Водяное отопление в частном доме: особенности, требования, основные виды схем

Обогрев печью используется в качестве основного способа теплоснабжения только на небольших дачах. Применение электроконвекторов — затратный метод, ведь их эксплуатация обходится в круглую сумму. Водяное отопление в частном доме по-прежнему остается экономически выгодным вариантом обогрева помещений. Рассмотрим достоинства и минусы этого способа, особенности воды как теплоносителя, нормативные требования и нюансы строительства теплового водоконтура. Читайте и будете знать основные элементы и разновидности внутридомовой теплосети.

У водяного отопления имеется целый ряд достоинств. Его необходимо грамотно смонтировать, затратив определенную сумму на разводку трубопроводов и приобретение котла, радиаторов и других элементов. После этого можно будет экономически выгодно эксплуатировать систему. Ведь основные затраты приходятся на ее монтаж. Помимо этого, у водяного отопления частного дома имеются и другие преимущества, включая:

1. Удобную эксплуатацию, потому что сведение всех трубопроводов выполняется в одном место, где они подключаются к котельному агрегату. Такой вариант предпочтительнее установки отдельных обогревателей или печных конструкций в каждой комнате.
   
2. Отсутствие подгорания пылевых частиц в воздухе и невозможность получения ожогов при контакте с батареями, так как отопительная сеть с водой в качестве теплопереносящей жидкости обеспечивает комфортный и мягкий обогрев. Ведь радиаторы нагреваются не более 60 °C, хотя теплоноситель в котле может иметь максимально возможную температуру 100 °C.
   

К недостаткам системы водяного отопления относится необходимость выполнения предварительного монтажа трубопроводов. На создание разводки требуются не только ресурсы, но и время. 

Минусом также является вероятность замерзания теплопереносящей жидкости, если выполняется нерегулярная или только сезонная эксплуатация теплового контура. Чтобы исключить эту неприятность, необходимо из сети сливать воду, пока она не используется в холодные месяца. Другой выход — постоянный обогрев жилища в зимнее время. Крайний вариант — замена воды антифризом, который превращается в вязкий состав, когда температура опускается ниже допустимого значения.

На заметку! В непрофессионально смонтированном тепловом контуре существует вероятность появления протечек.

Идеальный вариант — это использование в тепловом контуре очищенной воды в качестве теплоносителя. У нее существует допустимый температурный диапазон. Ниже 0° она замерзает. При этом в ней не должно быть большого количества частиц песка. Иначе может испортится отопительное оборудование да и срок всей системы снизится. Восстанавливать сеть или менять даже отдельные её узлы — это затратное мероприятие.

Вода представляет собой безопасную жидкость. В её составе отсутствуют примеси химического происхождения. В воде могут быть минеральные соли. Они всегда присутствуют, если вода взята из своей скважины на участке. 

Наличие минеральных солей способствует появлению коррозии в водяном отоплении. Чтобы исключите этот негативный фактор, рекомендуется теплоноситель подвергать предварительной очистки.

Перед тем как сделать водяное отопление в частном доме, рекомендуется изучить строительные нормы и правила. В документах отражены все требования, которые необходимо соблюдать, чтобы организовать эффективный обогрев помещений.

В СНиП четко прописаны следующие нормы: 

• вода не должна нагреваться больше 90 °C; 
  
• при открытой прокладке трубопроводы крепят на специальные клипсы, хомуты подходящего диаметра или монтируют в каналах из металла; 
  
• оптимальная температура теплоносителя должна составлять от 60 °C до 80 °C; 
  
• скрытая прокладка труб осуществляется в штробах, каналах, плинтусах или они закрываются экранными конструкциями.
  

В зависимости от особенностей объекта выполняют теплоизоляцию трубопроводов. Утепляющий материал в основном используется только в необогреваемых помещениях, через которые прокладываются трубопроводные отопительные магистрали.

При обустройстве отопления с водой в качестве теплоносителя необходимо соблюдать ряд правил:

Монтаж котельного агрегата должен проводиться в самой нижней точке теплового внутридомового контура. Площадку для него нужно подготавливать на 2 м ниже трубопроводов и радиаторов.

Протяженность трубопроводной системы не должна превышать 30 м, если создается отопительная сеть с естественной циркуляцией теплового носителя.

Вертикально расположенный участок теплового контура от теплогенерирующей установки до помещений утепляют для уменьшения теплопотерь.

Выполняется монтаж дополнительных насосных агрегатов при устройстве системы обогрева в здании с несколькими уровнями.

Обратный трубопровод обязательно прокладывается с уклоном, если тепловой контур с естественной циркуляцией теплопереносящей жидкости создается в строении с одним этажом.

Принцип действия водяного отопления в загородном доме основан на простых физических законах. Тепловой носитель после нагрева в котельной установке начинает подниматься по трубопроводной системе. При этом охлажденная жидкость в радиаторах опускается по трубам. Циркуляция теплоносителя улучшается с ростом разницы его температуры в подаче и обратке.

Важно! Оптимальный температурный перепад воды в подающем и обратном трубопроводе составляет 25°.

При разработке проекта учитывают, что в системе монтажа водяного отопления будет осуществляться прокладка труб и подключение котельного агрегата, отопительных приборов. Во время работ еще устанавливается запорно-регулирующая арматура, группа безопасности, воздухоотводчики и спускные устройства. Если монтаж выполняется в двухэтажном доме, тогда дополнительно монтируют насосный агрегат, который обеспечит доставку теплоносителя в самые дальние комнаты.

Так называемым сердцем обогрева жилого объекта является котел. От его модели зависит, насколько экономичной и функциональной будет отопительная система. Любая теплогенерирующая установка предназначена для подогрева теплового носителя. Вода нагревается, проходя по специальному котельному контуру, предназначенному для этой цели. Потом горячая жидкость перемещается по созданной разводке, отдавая тепловую энергию воздуху помещений в основном через отопительные приборы.

Производители выпускают котельные установки, работающие на разном топливе. Сегодня можно создать систему водяного отопления, в которой будет установлен:

• Котел, работающий на самом выгодном виде топлива — газе. Такое оборудование выбирают при возможности подключения к газопроводу. Монтаж и пусконаладка теплогенерирующей установки на голубом топливе осуществляется исключительно аттестованными службами.
  

• Котел, вырабатывающий тепловую энергию из электричества. Этот вид теплогенерирующего оборудования используют как основной источник получения тепла, так и в качестве резервного устройства. Ведь бывает, что возникают перебои с определенным видом топлива. В этом случае электрический котел позволит не прерывать отопление объекта, если он заранее установлен в качестве резервного оборудования. Это нетрудно сделать, так как такие теплогенерирующие установки продаются по доступной цене. Однако их использовать в качестве основного источника тепловой энергии невыгодно, потому что ее стоимость постоянно растет.
  

На заметку! Только один электрокотел целесообразно устанавливать исключительно в небольших зданиях, где комнат не более 3 штук.

• Котел, потребляющий твердое топливо. Это в основном уголь и дрова. Такое оборудование нуждается в периодической загрузке топлива. Закладка угля осуществляется каждые 8 часов, а для дров этот период составляет 5 часов. Производители предлагают установки, у которых цикл горения равен 5 суткам. Однако их стоимость существенно выше обычных котельных агрегатов.
  

• Котел, сжигающий жидкое топливо. Такая теплогенерирующая установка нередко устанавливается вместо газового оборудования. Существуют модели, которые могут дополнительно работать на голубом топливе. Недостатком жидкотопливных котельных установок является шумная работа. При выборе такого оборудования необходимо позаботиться о защите от возгорания емкости, где хранится жидкое топливо.
  

Специалисты рекомендуют водяное отопление создавать при использовании полипропиленовых, медных, металлопластиковых трубопроводов. Каждое из изделий имеет свои особенности:

• Трубы из полипропилена — это доступная по стоимости полимерная продукция, отличающаяся высокой надежностью. Ее долговечность составляет минимум 25 лет. Для соединения полимерных изделий между собой используется пайка. Состыковка с арматурой осуществляется посредством фитингов, которые имеют одну сторону из полипропилена, а другую — в виде резьбового патрубка.
  

• Трубы из металлопластика — это изделия с внутренним промежуточным слоем из алюминия. Для соединения таких элементов между собой применяются резьбовые и прессовые фитинги. В металлопластиковых трубопроводах могут появиться трещины, если будет воздействие сверхвысоких температур или произойдут их резкие скачки.
  
• Трубы из меди — самая дорогая трубопроводная продукция. Однако система из таких изделий отличается продолжительным сроком службы и высокой надежностью. Медные трубопроводы и фитинги соединяются между собой пайкой.
  

При организации водяного отопления в доме также используются стальные трубы, которые для этих целей применяются уже очень давно. Изделия не могут похвастаться продолжительным сроком службы. Еще одним их недостатком является коррозионная неустойчивость. Соединяются они с помощью сварки и резьбы.

Водяные системы отопления дома передают тепловую энергию воздуху в помещениях через радиаторы. Перед их выбором всегда выполняется расчет теплоконтура. Вычисления позволяют определить требуемую площадь отопительных приборов, которой будет достаточно для эффективного обогрева. Он также зависит от материала батарей. Ведь радиаторы изготавливаются из стали, чугуна, алюминия и даже биметалла, представляющего собой особый сплав. Все используемые материалы имеют разную теплоотдачу. Именно она учитывается при выборе теплообменных аппаратов.

Чтобы водяное радиаторное отопление эффективно работало, специалисты советуют дополнительно использовать насосное оборудование при теплоснабжении объекта. Циркуляционный агрегат обеспечит необходимую скорость теплоносителю. Благодаря принудительному движению воды котельное оборудование не перегревается. Однако такая неприятность может произойти, если жидкость будет медленно перемещаться по системе.

При подборе насоса учитывают производительность теплового внутридомового контура. Если установить слишком мощный циркуляционный электроагрегат, тепловой носитель будет быстро проходить через котел. Это не позволит ему успеть нагреться до расчетной температуры. 

При установке маломощного насосного оборудования не будет обеспечена требуемая скорость воды в трубах. В результате после отдачи тепловой энергии замедлится смена теплоносителя в радиаторах. Поэтому атмосфера в помещениях не получит необходимого количества тепла.

На заметку! Лучше выполнить монтаж двух насосов. Это обеспечит постоянную эффективную работу водяному автономному отоплению. Ведь при выходе из строя одного из агрегатов всегда можно будет включить второй насос.

Для обогрева помещений создаются разные виды систем водяного отопления. Они отличаются конфигурацией.

Отопительная сеть с теплоносителем, движущимся по трубопроводам естественным образом, обычно создается в одноэтажных домах. Такой вид водяного отопления представляет собой энергонезависимый тепловой контур. Движение жидкого носителя тепла происходит из-за его разницы плотности в нагретом и охлажденном состоянии. Ведь горячей воде свойственно расширяться и подниматься вверх по трубам. В то же время охлажденный теплоноситель в радиаторах опускается вниз и выталкивает нагретую жидкость.

Система водяного отопления с естественным движением теплового носителя отличается простым монтажом. В таком контуре трубопроводы укладываются под уклоном, а установка расширительного открытого бачка осуществляется в самой верхней его точке.

Этим видом системы водяного отопления оснащается большинство частных домов, так как сеть позволяет обогревать помещения с высокой эффективностью. Контур с циркуляционным электронасосом всегда монтирует в больших зданиях.

Принудительное водяное отопление в частном доме прокладывается без уклона. Это упрощает монтажные работы. Установка расширительного бачка может быть выполнена в любом месте. Однако рекомендуется его монтировать на обратке перед насосным агрегатом.

Водяное отопление частного дома с принудительной циркуляцией отличается большим количеством арматуры. К тому же возле радиаторов устанавливают запорно-регулирующие краны. Они позволяют в любой момент полностью отключить батареи. С их помощью также осуществляется регулирование объема проходящей воды и изменение теплоотдачи приборов.

Эту схему водяного отопления раньше постоянно создавали в одноэтажных домах. Конечно, она работает и в зданиях с двумя уровнями. Однако эффективнее все-таки первый вариант.

Когда монтируется однотрубная схема водяной системы отопления, выполняется последовательное подключение отопительных приборов. Последний из них будет самым холодным. Ведь такая схема системы водяного отопления подразумевает отдачу части тепловой энергии из теплоносителя в каждом радиаторе. В результате в последнюю батарею попадает сильно охлажденная жидкость по сравнению с водой на выходе из котла.

Обратите внимание! При необходимости ремонта одного отопительного прибора придется останавливать работу всего однотрубного теплового контура.

Эта схема водяного отопления создается при прокладке 2-х труб. Одна из них является подачей для горячей воды, а другая — обраткой для охлажденной в радиаторах жидкости. Монтаж такого варианта водяного отопления дома требует больших вложений, чем устройство однотрубного теплового контура. Однако двухтрубная сеть эффективнее обогревает помещения. Кроме того, такое водяное отопление частного дома позволяет регулировать теплоотдачу каждой батареи, что нельзя сделать в однотрубном контуре.

Двухтрубную отопительную схему реализуют в зданиях с одним и двумя этажами. Такое водяное отопление частных домов позволяет отключить и выполнить ремонт отдельного радиатора без остановки работы всего контура.

Разновидностью двухтрубной системы является отопительная сеть, создание которой выполняется с использованием коллекторов. Этот вариант подразумевает прокладку отдельных веток подачи и обратки к каждому отопительному прибору. Из-за этого коллекторное водяное отопление дома обходится в круглую сумму. Ведь общая протяженность трубопроводов значительно возрастает.

На заметку! Коллекторная схема предполагает прокладку цельных трубопроводов до каждого радиатора. Это уменьшает количество соединений и снижает вероятность протечек.

Все виды водяного отопления монтируются поэтапно: 

• установка теплогенерирующего агрегата; 
  
• монтаж отопительных приборов с удалением от подоконника не менее 50 мм, а от пола — минимум 60 мм; 
  
• установка запорной арматуры и воздухоотводчиков на каждый радиатор; 
  
• прокладка труб, начиная от котельного агрегата; 
  
• подключение вспомогательных устройств; 
  
• соединение трубных деталей способом, который зависит от их материала.
  

На заметку! Если монтируются полипропиленовые трубы, тогда пайка осуществляется при использовании специального паяльника. Он предварительно разогревается до 260 °C.

Внутридомовой тепловой водоконтур отличается минимальными эксплуатационными расходами, удобной эксплуатацией, отсутствием подгорания пылевых частичек в атмосфере помещений. Однако обязательно приходится выполнять прокладку трубопроводов, в которых тепловой носитель может замерзнуть, если сеть не будет работать зимой.

В качестве теплоносителя необходимо использовать воду без большого количества частичек песка. Это безопасная рабочая среда без химических примесей. Однако она вызывает коррозию металла.

В соответствии со СНиП оптимальная температура теплоносителя должна быть от 60 °C до 80 °C. При открытой прокладке трубы фиксируются на клипсах, а при скрытом монтаже их прокладывают в штробах, за плинтусами и специальными экранами.

В домах монтируют сети с естественным или принудительным перемещением теплового носителя. Их создают из одной или двух труб — обратки и подачи. Независимо от варианта в состав сети всегда входит котел, трубопроводы, батареи.