Схемы отопления в частном доме из полипропилена с насосом: разновидности, нюансы, особенности монтажа

Дома, расположенные в частном секторе, как правило лишены возможности подключения к централизованному отоплению. Поэтому вопрос качественного обогрева жилья полностью зависит от их владельцев. Чтобы обеспечить оптимальный прогрев помещения и комфортное проживание во время отопительного сезона ещё на этапе проектирования схемы отопления в частном доме из полипропилена с насосом необходимо тщательно изучить и проанализировать существующие разновидности, нюансы и особенности последующего монтажа.

Почему стоит обратить внимание на пропиленовые трубы? О преимуществах данного материала известно достаточно. За последнюю четверть века трубы из полипропилена приобрели широкую популярность благодаря своим свойствам и техническим характеристикам, заняв лидирующие позиции и вытеснив стандартный вариант – трубы из металла.

Такая ситуация, во-первых, связана с экономической составляющей. Дешевая сырьевая база и упрощенный технологический процесс производства определяют итоговую себестоимость продукции, которая в несколько раз ниже металлических или чугунных. Выбор материала становится очевиден при ограниченном бюджете.

Во-вторых, низкая стоимость никак не влияет на качество продукции и ее эксплуатационные характеристики. Благодаря минимальной тепловой проводимости и отдаче обеспечивается равномерный прогрев теплоносителей (радиаторов). При производстве труб из полипропилена внутренняя поверхность стенок получается идеально гладкой, что исключает вероятность снижения скорости потока теплой жидкости при движении в трубопроводе.

В-третьих, легкость и удобство монтажа. Для выполнения всех монтажных работ понадобится всего лишь один инструмент – монтажный паяльник. В то время как для установки системы отопления из металла потребуется как минимум сварочный аппарат, трубогибы и дополнительный слесарный инструмент.

Ещё один весомый аргумент – срок эксплуатации. Благодаря своим техническим особенностям трубы из полипропилена не подвержены температурному и химическому воздействиям, исключая образование в трубопроводах накипи или других отложений.

Повышенную упругость и стойкость к агрессивным внешним факторам также нельзя выпускать из виду. Благодаря этим свойствам при отключении системы отопления вероятность ее замерзания и разрыва сведена к минимуму, что актуально для дачных жилых объектов, когда отсутствует возможность постоянного контроля. А при нормальных условиях использования оптимальный срок службы системы составляет не менее 50 лет.

Выше были отмечены основные преимущества пп труб. Если с умом подойти к выбору продукции, учесть основные технические характеристики (давление и температура использования, толщина стен и пр.), осуществить поиск надежного поставщика, то о недостатках говорить не придется вовсе.

При выборе необходимых материалов для схемы отопления в частном доме из полипропилена с насосом в первую очередь необходимо обратить внимание на показатель давления. Существует четыре основных разновидности PP-труб, отличия которых определяются их напорными характеристиками.

• Трубы, маркирующиеся PN 10, изготавливаются из чистого полипропилена без добавления дополнительных компонентов. Данные материалы используются для холодного водоснабжения жилых объектов, где средняя температура воды составляет 20-22 градуса. В сертификате в технических характеристиках указано, что рассматриваемая продукция рассчитана на эксплуатацию в средах, где температура жидкости не будет превышать 40-45 градусов и при давлении до 10 атмосфер. Приведенные технические характеристики указывают на невозможность применения данной продукции при монтаже систем отопления.
• Улучшенной модификацией являются полипропиленовые трубы с маркировкой PN 16. Данные трубы отличаются увеличенной толщиной стенки и используются в сетях горячего водоснабжения, где средняя температура достигает показателя 55-60 градусов по Цельсию. Маркировка PN16 указывает на возможность эксплуатации при напоре теплового носителя до 16 атмосфер. Такой вариант можно использовать, осуществляя монтаж системы отопления в гараже. Для отопления жилых домов рекомендуется использовать трубы с маркировкой PN 20 или PN 25.

• Трубы PN 20 используются в отопительных системах, где средняя температура носителя составляет 75-80 градусов, а давление в системе достигает 20 атмосфер. Данный вариант является оптимальным при ограниченном бюджете.
• Если же говорить о качественном материале, срок эксплуатации которого составляет не менее 50 лет, то во внимание стоит принимать полипропиленовые трубопроводы с маркировкой PN 25. Такая продукция в своей конструкции предусматривает алюминиевую оболочку, которая уменьшает теплоотдачу носителя, температура которого может достигать +95 градусов, а давление – 25 атмосфер.

Осуществляя монтаж системы отопления из полипропиленовых труб владельцам придется столкнуться с задачей выбора диаметра для последующей прокладки отопительного трубопровода. Чтобы не прогадать и не ошибиться в расчетах, рекомендуется использовать уже готовые решения: таблицы или калькуляторы расчета.

Зная все необходимые параметры и габариты отапливаемого помещения, разницу температур теплоносителя на выходе из котла и входе, скорость с которой передвигается теплоноситель по трубопроводу и общую длину трубопровода системы, остается только подставить значения и найти диаметр требуемых материалов. Если же результат, полученный при помощи сторонних сервисов, вызывает сомнения, его можно проверить самостоятельно при помощи специальной формулы гидравлического расчета, пример которой рассмотрен далее.

Поиск диаметра тепловой магистрали на примере жилого дома, площадь которого составляет 80 м.кв., сводится к 4-х этапному расчету. На первом этапе предстоит выяснить, сколько необходимо тепловой мощности для прогрева рассматриваемого помещения. В руководствах по эксплуатации отопительного оборудования сказано, что для обогрева 1 квадратного метра потребуется 0,1 кВт мощности. Соответственно для помещения в 80 квадратов потребуется 8,0 киловатт тепловой мощности носителя.

Второй этап предполагает учет потерей мощности и их суммирование. Средние потери, как правило, составляют 20% от общей мощности. Соответственно для обогрева рассматриваемого дома потребуется не менее 9,6 кВт мощности.

Третий этап предполагает расчет требуемого количества батарей. Количество батарей рассчитывается исходя из количества окон в помещении. Помещения в 80 квадратных метров предполагают наличие двух отапливаемых комнат, кухни, санузла и ванны. Исходя из технических параметров помещения можно предположить, что количество окон в нем не менее трех. Соответственно количество радиаторов также будет равняться трем, а их средняя мощность 3,2 кВт.

Четвертый этап предполагает учет данных таблицы диаметров труб и их технических характеристик. На втором этапе было определено, что показатель тепловой мощности для объекта должен составлять 9600 ватт. Работая с таблицей можно определить следующую закономерность: для обогрева жилого дома площадью 80 кв. м. можно использовать два вида труб: диаметром 25 и 32 мм.

Для трубопроводов диаметром 25 показатель тепловой мощности находится в середине диапазона, однако специалисты рекомендуют использовать трубы большего диаметра (в данном случае – 32), т.к. последующий монтаж насоса в систему отопления из полипропиленовых труб позволит сократить финансовые вложения.

Для контура 25 диаметра потребуется более высокая скорость движения теплоносителя (0,5 м/с) для оптимального прогрева, при этом для 32 диаметра достаточно будет, чтобы вода циркулировала со скоростью 0,3 м/с. Для большей скорости вращения и работы насоса понадобиться больше электроэнергии, соответственно увеличатся эксплуатационные затраты.

Сердцем любой системы отопления является котел. Именно в нем происходит подогрев теплоносителя для последующего прогрева всего помещения. Жидкость, протекая по трубопроводам, отдает свое тепло радиаторам, которые отапливают помещение. Для качественного прогрева жилого имущества существует несколько вариантов монтажа системы отопления из полипропилена.

Однотрубная система отопления относится к схемам закрытого типа и считается самым бюджетным вариантом. 

Принцип работы рассматриваемого способа предполагает последовательную циркуляцию нагретой жидкости по замкнутой системе, т.е. вода, передвигаясь по трубе, нагревает первый радиатор, затем, выходя из него, далее по трубопроводу поступает в последующие. Отдав тепло последней батарее, теплоноситель возвращается в котел для подогрева и повторения цикла.

Схема отопления с однотрубным циклом будет оптимальным решением при ограниченном бюджете. Такой подход обеспечит достаточный обогрев помещения, но с одним недостатком. Прогрев жилья будет происходить неравномерно. Первому радиатору будет передана основная энергия. Последующим ее достанется намного меньше. Температура же последней батареи в цепи будет существенно отличаться от первой.

Но из-за этого недостатка нельзя полностью исключать данный способ монтажа. В будущем, накопив достаточную сумму для модернизации, однотрубную систему отопления можно улучшить.  

Улучшенной модификацией вышеописанного варианта является двухтрубная схема отопления. Улучшение заключается в том, что рассматриваемый способ исключает недостаток однотрубных циклов. Система состоит из двух контуров трубопроводов. Первый используется для подачи нагретой жидкости к радиаторам. Назначение второго (обратного) – параллельный отвод охлажденной жидкости из каждой батареи, т.е. теплоноситель из первого радиатора поступает по «обратке» сразу в котел для последующего прогрева, а не к следующему, как предыдущем варианте.

Как выглядит схема системы отопления с насосной циркуляцией двухтрубного типа, более детально представлено ниже на фото.

За счет подобной организации системы отопления вода по трубам к теплоносителям будет подаваться под одним давлением. Соответственно радиаторы будут прогреваться равномерно, а температура отдачи будет везде одинакова, способствуя плавному нагреву воздуха в любой точке помещения. К недостаткам такой системы можно отнести сложность монтажа и себестоимость. За счет увеличения количества элементов системы (количество материала, фитинги, запорная арматура, соединительные муфты и т.п.) увеличиваются затраты на приобретение и дальнейший монтаж.

Двухконтурная система отопления в ходе эксплуатации также подверглась модификации. Некоторые объекты жилого дома нет необходимости отапливать постоянно или в том же объеме, как и остальные помещения. Или же возникает потребность подключения временного радиатора для отопления. 

Для решения возникшего вопроса применяют коллекторы. В качестве коллектора устанавливается гребенка, к которой происходит параллельное подключение всех радиаторов, установленных в частном доме. Причем для лучшей эффективности теплоотдачи коллектор устанавливается как на подачу, так и отдельно на возврат.

Система отопления коллекторного типа может включать в себя неограниченное количество контуров в зависимости от потребности владельцев жилых домов. Каждый цикл отопления дома является отдельной гидравлической системой и обеспечен дополнительной запорной арматурой. Наличие отдельной и независимой системы дает возможность отключения определенного контура без остановки работы всего отопительного комплекса.

Рассматриваемая схема отопления расширяет спектр преимуществ простых двухтрубных систем, добавляя следующее:

1. Наличие возможности отдельной регулировки температуры обогрева любого радиатора в системе, либо его полного отключения.
2. Увеличение коэффициента полезного действия отопительного комплекса за счет прямой и параллельной подачи теплоносителя к каждой батарее.
3. Возможность подключения к системе дополнительных элементов. Особенно актуально при монтаже теплых полов.
4. Высокий КПД позволяет существенно снизить эксплуатационные расходы. Коллекторная система за счет параллельного подключения улучшает теплоотдачу и обогрев, снижая к минимуму теплопотери. Соответственно для обогрева потребуется меньше материала.

К недостаткам такого подхода можно отнести вероятность возникновения в системе воздушных пробок. Чтобы это предотвратить, на каждый радиатор монтируется кран Маевского, который используется для спуска накопившегося воздуха.

Также, осуществляя монтаж системы отопления в частном доме, рекомендуется обратить внимание на схемы подключения радиаторов к системе. 

Правильное подключение будет способствовать равномерному распределению теплоносителя по всем секциям батареи, увеличивая эффективность ее работы.

Охлажденный теплоноситель всегда стремится вниз, вытесняя наверх теплые частицы. Связано это с тем, что у теплой и холодной жидкости различная плотность. Холодная жидкость характеризуется повышенной плотностью, соответственно это необходимо учитывать при подключении.

Существует четыре разновидности подключения радиаторов к системе отопления:

1. верхнее;
2. нижнее;
3. боковое;
4. диагональное.

Выбирая соответствующий способ важно не допустить ошибку. Верхняя подводка будет способствовать прогреву верхней половины радиатора. Аналогичный эффект можно наблюдать и при боковом подключении. Секции радиаторов, расположенные ближе к соединению, будут прогреваться больше, в то время как крайние при большом количестве секций могут оставаться полностью охлажденными.

Поэтому рекомендуется использовать оставшиеся два способа: нижний и диагональный. Диагональный способ предполагает равномерное распределение теплоносителя по радиатору от входа к выходу, тем самым обеспечивая оптимальную теплоотдачу. На практике именно такой способ встречается чаще всего.

Но его применение невозможно в системах с естественной рециркуляцией. Для таких систем чаще применяют нижнее подключение, которое обеспечивает плавный отвод теплоносителя из радиатора без дополнительной нагрузки.

Монтируя отопление своими руками из полипропиленовых труб в частном доме, схема с насосом позволит упростить процесс циркуляции теплоносителя в системе. Поэтому монтаж необходимо начать с просчета требуемой производительности насоса и теплового агрегата. Неправильно подобранные параметры не позволят достичь оптимального прогрева жилого помещения.

Далее следует определиться со схемой будущего отопления, количеством радиаторов, схемой их подключения и расположения. Имея на руках примерный проект можно приступить к расчету необходимых материалов. При выборе материала предварительно следует произвести расчет диаметра труб. И только потом можно осуществить закупку с целью дальнейшего монтажа.

Подводя итог, ещё раз необходимо отметить, что в статье были детально рассмотрены существующие разновидности схем отопления и подачи теплоносителя (однотрубные, двухтрубные и коллекторные), их преимущества и недостатки. Также внимание было уделено разновидностям подключения радиаторов, от которых зависит дальнейшая теплоотдача. Приведены практические рекомендации по расчету характеристик и параметров используемых материалов.