Водяное отопление от печи на дровах: как сделать своими руками

Классификация водяных отопительных систем по принципу работы

По принципу работы отопление имеет естественную и принудительную циркуляцию теплоносителя.

С естественной циркуляцией

Используют для обогрева небольшого дома. Теплоноситель перемещается по трубам благодаря естественной конвекции.

Фото 1. Схема водяной отопительной системы с естественной циркуляцией. Трубы необходимо устанавливать под небольшим уклоном.

По законам физики тёплая жидкость поднимается вверх. Вода, нагреваясь в котле, поднимается, после чего спускается по трубам к последнему радиатору в системе. Остывая, вода поступает в трубу обратки и возвращается в котёл.

Использование систем, работающих с помощью естественной циркуляции, требует создание уклона — это упрощает перемещение теплоносителя. Длина горизонтальной трубы не может превышать 30 метров — расстояние от крайнего в системе радиатора до котла.

Такие системы привлекают своей дешевизной, не требуется покупать дополнительное оборудование, практически не издают шума, когда работают. Минус в том, что трубы нужны большого диаметра и укладываться максимально ровно (в них почти нет давления теплоносителя). Невозможно обогреть большое здание.

Схема с принудительной циркуляцией

Схема с использованием насоса сложнее. Здесь, кроме батарей отопления, устанавливают циркуляционный насос, перемещающий теплоноситель по отопительной системе. В ней давление выше, поэтому:

• Можно укладывать трубы с изгибами.
• Проще обогреть большие здания (даже в несколько этажей).
• Подойдут трубы малого диаметра.

Фото 2. Схема системы отопления с принудительной циркуляцией. Для перемещения теплоносителя по трубам используется насос.

Нередко эти системы делаются замкнутыми, что избавляет от попадания воздуха в отопительные приборы и теплоноситель — наличие кислорода приводит к коррозии металла. В такой системе необходимы закрытые расширительные бачки, которые дополняют предохранительными клапанами и устройствами для сброса воздуха. Они обогреют дом любого размера и более надёжны в работе.

Способы монтажа

Для маленького дома, состоящего из 2—3 комнат, используют однотрубную систему. Теплоноситель перемещается последовательно по всем батареям, доходит до последней точки и возвращается по обратной трубе назад в котёл. Батареи подключаются снизу. Минус в том, что дальние комнаты прогреваются хуже, так как в них поступает уже слегка остывший теплоноситель.

Более совершенны двухтрубные системы — к дальнему радиатору укладывается труба, и от неё делают отводы к остальным радиаторам. Теплоноситель на выходе из радиаторов поступает в обратную трубу и перемещается в котёл. Эта схема равномерно прогревает все помещения и позволяет отключить ненужные радиаторы, но основной минус — сложность монтажа.

Коллекторное отопление

Основной минус одно- и двухтрубной системы — быстрое охлаждение теплоносителя, у коллекторной системы подключения этого недостатка нет.

Фото 3. Система водяного коллекторного отопления. Используется специальный распределительный узел.

Главным элементом и основой коллекторного отопления является особый распределительный узел, называемый в народе гребёнка. Специальная сантехническая арматура, необходимая для распределения теплоносителя по отдельным магистралям и независимым кольцам, циркуляционный насос, приборы, обеспечивающие безопасность и расширительный бак.

Коллекторный узел для двухтрубной системы отопления состоит из 2 частей:

• Входной — его подключают к нагревательному устройству, где он принимает и распределяет по контурам горячий теплоноситель.
• Выходной — подключают к обратным трубам контуров, необходим для сбора охлаждённого теплоносителя и подачи его в котёл.

Основное отличие коллекторной системы — любая батарея в доме подключена независимо, что позволяет регулировать температуру каждой или отключить её. Иногда используют смешанную разводку: к коллектору подключают независимо несколько контуров, но внутри контура батареи подключены последовательно.

Теплоноситель доставляет до батарей тепло с минимальными потерями, КПД этой системы увеличивается, что позволяет использовать котёл меньшей мощности и тратить меньше топлива.

Но и коллекторная система обогрева не лишена недостатков, к ним относится:

• Расход трубы. Потребуется потратить в 2—3 раза больше трубы, чем при последовательном подключении батарей.
• Необходимость установки циркуляционных насосов. Требует повышенного давления в системе.
• Энергозависимость. Не стоит использовать там, где возможны перебои электроснабжения.

Характеристики водяной системы

В зависимости от основного способа теплопередачи различается конвективное и лучистое отопление:

• Конвективное. Подразумевает поддержание температуры внутреннего воздуха на более высоком уровне, чем радиационной в помещении. Под радиационной температурой понимается усредненный показатель теплоты всех поверхностей, обращенных в комнату, вычисленную относительно человека, который находится в центре комнаты.
• Лучистое. Характеризуется превышением температуры радиационного типа относительно температуры воздуха. Лучистое отопление при немного пониженной температуре в помещении считается оптимальным для самочувствия человека. Например, в гражданских зданиях лучше выставлять климатические системы на +18..+20 С вместо +22..+24 С.

Схема устройства системы частного дома

Различается одно-, двухтрубное водяное отопление загородного дома, особняка.

Однотрубная считается простой и не требующей серьезных затрат, а также доступной для монтажа собственными руками. Схема представляет собой трубопровод для передачи теплоносителя, к которому подключены все радиаторы строения. Теплоноситель проходит полный круг и возвращается в котел для подогревания, затем цикл транспортировки тепла повторяется. Практичная схема имеет один недостаток: в радиаторах, расположенных на самом большом отдалении от котла, температурный режим будет снижен, но это преимущество для людей, которые не переносят жару.

Двухтрубная схема отличается повышенной сложностью для самостоятельного монтажа. Здесь предусмотрен отвод от котла сразу пары труб, причем одна служит для подачи горячего теплоносителя к радиаторам, вторая – для возврата остывшей жидкости в котел. Преимущество в том, что радиаторы при двухтрубной конструкции можно располагать не последовательно, а в порядке, удобном для хозяина дома.

Чтобы сделать качество работы высоким, специалисты советуют монтировать распределительный коллектор. Агрегат нужен для регулирования подачи жидкости к каждому радиатору и контроля над температурными показателями помещения.

Также встречается бифилярная система отопления. Она представляет собой сочетание одно-, двухтрубной схем. Контур делится на одинаковые части, оснащенные радиаторами, стояками, ответвлениями. Концы соединяются по порядку одной трубой: сначала элементы первого, а затем второго конца. Жидкость транспортируется в противоположных направлениях с разным уровнем нагрева, что объясняет поддержание одинаковой температуры на всем протяжении системы отопления.

Схема устройства системы многоквартирного дома

Проекты отопительных систем, питающихся от центральной станции, всегда разрабатываются индивидуально с учетом жилого фонда. Типовые разводки – это однотрубные системы, где есть стояк отопления, к которому параллельно монтируются радиаторы, расположенные в каждой квартире. Стояков могло быть много, они подключаются параллельно к запитывающей магистрали, поэтому оказываются примерно в одинаковых гидравлических условиях.

Достоинства конструкции в том, что даже при отключении одной батареи в случае протечки обогрев других квартир не меняется, что достигается применением байпаса. А наличие балансировочного вентиля на батареях дает возможность снизить температуру в помещении.

Составные элементы водяной системы отопления

Конструкция состоит из следующих составляющих:

• генератор тепла (печь, котел);
• трубопроводы;
• радиаторы;
• насос циркуляционный;
• расширительный бак.

Если циркуляция естественная, то насос не используется, транспортировка осуществляется за счет природных физических свойств жидкости.

Частный дом монтаж отопления. Печная система

Отопление частного дома. Металлические печи

Использование печей в качестве основной системы отопления с каждым годом встречается все реже, однако, именно они создают особую уютную атмосферу.

Существуют такие варианты печей, обеспечивающие эффективный обогрев:

• Металлические — просты в установке, быстро прогреваются, однако не обладают способностью аккумулировать тепло. Из-за своей малой общей теплоемкости печка отдает тепло лишь в течение 2 – 3 часов, а потом её нужно протапливать снова и снова. А это чревато значительным расходом топлива.
• Каменные — обеспечивают постоянный, более качественный обогрев (за счет массы в них дольше сохраняется заданная температура), но требуют сложной установки. Каменные отопительные печи бывают различных видов: отопительные (голландка); отопительно-варочные (шведки, русские печи); обычные варочные (печи под казан, барбекю); узконаправленные (каменка для бани, тепличные, гаражные печи). Такое разнообразие видов позволяет выбрать наиболее подходящий образец.

Схема отопление в частном доме своими руками

С рациональной точки зрения отличным решением станет отопительно-варочная печь. Поверхность исполняет одновременно две функции: служит для приготовления пищи и прогревает помещение. Из-за открытой комфорочной поверхности тепло печи растрачивается быстрее. Достаточно популярны печи-камины со стеклянной дверью, работающие как открытая либо закрытая печь.

Печное отопление может быть организовано двумя способами. В первом случае обогрев помещения производится за счет нагрева самой печи от продуктов горения (дров или солярки), такой способ часто встречается в деревнях, селах, поселках, но к нему можно отнести также и каминное отопление (подогрев воздуха). Во втором случае печь сжигая материалы подогревает теплоноситель собственным теплом или горячим воздухом, который поднимается и подается по трубам к нагревательному элементу. Далее нагретое вещество (вода, масло, антифриз) поступает в однотрубную, либо двухтрубную сеть.

Следует отметить, что печное отопление приемлемо лишь в жилищах небольшой площади. При обогреве больших коттеджей стоит рассмотреть другие варианты.

Лучевая система с коллекторами

Лучевая система отопления с использованием коллектора.

Это одна из самых современных схем, подразумевающая прокладку индивидуальной магистрали к каждому отопительному прибору. Для этого в системе устанавливаются коллекторы – один коллектор является подающим, а другой – обратным. От коллекторов к батареям расходятся отдельные прямые трубы. Такая схема позволяет обеспечить гибкую регулировку параметров отопительной системы. Также она дает возможность подключить к системе теплые полы.

Лучевая схема разводки активно используется в современных домах. Подающие и обратные трубы здесь могут прокладываться как угодно – чаще всего они идут в полах, после чего подходят к тому или иному отопительному прибору. Для регулировки температуры и включения/отключения отопительных приборов в доме устанавливаются небольшие распределительные шкафы.

Как утверждают специалисты-теплотехники, такая схема является идеальной, так как каждый отопительный прибор работает от собственной магистрали и почти не зависит от других отопительных приборов.

Достоинства и недостатки лучевых систем

Положительных качеств набралось много:

возможность полностью спрятать все трубы в стены и в полы; удобная настройка системы; возможность создания дистанционной раздельной регулировки; минимальное количество соединений – они сгруппированы в распределительных шкафах; удобно ремонтировать отдельные элементы, не прерывая работу всей системы; почти идеальное распределение тепла.

При монтаже лучевой системы отопления все трубы прячутся в полу, а коллекторы в специальном шкафу.

Есть и парочка недостатков:

высокая стоимость системы – сюда закладываются расходы на оборудование и расходы на монтажные работы; трудность в реализации схемы в уже построенном доме – обычно эта схема закладывается еще на этапе создания проекта домовладения.

Если с первым недостатком еще приходится мириться, то от второго никуда не деться.

Особенности монтажа лучевых систем отопления

На этапе создания проекта предусматриваются ниши для прокладки отопительных труб, указываются точки монтажа распределительных шкафов. На определенном этапе строительства прокладываются трубы, устанавливаются шкафа с коллекторами, монтируются отопительные приборы и котлы, производится тестовый запуск системы и ее проверка на герметичность. Лучше всего доверить всю эту работу профессионалам, так как эта схема является самой сложной.

Несмотря на всю сложность, лучевая система отопления с коллекторами является одной из самых удобных и эффективных. Она используется не только в частных домах, но и в других постройках, например, в офисных.

Выбор труб

Медные трубы — самые дорогие и надежные

Отдельно рассматривается вопрос о разновидностях труб, применяемых при обустройстве системы отопления в частных домах. Поскольку каждый из используемых материалов имеет свои плюсы и минусы, желательно разобраться с тем, какой из них более предпочтителен.

Металлические (стальные и медные) трубы

Обустройство водяного отопления стальными трубами обойдется хозяину не слишком дорого, что считается бесспорным достоинством предложенного выбора. Однако известен и недостаток этого материала, легко поддающегося коррозии. Другое дело – медные аналоги, имеющие множество преимуществ, включая устойчивость к разрушающему воздействию среды и долговечность.

Однако и у этого привлекательного материала имеется один существенный недостаток – высокая стоимость медных труб, приобрести которые решится не каждый пользователь. Поэтому в ситуации с металлическими магистралями окончательное решение остается за хозяином жилья.

Полимерные (полипропиленовые) трубные изделия

Пластиковые трубы не подвергаются коррозии

Основное достоинство труб из полипропилена – устойчивость к внешним воздействиям, проявляющимся в виде коррозийного и химического разрушения. Помимо этого они ценятся за свою легкость и простоту монтажа.

Применение трубных изделий этого класса позволяет экономить на расходе топлива (неважно – газ это или электричество). Объясняется это низким коэффициентом трения о стенки, что позволяет повысить скорость кругового перемещения теплоносителя, в результате чего тепло рассеивается исключительно в одних только батареях. К преимуществам полипропиленовых труб также относят допустимость использования в отопительных системах произвольного типа – закрытых или открытых

К преимуществам полипропиленовых труб также относят допустимость использования в отопительных системах произвольного типа – закрытых или открытых.

Металлопластиковые трубные заготовки

Устройство металлопластиковой трубы

К числу достоинств металлопластиковых труб относят все плюсы, присущие их полипропиленовым аналогам. При этом особо выделяются способность «держать» очень высокие температуры и хорошую гибкость (пластичность). Последнее обстоятельство позволяет использовать их в системах типа «теплый пол».

Двухтрубное водяное отопление

Запустить двухтрубную отопительную систему сложнее, нужно обладать определёнными сантехническими навыками или нанимать квалифицированный персонал. В этой системе от котла отводят две трубы: одну для переноса горячего теплоносителя к батареям, а другую — для возврата остывшей воды в котёл. Главное отличие от вышеописанной однотрубной системы — возможность не только линейного размещения радиаторов, а также древовидного (для многоэтажного дома, например).

В данной системе больше вариантов разводки. Например, горизонтальная (с тупиковой, коллекторной или попутной разводкой) и вертикальная (с разводкой «по верху» и «по низу»).

Горизонтальная тупиковая система самая простая, с самым неподконтрольным температурным режимом. Любой радиатор создает свой контур и чем дальше он находится от котла, тем сложнее поддерживать нужный температурный режим. При тупиковой схеме потоки нагретого и остывшего теплоносителя разнонаправленны.

При попутной разводке потоки теплоносителя движутся параллельно. Из-за этого приходится удлинять систему трубопровода для отведения холодного теплоносителя. Однако в такой сети лучше контролируется температура.

Коллекторную схему больше всего любят профессионалы, хотя и считают её самой разветвленной и трудоёмкой. В каждый радиатор заводят отдельный трубопровод с теплоносителем. Здание и сооружение в этом случае прогревается максимально равномерно, к тому же можно отключать отдельные неиспользуемые отопители.

Вертикальная схема с нижней разводкой выглядит так: от котла вверх идёт к радиатору на верхнее неиспользуемое помещение труба стояка. От радиатора спускается обратка, проходя через два-три этажа. В подвальном помещении также стоит радиатор. При движении теплоноситель снова попадает в котёл. Иными словами, в любом помещении проложена пара труб.

Вертикальная схема с верхней разводкой очень похожа на вышеописанную. Вначале разводку труб проводят на каждый радиатор верхнего этажа. К нижним этажам прокладывается только одна труба. Таким образом, обратка интегрирована в радиатор и переносит теплоноситель в котёл. Экономия очевидна, ведь на каждом нижнем этаже всего одна труба.

Подключаем коллекторы

При обвязке котла и подключению его к коллекторам следует на самом котле установить краны обязательно с «американками» (разъемные соединения) — это поможет легко снимать котел при внештатной ситуации.

На входе в котел (обратке) необходимо установить грязевой фильтр и после него также установить кран. Данное условие обязательно.

Обратите внимание на установку грязевых фильтров на фотографии. Они должны быть установлены т.о. чтобы грязь скапливалась в них и можно было открутить и прочистить

В данном же случае грязь будет скапливаться внизу в углах соединений труб под действием силы притяжения

чтобы грязь скапливалась в них и можно было открутить и прочистить. В данном же случае грязь будет скапливаться внизу в углах соединений труб под действием силы притяжения.

Манометры, термометры, автоматические подпитки — не являются необходимостью.

Для обвязки котла необходимо соблюдать внутреннее сечение труб на выходе из котла и стараться их не заужать. Как правило это ¾” метрическая резьба на выходах настенных газовых/электрических котлов. Соответственно труба из ПП будет 32 мм или 25 мм сшитый полиэтилен.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устройство этой системы происходит таким образом:

• Понизу первого этажа или подвала от теплогенератора ведется магистраль.
• От нее ведутся стояки, которые ведут к радиаторам.
• Каждая батарея снабжена трубой, которая предназначена для отвода теплоносителя, потерявшего температуру обратно в отопительное устройство.

При реализации схемы с нижней разводкой следует предусмотреть возможность удаления воздуха из системы. Это осуществляется при помощи установки специальной воздушной трубы. Кроме этого, система должна быть снабжена расширительным бачком и кранами Маевского на каждой из батарей верхнего этажа здания.

Разводка труб

В водяном отоплении может быть один из следующих вариантов разводки:

1. Однотрубный.
2. Двухтрубный.
3. Коллекторный.

Однотрубная система: вода от котла проходит по порядку от одной батареи к другой.

Недостаток системы можно ощутить только при необходимости отключить часть системы.

В этом случае придётся отключать всё отопление. Однотрубная система бывает вертикальной и горизонтальной.

В двухтрубном варианте каждый радиатор подключен параллельно системе отопления. Например, чтобы отремонтировать один радиатор, не придётся сливать воду из всей системы. Вариант считается наиболее оптимальным для частного дома. Двухтрубная система тоже может быть в вертикальном и горизонтальном исполнении. Горизонтальные используют чаще, так как, по мнению многих, выглядят они более эстетично.

Коллекторная система. Вода подходит к коллектору, от которого расходятся трубы на каждый радиатор. Систему легко регулировать и отключать частями. Хорошо подходит для тёплых полов. Коллектор можно спрятать в специальный шкаф, вмонтированный в стену. Такой вариант удобен, но стоит дороже предыдущих двух.

Водяное отопление частного дома своими руками схемы

Коллекторная схема отопление в частном доме своими руками

Отопление при помощи воды отличается высоким качеством и простотой организации среди остальных типов обогрева. Системы разнятся видом топлива, на котором работают: жидком (солярка, мазут); твердом (уголь, торф, древесина); газу или электроэнергии. Рационально подбирать котел, исходя из доступности конкретного вида горючего.

При монтаже водяного обогрева применяют следующие типы труб: медные, стальные, из нержавеющих металлов либо полимерные. Поскольку от выбора материала зависит надежность и прочность системы, рассмотрим все варианты:

• Стальные трубы отличаются невысокой стоимостью и доступностью, однако они подвержены коррозии. Соединять их рекомендуют при помощи резьбы, так как при сварке места соединения будут ржаветь.
• Медные трубы характеризуются как самые долговечные и надежные, но довольно дорогие. Соединяют их при помощи пайки.
• Трубы из нержавеющих металлов будут самыми долговечными, при этом потребуют больших финансовых затрат. Соединяют такие трубы посредством резьбы.
• Полимерные трубы отличаются небольшой ценой при малой стойкости к перепадам температур. Их можно соединять пайкой либо посредством резьбы.

Водяное отопление отдельного дома, независимо от топлива которым нагревается теплоноситель, может быть одноконтурным и двухконтурным. Первый способ позволяет эксплуатировать систему для обогрева помещения либо нагрева воды, тогда как при втором совмещаются обе функции. Довольно практичным является прокладывание двух одноконтурных систем. Такой способ выгоден при подогреве воды в летний период и обеспечивает экономную работу котла.

Коллекторная схема отопление в частном доме своими руками

Системы отопления частных домов различают по типу разводки: коллекторная, однотрубная и двухтрубная.

• В однотрубной схеме нагретая жидкость, двигаясь, постепенно теряет температуру, вследствие чего последние батареи будут неспособны отопить комнату.
• Наилучшим образом обогреть коттедж позволит двухтрубная система отопления. Этот способ предполагает подключение к радиатору двух трубопроводных веток. По одной подается нагретая вода, а по другой выводится охлажденная. Ветка с нагретым теплоносителем подводится параллельно ко всем батареям. Установка термостатов по линии подачи горячего теплоносителя перед радиаторами дает возможность регулировать температуру. Потери тепла при использовании данного способы незначительны.
• Коллекторная система считается самой передовой на данный момент. Она функционирует следующим образом: от коллектора ко всем радиаторам отходит 2 трубы (по одной поступает горячая вода, а вторая служит для возвращения остывшей). Её использование делает возможным регулирование температуры в любом из помещений и позволяет проводить ремонт, не отключая полностью отопление дома.

Расчет отопления подразумевает под собой точное определение необходимой мощности котла. Рассчитывают отопление частного дома по следующей формуле:

W = k*S/10,

где W –мощность, кВт;

k – коэффициент поправки. Чтобы показатель мощности котла можно было рассчитать максимально точно вводятся специальные коэффициенты. Они зависят от общей температуры и погодных условий для различных областей (для Подмосковья и средней полосы России принято использовать коэффициент 1,2-1,5; для Урала и северных регионов 1,5-2; на юге 0,7-1,2).;

S – площадь коттеджа в метрах квадратных.

Рекомендуют к рассчитанному значению добавить 20% запаса производительности. Это позволит на случай сильных морозов не перегружать котел при роботе на полную мощность.