Какая система отопления лучше для одноэтажного дома: внимание на тип топлива и теплоноситель

Одно и двух-трубные системы отопления

Разработано и смонтировано множество схем отопления. Но все они модификации или комбинации из двух вариантов систем, которые можно определить базовыми вариантами.

Базовыми или основными схемами можно считать:

Контур отопления однотрубный

Популярна простая однотрубная система. как она работает? Просто, чрезвычайно просто. От котла по одной трубе идет горячий теплоноситель и, пройдя последовательную цепочку батарей, возвращается в котел. Этот принцип реально использует схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией, причем, установка байпаса на насосе превращает ее в «самотечную» систему.

• неравномерность нагрева радиаторов;
• для замены батареи нужно отключить систему.

Недостатки вышеописанной схемы практически устранены в модернизированной однотрубной схеме отопления, которая известна как «ленинградка», по месту ее изобретения в СПБ. В Санкт-Петербурге «ленинградка» применяется даже в многоэтажных домах. Шаровые краны на входе/выходе батареи позволят заменять или ремонтировать батареи без выключения отопления. Батареи врезаются в подающую трубу параллельно.

При организации схемы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией монтируется вертикальная схема разводки.

Трубопровод поднимается на второй этаж, вода поступает в батареи расположенные по горизонтали последовательно. Затем от последнего радиатора трубопровод опускается вниз и подключается к горизонтальной линейке радиаторов, а затем остывший и отдавший свою энергию теплоноситель поступает в котел. Недостатком подобной системы считается неравномерный нагрев радиаторов. Это недостаток особенно заметен, если применяется «самотек», но если установлен циркуляционный насос, разница в температуре практически незаметна.

Контур отопления двухтрубный

Самыми оптимальными считаются схемы систем отопления с принудительной циркуляцией в контуре. Подобные системы эффективны для одноэтажных коттеджей, домов и дач и легко обеспечат теплом двухэтажный дом большой площади. Для реализации этой схемы монтируются две трубы — подающий трубопровод и «обратка». Батареи подключаются параллельно, они снабжаются запорной арматурой и устройствами для удаления воздуха. Эта схема обеспечивает равномерный нагрев батарей, но расход труб на монтаж значительно больше. Дополнительные расходы компенсируются эффективной работой отопления.

Вертикальная двухтрубная схема

Вертикальная закрытая система отопления с принудительной циркуляцией схема реализуется в двух вариантах – с нижней (горизонтальной) или верхней разводкой. Горизонтальная разводка организуется следующим образом. Труба «подачи» поднимается на верхний этаж, к нему подключается все батареи, которые подключены к «обратке». Недостаток – наличие двух труб в помещении.

Вертикальная двухтрубная система второй вариант

Вертикальная двухтрубная разводка значительно меньше влияет на интерьер, т. к. через комнату проходит одна труба и ее проще скрыть. Стояк подачи поднимается на чердак, затем труба опускается вниз и запитывает радиатор. Радиатор на втором этаже последовательно соединяется с радиатором нижнего этажа и уже с него вода попадает в трубопровод «обратки» на нижнем этаже. Так функционирует замкнутая система отопления с принудительной циркуляцией, выполненная по вертикальной двухтрубной схеме.

Классификация систем по типу теплоносителя

В качестве теплоносителя, доставляющего тепло от нагревательного котла к отопительным приборам, в системах отопления 1-этажного дома могут выступать вода, антифриз (вода с добавлением этиленгликоля) и воздух.

Система #1 — водяное отопление

В одноэтажных домах эффективнее использовать водяные системы отопления, теплоносителем в которых служит или вода, или антифриз. Незамерзающую жидкость заливают в систему в том случае, если здание эксплуатируется с перерывами. Это позволяет избавить систему от перемерзания. При круглогодичном проживании в доме в качестве теплоносителя используется обыкновенная вода, которая может быть нагрета газовым, жидкотопливным, твердотопливным или электрическим котлом. Теплоноситель в системе может циркулировать самостоятельно или принудительно с помощью специальных насосов, вмонтированных в систему.

Однотрубная система отопления одноэтажного частного дома с принудительной циркуляцией теплоносителя, обеспечивающейся с помощью циркуляционного насоса, врезанного на контуре обратного хода

Дешевле всего обходится монтаж однотрубной системы с естественной циркуляцией теплоносителя. Недостатком данной разводки является постепенное остывание теплоносителя по мере своего продвижения от одного радиатора к другому. Получается, что в одних комнатах жарко, а в других – холодно. Регулировать температуру в отдельных помещениях невозможно. Поэтому лучше использовать разводку чуть сложнее, называемую «ленинградкой». Там каждый радиатор можно отключать от системы с помощью кранов, а теплоноситель циркулирует по обводной (байпасной) трубе.

Модернизированная однотрубная система «Ленинградка» лишена минусов стандартной однотрубки, заключающихся в невозможности автономного отключения отдельных радиаторов отопления

При наличии достаточного бюджета используется коллекторная (лучевая) разводка труб, которая позволяет обеспечивать подачу теплоносителя к каждому отопительному прибору. Также данная схема применяется в случае укладки в санузлах дома водяных теплых полов.

Коллекторная или лучевая система отопления частного дома монтируется при наличии финансов, так как расход метража труб возрастает в разы по сравнению с другими видами трубной разводки

Наиболее популярна двухтрубная горизонтальная схема устройства, которая является неким средним вариантом между дешевым и дорогим способом устройства разводки трубопровода.

Два варианта монтажа в одноэтажном частном доме двухтрубной отопительной системы. На схеме слева котел — в центре дома, а справа — подающая магистраль спрятана под подоконниками

Система #2 — воздушное отопление

Можно обогревать дом и с помощью воздуха, который нагреваясь в теплообменнике, направляется по воздуховодам, проложенным на чердаке или под полом, или же спрятанным под фальш-потолком. Теплый воздух поступает в комнаты через отверстия в потолке, стенах или полу, закрытых декоративными решетками. Воздух, как и вода, может циркулировать в помещении самостоятельно по принципу естественной конвекции, а может нагнетаться принудительно с помощью электрических турбин, устанавливаемых на чердаке или в подвале одноэтажного дома. Работой турбин управляют термодатчики. Система воздушного отопления снабжается фильтрами, удерживающими частички пыли.

Воздушное отопление частного дома камином с каминным вкладышем. Такая организация обогрева дома называется системой распределения горячего воздуха (РГВ)

Систему воздушного отопления рекомендуется планировать заранее. Составляя проект отопления одноэтажного дома, инженеры должны предусмотреть наличие мест в помещениях дома для скрытого монтажа воздуховодов. Сечение этих конструкций достигает 100-160 мм, поэтому открытый монтаж негативно скажется на интерьере дома.

Порядок проведения работ

Если все готово, можно приступать к монтажу. Вот основные его этапы:

Установка котла

Подключение теплогенератора к системе газоснабжения может осуществлять только сотрудник газового хозяйства, но все остальное пользователь вправе сделать самостоятельно. Прежде всего, нужно правильно выбрать место для котла. Он должен стоять поближе к дымоходу, так чтобы длина соединяющей их трубы не превышала 25 см. Площадь поперечного сечения дымохода должна быть не меньше, чем у дымоотводящего патрубка котла.

Объем помещения должен составлять не менее 15 куб. м, а при мощности котла свыше 75 кВт – по 0,2 куб. м на каждый киловатт.

Схема отопления с газовым котлом

В помещении должно быть окно, минимальная площадь которого определяется из расчета 0,03 кв. м на каждый куб. м объема.

В котельную должен поступать свежий воздух – непосредственно с улицы либо через соседнее помещение, например, через кухню.

Подключать полимерные трубы непосредственно к котлу нельзя. Между ними и теплогенератором должен быть металлический участок длиной не менее 3 м.

Разметка

Перед тем как продолжить монтаж системы отопления, нужно отметить на стенах местоположение крепежных элементов и отверстий для пропуска труб.

Разметку отверстий под кронштейны радиаторов удобнее всего наносить при помощи шаблона.

Если предполагается использовать секционные радиаторы большой длины, то кронштейны нужно располагать не только с краю, но и посредине, чтобы избежать провисание прибора с его последующей деформацией и разгерметизацией.

Установка оборудования и монтаж трубопроводов систем отопления

Рассмотрим монтаж системы отопления из полипропиленовых труб. Перед навешиванием радиатора на стене можно закрепить лист фольги, которая уменьшит теплопотери за счет отражения инфракрасного излучения. Еще один полезный прием – установка над радиатором плавно изгибающегося жестяного козырька, который облегчит нагретому воздуху выход из-под подоконника.

Циркуляционный насос устанавливают на линии «обратки» перед самым котлом. Здесь теплоноситель является наиболее холодным, а значит, насос прослужит дольше.

Этот участок хорошо подходит и для мембранного расширительного бака. Последний очень не любит турбулентность, и как раз перед циркуляционным насосом она почти никогда не наблюдается.

Воздухоотводчик устанавливается в самой высокой точке контура.

Готовая отопительная система с трубопроводом

Соединения в полипропиленовых и металлопластиковых трубопроводах выполняются разными способами. Детали из полипропилена свариваются, для чего их нужно разогреть на специальном инструменте, называемом в обиходе паяльником или утюгом.

Время выдержки строго регламентировано и зависит от диаметра детали и толщины ее стенки. После разогрева одна из деталей одевается на другую и по мере остывания они образуют прочный сплав.

Ни в коем случае нельзя сваривать полипропиленовые трубы между собой встык, без применения муфты. Такое соединение не выдержит внутреннего давления и очень быстро даст течь.

Для присоединения металлопластиковой трубы к арматуре или радиатору на ней необходимо закрепить фитинг. Фитинги бывают двух видов:

1. Обжимные: самый доступный, а соответственно, и самый популярный вариант. Деталь состоит из штуцера, разрезного кольца (сухаря) и накидной гайки. Первой на трубу надевается гайка, затем – сухарь, после чего в нее вводят штуцер. Теперь сухарь нужно надвинуть на штуцер, а следом за ним – накидную гайку, которая при этом навинчивается на имеющуюся на штуцере резьбу. Затягивать гайку нужно до того момента, пока не услышите четырехкратное поскрипывание материала. У обжимных фитингов есть существенный недостаток: время от времени их приходится подтягивать, иначе они начнут подтекать. По этой причине их нельзя замуровывать в стены.
2. Пресс-фитинги: более дорогая, но зато и гораздо более надежная разновидность. Фитинг имеет гильзу, которая обжимается специальными клещами вокруг штуцера после надевания на него трубы. При таком исполнении протечки исключены, так что трубы с пресс-фитингами можно безбоязненно прокладывать скрытым способом.

Перед протяжкой трубы через отверстие в стене ее конец следует обмотать полиэтиленовой пленкой во избежание попадания внутрь мусора.

Собранную систему нужно подвергнуть испытанию давлением – опрессовке. Для этого используют ручной или электрический опрессовщик. С его помощью в системе на несколько часов создают давление в 1,5 – 2 раза выше номинального.

Если за время испытаний показания манометра не изменились, значит, протечки отсутствуют.

Как выбрать насос для отопления

Лучше всего подходят для установки специальные малошумные циркуляционные насосы центробежного типа с прямыми лопастями. Они не создают избыточно большого давления, а проталкивают теплоноситель, ускоряя его движение (рабочее давление индивидуальной системы отопления с принудительной циркуляцией 1-1,5атм, максимальное – 2атм). Некоторые модели насосов имеют встроенный электропривод. Такие устройства можно устанавливать прямо в трубу, их называют еще «мокрыми», а есть устройства «сухого» типа. Отличаются они только правилами монтажа.

При установке любого типа циркуляционного насоса желательна установка с байпасом и двумя шаровыми кранами, которые позволяют снять насос для ремонта/замены без останова системы.

Подключать насос лучше с байпасом — для возможности его ремонта/замены без разрушения системы

Установка циркуляционного насоса позволяет регулировать скорость продвижения теплоносителя по трубам. Чем активнее движется теплоноситель, тем больше тепла он разносит, а значит, помещение нагревается быстрее. После того, как заданная температура достигнута (отслеживается или степень нагрева теплоносителя или воздуха в помещении в зависимости от возможностей котла и/или настроек), задача меняется – требуется поддерживать заданную температуру и скорость потока уменьшается.

Для системы отопления с принудительной циркуляцией недостаточно определиться с типом насоса

Важно рассчитать его производительность. Для этого, прежде всего, нужно знать теплопотери помещений/зданий, которые будут отапливаться

Они определяются исходя из потерь в самую холодную неделю

Они определяются исходя из потерь в самую холодную неделю

В России они нормированы и установлены коммунальными службами. Они рекомендуют использовать следующие величины:

Они определяются исходя из потерь в самую холодную неделю. В России они нормированы и установлены коммунальными службами. Они рекомендуют использовать следующие величины:

• для одно- и двухэтажных домов потери при самой низкой сезонной температуре -25 о С составляют 173Вт/м 2. при -30 о С потери 177 Вт/м 2 ;
• многоэтажные дома теряют от 97Вт/м 2 до 101Вт/м 2 .

Исходя из определенных теплопотерь (обозначаются Q) можно найти мощность насоса по формуле:

c – удельная теплоемкость теплоносителя (1,16 для воды или другое значение из сопроводительных документов к антифризу);

Dt – разница температур между подачей и обраткой. Этот параметр зависит от типа системы и составляет: 20 о С для обычных систем, 10 о С для низкотемпературных и 5 о С для систем теплого пола.

Полученную величину нужно перевести в производительность, для чего нужно разделить на плотность теплоносителя при рабочей температуре.

В принципе, можно при выборе мощности насоса для принудительной циркуляции отопления руководствоваться усредненными нормами:

• с системах, обогревающих площадь до 250м 2. используют агрегаты производительностью 3,5м 3 /ч и создаваемым напором 0,4атм;
• на площадь от 250м 2 до 350м 2 требуется мощность 4-4,5м 3 /ч и давлением 0,6атм;
• в системы обогрева площади от 350м2 до 800м2 устанавливают насосы производительностью 11м 3 /ч и давлением в 0,8атм.

Но учесть нужно, что чем хуже утеплен дом, тем большие мощности оборудования (котла и насоса) могут потребоваться и наоборот – в хорошо утепленном доме могут потребоваться половинные от указанных величины. Эти данные – средние. То же самое можно сказать относительно создаваемого насосом давления: чем уже трубы и более шероховатая их внутренняя поверхность (выше гидравлическое сопротивление системы), тем выше должно быть давление. Полный расчет – сложный и муторный процесс, в котором учитывается множество параметров:

Мощность котла зависит от площади отапливаемого помещения и потерь тепла

• сопротивление труб и фитингов (о том, как выбрать диаметр труб отопления читайте тут );
• длина трубопровода и плотность теплоносителя;
• количество, площадь и вид окон и дверей;
• материал, из которого сделаны стены, их утепление;
• толщина стен и утепления;
• наличие/отсутствие подвала, цоколя, чердака а также степень их утепления;
• тип кровли, состав кровельного пирога и т.д.

Вообще, теплотехнический расчет – один из самых сложных в области. Так что если хотите знать точно, какой мощности вам нужен насос в системе, закажите расчет у специалиста. Если нет – подбирайте основываясь на усредненных данных, корректируя их в ту или другую сторону в зависимости от вашей ситуации. Только нужно учесть, что при недостаточно высокой скорости движения теплоносителя система сильно шумит. Потому в данном случае лучше взять более мощное устройство — расход электроэнергии небольшой, да и система будет более эффективной.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

• Более равномерный прогрев всего домовладения;
• Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
• Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
• Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Выбор схемы водяного отопления дома

Пример схемы водяного отопления одноэтажного дома

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

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

Насосный узел отопления

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

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

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

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

Однотрубная разводка отопления в одноэтажном доме

Однотрубная схема отопления

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

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

Байпас в обвязке радиатора

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

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

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

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

Двухтрубная схема теплоснабжения дома

Двухтрубные отопительные схемы

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

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

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

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