм. На ответвления можно использовать металлопластик и сшитый полиэтилен.

Минусы гравитационной схемы «паук»:

• сложность монтажа, множество труб и стыков на чердаке;
• экономии материалов нет, вместо 1 распределительной магистрали используется десяток меньших труб, которые обязательно нужно утеплить;
• «паук» нельзя смонтировать в доме без чердака.

Ниже на видео домашний умелец показывает сборку такой системы, только закрытого типа, да еще и в трехэтажном доме. Если внимательно присмотреться, то нетрудно найти сходство между чердачным резервуаром – распределителем и верхним коллектором комбинированной схемы с естественной циркуляцией.

Расчет самотечной системы

Чтобы рассчитать и спроектировать отопление с естественной циркуляцией, действуйте в таком порядке:

1. Выясните количество тепла, нужное для обогрева каждой комнаты. Воспользуйтесь для этого нашей инструкцией. котел – газовый либо твердотопливный.
2. Разработайте схему, приняв за основу один из предложенных здесь вариантов. Поделите разводку на 2 плеча – тогда магистрали не пересекут входную дверь дома.
3. Определите расход теплоносителя под каждое помещение и рассчитайте диаметры труб.

Примечание. Уклоны вычислять не нужно, принимайте стандартное значение 0.5 см на метр длины. Допускаются отклонения в большую или меньшую сторону в диапазоне 0.7…0.2 см/1 м.

Сразу отметим, что «ленинградку» разбить на 2 ветви не удастся. Это значит, что кольцевой трубопровод обязательно пройдет под порогом входной двери. Чтобы выдержать все уклоны, котел придется ставить в приямке.

Расчет диаметра труб на всех участках гравитационной двухтрубной системы делается так:

1. Берем теплопотери всего здания (Q, Вт) и определяем массовый расход теплоносителя (G, кг/ч) в главной магистрали по приведенной ниже формуле. Перепад температур между подачей и «обраткой» Δt принимаем равным 25 °C. Затем переводим кг/ч в другие единицы – тонны за час.
2. По следующей формуле находим площадь сечения (F, м²) главного стояка, подставив значение скорости естественной циркуляции ʋ = 0.1 м/с. Пересчитываем площадь круга в диаметр, получаем размер основной трубы, подходящей к котлу.
3. Считаем тепловую нагрузку на каждую ветку, повторяем расчеты и выясняем диаметры этих магистралей.
4. Переходим в следующие комнаты, снова определяем диаметры участков по тепловым затратам.
5. Выбираем стандартные размеры труб, округляя полученные цифры в большую сторону.

Приведем пример расчета самотечной системы в одноэтажном доме 100 м. кв. На представленной ниже планировке уже нанесены радиаторы отопления и указаны тепловые потери. Начинаем с основного коллектора котла и движемся в сторону последних помещений:

1. Величина теплопотерь дома Q = 10.2 кВт = 10200 Вт. Расход теплоносителя в главном стояке G = 0.86 х 10200 Вт / 25 °C = 350.88 кг/ч или 0.351 т/ч.
2. Площадь поперечника подающей трубы F = 0.351 т/ч / 3600 х 0.1 м/с = 0.00098 м², диаметр d = 35 мм.
3. Нагрузка на правую и левую ветку составляет 5480 и 4730 Вт соответственно. Количество теплоносителя: G1 = 0.86 х 5480 / 25 = 188.5 кг/ч или 0.189 т/ч, G2 = 0.86 х 4730 / 25 = 162.7 кг/ч или 0.163 т/ч.
4. Сечение правой ветви F1 = 0.189 / 3600 х 0.1 = 0.00053 м², диаметр составит 26 мм. Левое ответвление: F2 = 0.163 / 3600 х 0.1 = 0.00045 м², d2 = 24 мм.
5. В детскую и кухню придут линии DN32 и DN25 мм (округлили в большую сторону). Теперь считаем размеры коллекторов для спальни и гостиной + коридор с теплопотерями 2.2 и 2.95 кВт соответственно. Получаем оба диаметра DN20 мм.

Внимание! Полученные в результате расчетов диаметры указывают на размер внутреннего прохода трубопроводов (обозначение – DN или Ду).

Осталось подобрать трубы. Если варить отопление из стали, на котловой стояк пойдет Ø48 х 3.5, ветви — Ø42 х 3 и 32 х 2.8 мм. Оставшуюся разводку, в том числе подводки к батареям, делаем трубопроводом 26 х 2.5 мм. Первая цифра размера указывает на внешний диаметр, вторая – толщину стенки (сортамент водогазопроводных стальных труб).

Рекомендации по монтажу своими руками

Для прокладки основных линий естественной циркуляции лучше использовать полипропиленовые или стальные трубы. Причина – большой диаметр, полиэтилен Ø40 мм и больше стоит слишком дорого. Радиаторные подводки делаем из любого удобного материала.

Совет. При сборке самотечной сети отопления из металлопластика не ставьте компрессионные фитинги – они сильно уменьшают внутренний проход.

Пример монтажа двухтрубной разводки в гараже

Как правильно сделать разводку и выдержать все уклоны:

После нанесения разметки пробейте отверстия в перегородках, вырежьте борозды под скрытую прокладку. Затем проверьте трассы еще раз, внесите корректировки и приступайте к монтажу. Соблюдайте тот же порядок: сначала закрепите батареи, потом кладите трубы в сторону топочной. Установите расширительный бачок со сливным патрубком.

Самотечная сеть трубопроводов заполняется без проблем, краны Маевского трогать не нужно. Просто медленно закачивайте воду через кран подпитки в нижней точке, весь воздух уйдет в открытый бачок. Если после прогрева какой-либо радиатор остается холодным, воспользуйтесь ручным воздухоотводчиком.

Заключение

Напоследок попытаемся отговорить вас от монтажа гравитационной системы с естественной циркуляцией.? Это наиболее сложный и дорогостоящий вариант отопления частного дома. Плюс внешний вид – не всегда удается замуровать здоровые трубы в стены либо зашить гипсокартонными коробами. Сравните стоимость самотека с закрытой двухтрубной разводкой плюс электрогенератор. Вполне вероятно, что цена выйдет одинаковой.

4 Replies to “Как сделать систему отопления с естественной циркуляцией”

Спасибо, все вопросы отпали. Схема полипропилен + генератор у меня сейчас в данный момент. Но это не очень удобно. Так как на ночь засыпать угля страшновато, вдруг отключат свет пока спишь.

Полипропилен дает маленький объем воды. Даже 2х трубная не даст нужный объем ( у меня 40 труба).
С полипропиленом нужно ставить только буферную емкость. Но к сожалению у меня нет места.

Вот думаю толи ленинградку сделать из 50 стали, Толи 2х трубку.
Но в любом случае нужно переделывать.

Ребята, подскажите. При самотеке с газовым котлом, если у меня на байпасе стоит циркуляционный насос(знаю хреновый самотек но какой от родителей из прошлого остался) и ночью пропадет свет, какие могут быть последствия или на котле автоматика сделает свое дело? Ну или может как-то через отключенный насос будет продолжать самотек работать при закрытой основной трубе?

Как сделать отопление в частном доме правильно самому без насоса

Насосы и насосные станции

Насосные станции и очистные сооружения

Канализационные

Водопроводные

Пожарные

Отопление дома без насоса: устройство системы, плюсы и минусы

Отопительная система с предусмотренной естественной циркуляцией горячей воды устанавливается в многих частных домах сегодня. Существует несколько основных способов выполнения такой схемы. Механизм гравитационной циркуляции будет работать нормально, только если система спроектирована и оборудована без каких-либо ошибок. Принцип функционирования, достоинства и недостатки таких систем описываются в данной статье.

Содержание

Принцип работы отопительной системы без насоса

Принцип действия такой системы базируется на элементарных законах физики. В процессе нагревания снижается плотность и масса жидкости. Когда вода в контуре остывает, становится тяжелее и более плотной. Какое-либо давление в контуре полностью отсутствует при этом. В разрабатываемых теплотехнических формулах присутствует соотношение 1 атм на 10 м напора.

При определении безнасосной системы в двухэтажном доме гидравлические показатели не будут выше 1 атм. Одноэтажные конструкции оборудуются системами с давлением 0,5-0,7 атм.

Поскольку в процессе нагревания объем жидкости увеличивается, для нормальной циркуляции придется оборудовать расширительный бак. Жидкость, проходящая через установленный водяной контур, будет нагреваться, это значительно увеличит объем. Расширительный бачок нужно размещать на подаче теплоносителя в самой верхней части отопительного контура. Основным функциональным назначением такой буферной емкости считается компенсация повышения объема жидкости.

Устройство отопления в частном домостроении без насоса может устанавливаться, если такие виды подключения подходят к установке:

1. Присоединение к системе теплого пола всегда будет требовать монтажа насосного устройства. Распределение теплоносителя по радиаторам не будет требовать никаких насосов. Когда электричество будет отключено, жилое помещение будет обогреваться оборудованными радиаторами.
2. Взаимодействие с бойлером косвенного нагрева воды. Взаимодействие с системой естественной циркуляции всегда может быть организовано без насоса. Чтобы это было возможно, бойлер монтируется в самой верхней точке оборудованной системы. Если осуществить подобное затруднительно, насосом можно оборудовать накопительную емкость при дополнительной установке обратного клапана для устранения рециркуляции горячей воды.

В механизмах с гидравлической циркуляцией течение теплоносителя организовывается самотеком. Благодаря процессу естественного расширения воды, разогретая жидкость будет стремиться вверх по так называемому разгонному участку, а затем будет стекать через радиаторы и двигаться в направлении котла для последующего нагрева.

Варианты систем отопления

Система отопления ЕЦ может оборудоваться в однотрубных или двутрубных механизмах. В обоих вариантах принцип работы остается один и тот же. На максимальную возможную высоту от котла вверх направляется труба. Только после этого теплоноситель распределяется по всему контуру. Отличие от однотрубной системы заключается в том, что в двухтрубном механизме холодная вода аккумулируется в другой магистрали, а потом заводится на вход обратной части котла. В однотрубном механизме на этот вход направляется труба от выхода последнего радиатора.

Как сделать отопление в частном доме правильно самому без насоса

Насосы и насосные станции

Насосные станции и очистные сооружения

Канализационные

Водопроводные

Пожарные

Насос для отопления в частном доме: установка и настройка

Система отопления множества частных домов предусматривает наличие специального насоса. Для того чтобы оборудовать подобную систему необходимо начать с самого главного – выбрать насос. Как показывает статистика, «мокрый» тип циркуляционного насоса является самым распространенным. Такой образец надежен и не дорог. Его устанавливают как в маленьких домах, так и в больших коттеджах. Принцип такого насоса заключается в том, что он располагается в теплоносителе. При этом происходит и его смазка и охлаждение. Единственный недостаток насоса – сравнительно небольшой показатель КПД, который равен всего 50%.

Содержание

Выбор циркуляционного насоса

Несмотря на столь небольшой минус, данный образец не теряет своей популярности. Но, прежде чем останавливать свой выбор на каком-то определенном типе насоса, необходимо разобраться, как их правильно выбирать. Среди всех возможных характеристик, которые присущи такому типу агрегатов, существует два основных показателя – подача и напор. Именно эти величины нужно учитывать при выборе качественного насоса для частного дома. Подобные данные довольно часто указаны в документации либо паспорте, который прилагается к насосу. Пренебрегать показателями нельзя, поскольку качество всей системы будет зависеть напрямую от того, какую подачу сможет обеспечить насос.

На подачу влияет сразу несколько ключевых факторов. Самый первый показатель это мощность непосредственно, котла. Затем одним из важных факторов можно назвать общий объем теплоносителя. Помимо этого на эффективность насоса влияет объем и разновидность радиаторов, а также потери в гидравлике. Последний пункт специалисты называют одним из самых базовых, которые необходимо учитывать, поскольку длина труб, диаметр, а также материал, из которого они изготовлены, играют огромную роль в функциональности всей системы.

Самостоятельная установка насоса

Если необходимый насос уже выбран и приобретен, приходит время его установки. Оборудовать его можно своими руками. Но при этом необходимо знать ключевые этапы и основные правила проведения монтажных работ. Само собой, устанавливать насос можно как при сборке непосредственно, всей отопительной системы, так и отдельно. Второй вариант предусматривает оснащение насосом уже готовой, полностью собранной системы.

Принудительная циркуляция

При таком типе системы насос оборудуют одновременно со всеми остальными элементами отопительного круга. Все части набора обвязки подбираются относительно тому, с принудительной или комбинированной циркуляцией будет система.

Зачастую можно встретить именно принудительный тип циркуляции. Для обеспечения тепла в таких системах используют котлы преимущественно газового, а также электрического образца. Разводка выполняется с применением либо металлопластиковых, либо полностью пластиковых труб. Вся работа начинается с определения самого важного пункта – места установки.

Первое, что нужно рассчитать это удобное расположение насоса. Циркуляционный агрегат должен располагаться как можно ближе к непосредственному источнику тепла – котлу. При этом следует монтировать насос таким образом, чтобы весь этот узел было достаточно просто и быстро обслуживать, подключать и заменять. Довольно часто рабочий механизм оснащают в такой близости к отопительному котлу, что к нему подобраться со специальными приспособлениями для обслуживания не представляется возможным. Это одна из распространенных ошибок.

Также не стоит забывать и о заземлении насоса. Идеальным вариантом будет наличие в жилом помещении заземляющего контура. Если же его нет, на помощь придет металлический прут, который забивают глубоко в грунт.

Читайте также:

  
• Сколько потребляет котел газовый бош
  
• Как сделать расширительный бачок для отопления из пластиковой канистры своими руками
  
• Ремонт котла квгм 10
  
• Вытяжка над печью под казан
  
• Реконструкция котельной с заменой котлов