Система отопления водоснабжения в частном доме схема
Схема систем автономного отопления и ГВС
Сегодня нам предстоит узнать, как можно организовать отопление и водоснабжение загородного дома. Нам предстоит сравнительный анализ разных источников тепловой энергии для нужд отопления и горячего водоснабжения, знакомство со способами бесперебойной подачи в дом холодной воды, выбор материалов и отопительных приборов, а также схем разводки и вариантов подключения радиаторов. Приступим.
Отопление и горячее водоснабжение частного дома могут использовать общий или разные источники тепла. Давайте начнем с анализа экономической эффективности разных способов нагрева воды (проще говоря, выясним, во сколько обойдется киловатт-час тепла при разных способах его получения).
Если на вашей улице есть газ, другие источники тепла можно не искать
Подсказка: электрические, газовые и дизельные котлы нередко снабжаются отдельным теплообменником для нужд ГВС (так называемые двухконтурные). Однако абсолютно любой отопительный котел можно использовать для той же цели, подключив к нему бойлер косвенного нагрева — теплоизолированный бак, вода в котором нагревается за счет энергии теплоносителя системы отопления.
Бойлер косвенного нагрева использует тепловую энергию теплоносителя системы отопления
В идеале водоснабжение и отопление частного дома должны быть не только экономичными. Они еще и должны требовать как можно меньше внимания со стороны владельца, по возможности поддерживая оптимальную температуру воздуха и водопроводной воды в полностью автоматическом режиме.
По этому параметру источники тепла распределяются в другом порядке:
- Электрокотлы работают автономно неограниченно долго, не требуют монтажа дымоходов и могут подключаться к выносным термодатчикам. Кроме того, они могут гибко менять мощность без потери КПД: коэффициент полезного действия любого электроприбора прямого нагрева всегда стремится к 100%. Потери энергии сводятся лишь к ее рассеиванию корпусом прибора. При установке котла в отапливаемом помещении рассеянное тепло используется для его обогрева;
Электрокотел: включил и забыл
Практический вывод: все так называемые экономичные электрокотлы и электрорадиаторы — фикция. Чтобы получить киловатт тепла, нужно израсходовать киловатт электроэнергии вне зависимости от принципа нагрева теплоносителя. Этот тезис прямо вытекает из закона сохранения энергии.
- Газовое, отопительное и водогрейное оборудование требует отвода продуктов сгорания. В остальном, автономностью и удобством пользования оно не уступает электрокотлам;
- Дизельный котел работает до тех пор, пока в его баке есть топливо. К минусам стоит отнести сильный шум горелки и запах соляры;
Дизельная котельная: существенная часть объема помещения занята топливными баками
- Автоматические угольные и пеллетные котлы работают автономно 7-10 дней в зависимости от объема топливного бункера;
- Дровяные и классические угольные котлы нуждаются в растопке каждые 6-8 часов.
Впрочем: пиролизные котлы верхнего горения работают на одной закладке до полутора суток благодаря особой схеме сжигания топлива. Оно тлеет при ограниченном доступе воздуха с дожиганием продуктов неполного сгорания в отдельной камере. Процесс тления, направленный сверху вниз, исключает воспламенение дров или угля по всему объему топки.
Твердотопливный пиролизный котел верхнего горения
- Магистральный газ — наиболее практичный источник тепла. Он сочетает дешевизну с удобством эксплуатации оборудования;
- Если у вас есть газовое отопление — горячее водоснабжение индивидуального дома проще всего реализовать на том же газе (установкой двухконтурного котла или бойлера косвенного нагрева);
Двухконтурный газовый котел обеспечит дом дешевым отоплением и горячей водой
- В отсутствие газа отопление и горячее водоснабжение домов автоматическими угольными и пеллетными котлами обеспечит разумный баланс стоимости тепла и автономности оборудования;
Нюанс: отопительная автоматика стоит дорого. В Севастополе, где живет автор, автоматический котел мощностью 10 кВт можно купить за 90-95 тысяч рублей.
- Горячее водоснабжение и отопление дачных домов обычно организуются классическими дровяными и угольными котлами. Они сочетают экономичность с дешевизной. Увы, ценой частых растопок.
Классический дровяной котел в дачном доме
Отопление бывает водяным (с использованием в качестве теплоносителя воды или антифриза) и воздушным (тепло разносится по дому потоками воздуха). Какой вариант практичнее?
Автор обеими руками голосует за традиционное водяное отопление. Единственное убедительное преимущество воздуха в качестве теплоносителя в том, что он не боится замерзания при остановке котла.
Проблема замерзания водяного отопления устраняется заполнением отопительного контура антифризом
- Воздушное отопление обходится заметно дороже (оно требует прокладки по всему дому воздуховодов большого сечения и установки в вентиляции рекуператора тепла);
- Оно монтируется лишь на стадии строительства: пресловутые воздуховоды прокладываются в стенах или над подвесными потолками;
- Оно вынуждает вас жертвовать полезной площадью дома, именно из-за большого диаметра воздуховодов, компенсирующих низкую теплоемкость воздуха.
Котел и магистрали воздушного отопления
Как правило, в частный дом заводится только холодная вода. Ее нагрев для хознужд осуществляется локальным источником тепла. А что может стать источником воды?
Узнать больше об устройстве инженерных систем коттеджа вам поможет видео в этой статье.
Если вблизи вашего дома проходит магистральный водопровод — проблема решается заключением договора с местным «Водоканалом». После составления и утверждения проекта строится водомерный колодец, осуществляется врезка в магистраль и устанавливается водомерный узел — водосчетчик с фильтром грубой очистки и отсекающими кранами.
Водомерный узел в колодце
Для того чтобы водоснабжение было бесперебойным, в доме, подключенном к дачному водопроводу с подачей воды по графику, устанавливается накопительная емкость. Простейшее решение — установить ее на чердаке: вода будет набираться в емкость при ее подаче в водопровод через поплавковый клапан, исключающий переполнение, и двигаться к точкам водоразбора самотеком.
Вода самотеком подается в водопровод из установленного на чердаке бака
Увы, таким способом трудно организовать водоснабжение и отопление деревянного дома: для деревянных балок вес накопительного бака в несколько тонн будет чрезмерной нагрузкой. В этом случае можно прибегнуть к плану «Б»: емкость устанавливается в утепленном подвале или подполе и снабжается насосной станцией с гидроаккумулятором.
Водоснабжение от емкости в цокольном этаже с подачей воды насосной станцией
Как реализовать водоснабжение от скважины или колодца?
- Скважинный насос снабжается обратным клапаном, который не даст воде сливаться из водопровода при отключении насоса (см. Скваженный насос Беламос);
- За управление насосом отвечают датчик давления и автоматическое реле;
- В контур водоснабжения ставится гидроаккумулятор. Его задача — стабилизировать давление и экономить ресурс насоса.
Водоснабжение от скважины с погружным насосом
Полезно: при расстоянии от уровня грунта до уровня водозабора меньше 8 метров насос может быть поверхностным. В этом случае обратный клапан ставится на его всасывающем патрубке.
Схема автономного водоснабжения с поверхностным насосом
Установка в дом отопления — водоснабжения начинается с выбора схемы разводки инженерных систем.
Холодная вода разводится по тупиковой схеме (то есть движется по водопроводу только при водоразборе).
Тройниковая разводка типична для зданий советской постройки
Коллекторный шкаф на водоснабжении
Кроме тупиковой разводки, на ГВС практикуются схемы с рециркуляцией. Циркуляционный насос непрерывно прокачивает воду между врезками бойлера. Тем самым обеспечивается мгновенная подача горячей воды к любому крану и непрерывный нагрев смонтированных в разрыв подводок полотенцесушителей.
Подача ГВС с рециркуляцией от бойлера косвенного нагрева
Как и водоснабжение, отопление может быть коллекторным или последовательным (тройниковым). Первый тип разводки чаще применяется с водяными теплыми полами: высокое гидравлическое сопротивление труб небольшого диаметра, уложенных в стяжку, ограничивает длину одного контура значением в 100-120 метров.
Кроме того, разводка отопления может быть:
Классическая «ленинградка»: батареи подключены параллельно единственному розливу
Достоинство ленинградки — абсолютная отказоустойчивость: пока на концах розлива есть хоть какой-то перепад, циркуляция в нем продолжается. Недостаток — в значительном перепаде температуры между отопительными приборами.
Тупиковая двухтрубная разводка: ближние к котлу радиаторы горячее дальних, поскольку большая часть теплоносителя циркулирует через них
Такая разводка позволяет обойти любые препятствия и сформировать несколько параллельных веток отопительной системы. Однако перемычки между розливами вызывают падение перепада между ними по мере удаления от котла.
Результат — охлаждение дальних отопительных приборов вплоть до разморозки в сильные холода. Проблему удается решить балансировкой — ограничением проходимости подводок ближних к котлу батарей.
Петля Тихельмана обеспечивает одинаковую температуру батарей без дросселирования подводок
Монтаж отопления и водоснабжения в загородном доме включает, среди прочего, установку отопительных приборов. Если панельные радиаторы и конвекторы монтируются лишь предусмотренным производителем способом, то секционные радиаторы могут быть подключены к розливу или стояку по одной из трех схем.
Одностороннее подключение — для умеренного количества секций
Диагональное подключение к двум розливам
Подводки подключены только к нижнему коллектору радиатора
Какими материалами лучше монтировать отопление частного дома, горячее водоснабжение и разводку холодной воды?
Отопление и водоснабжение дома с автономным нагревом воды эксплуатируются в тепличных с точки зрения нагрузок условиях:
- Давление в контуре ГВС равно давлению в магистрали холодного водоснабжения и обычно варьируется от 2 до 6-7 кгс/см2;
- В системе отопления давление еще ниже — 1,5 — 2,5 атмосферы;
Типичное давление в автономном отопительном контуре
- Гидроударов нет, и при минимальной вменяемости владельца дома быть не может;
- Как и отопление дома, водоснабжение не нагревается свыше 75 градусов.
Выводы? И трубы, и отопительные приборы можно подбирать без учета запаса прочности на случай форс-мажорных обстоятельств, ориентируясь только на штатные параметры работы.
С точки зрения автора, наилучший выбор — полипропилен. На холодной воде используются трубы без армирования с рабочим давлением PN 10 и выше, на ГВС и отоплении — армированные алюминием или фиброй с номинальным давлением PN 20 — PN 25.
Водоснабжение — отопление в доме из бруса смонтировано полипропиленовыми трубами
Обратите внимание: армирование необходимо не столько для увеличения прочности по отношению к гидростатическому давлению (она и так избыточна), сколько для уменьшения удлинения трубопровода при нагреве. У неармированного полипропилена оно в 13 раз выше, чем у стали, у армированного алюминиевой фольгой — только в 3 раза.
Фото наглядно демонстрирует удлинение полипропиленовой трубы без армирования при нагреве
Как сделать водоснабжение и отопление дома из полипропиленовых труб (см. Монтаж системы водоснабжения из полипропиленновых труб)? Они соединяются низкотемпературной пайкой с помощью паяльника с тефлоновыми насадками.
Инструкция по монтажу соединения довольно проста:
- Установите насадку соответствующего трубе размера;
- Разогрейте паяльник до рабочих 260 градусов;
- Если используете армированную алюминием трубу — зачистите армирование в области пайки шейвером. Зачистка позволит фитингу свариться с внутренней полимерной оболочкой трубы и исключит ее расслоение из-за коррозии алюминия;
Зачистка шейвером алюминиевого армирования
- Наденьте фитинг на насадку и одновременно вставьте в нее с другой стороны трубу;
- Через 5 секунд (для диаметра 16-20 мм) снимите детали с насадки, соедините их поступательным движением и зафиксируйте;
- Как только расплав пластика схватится — можно переходить к следующему соединению.
Монтаж фитингового соединения на полипропилене
В качестве отопительных приборов мы рекомендуем использовать алюминиевые секционные радиаторы. Они совмещают великолепную теплоотдачу на секцию (при стандартном размере в 500 мм по осям коллекторов — до 205 ватт) с очень демократичной стоимостью (от 240 рублей).
Эти недорогие отопительные приборы обладают великолепной теплоотдачей
Надеемся, что наш материал поможет уважаемому читателю самостоятельно выполнить монтаж отопления и водоснабжения дома. Успехов!
Проживание в своем доме на земле дает ряд преимуществ, среди которых возможность устройства системы отопления, эксплуатируемой в автономном режиме. Грамотно подобранная и смонтированная разводка отопления в частном доме позволяет организовать быстрый, равномерный обогрев всех комнат. Контроль расхода топлива, рассчитываемого в соответствии с погодными условиями, обеспечивает снижение затрат на отопление. На практике используется несколько проверенных схем отопления, отличающихся по типу циркуляции теплоносителя (чаще всего воды), а также по способу разводки магистральных труб. В большинстве жилых объектов осуществляют монтаж однотрубной, двухтрубной, лучевой или «ленинградской» системы отопления. Каждая схема разводки отопления частного дома имеет свои особенности, на которые обращают внимание при проектировании инженерных коммуникаций.
Движение жидкости по замкнутому контуру (контурам) может происходить в естественном или принудительном режиме. Вода, нагретая отопительным котлом, устремляется к батареям. Эту часть контура отопления называют прямым ходом (током). Попав в батареи, теплоноситель остывает, и направляется обратно в котел для нагрева. Этот промежуток замкнутого маршрута называют обратным ходом (током). Для ускорения циркуляции теплоносителя по контуру применяют специальные циркуляционные насосы, врезаемые в трубопровод на «обратке». Выпускаются модели отопительных котлов, в конструкции которых предусмотрено наличие подобного насоса.
При естественной циркуляции движение воды в системе идет «самотеком». Это возможно за счет физического эффекта, проявляющегося при изменении плотности воды. Горячая вода имеет меньший показатель плотности. Жидкость, идущая по обратному ходу, имеет большую плотность, а потому легко вытесняет уже нагревшуюся в котле воду. Горячий теплоноситель устремляется вверх по стояку, а далее распределяется по горизонтальным магистралям, проведенным под небольшим уклоном, составляющим не более 3-5 градусов. Наличие уклона и позволяет двигаться жидкости по трубам самотеком.
Схема отопления, основанная на естественной циркуляции теплоносителя, является самой простой, а потому ее легко реализовать на практике. К тому же в этом случае не требуется наличие других коммуникаций. Однако подходит этот вариант лишь для частных домов небольшой площади, так как длина контура ограничена 30 метрами. К недостаткам можно отнести и необходимость монтажа труб большего диаметра, а также низкое давление в системе.
Схема автономной системы отопления дома с естественной циркуляцией воды (теплоносителя). Трубопровод прокладывается под уклоном, составляющим не более 5 градусов
В автономных отопительных системах с принудительной циркуляцией воды (теплоносителя) по замкнутому контуру присутствует в обязательном порядке циркуляционный насос, который обеспечивает ускоренный ток нагретой воды к батареям, а остывшей – к нагревательному прибору. Движение воды возможно из-за разности давлений, возникающей между прямым и обратным током теплоносителя.
При монтаже данной системы не требуется соблюдать уклон магистрали трубопровода. В этом заключается преимущество, а вот существенный недостаток кроется в энергозависимости такой отопительной системы. Поэтому на случай отключения электричества в частном доме должен быть генератор (мини-электростанция), который обеспечит функционирование системы отопления в экстремальной ситуации.
Схема организации системы отопления дома, в которой циркуляция теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом, врезаемым в трубопровод обратного тока
Схему с принудительной циркуляцией воды в качестве теплоносителя можно использовать при монтаже отопления в доме любой площади. При этом выбирается насос подходящей мощности и обеспечивается его бесперебойное электропитание.
В отопительной системе данного типа нагретый теплоноситель последовательно протекает по всем радиаторам, отдавая при этом приборам часть тепловой энергии. Эту схему предпочитают выбирать в том случае, если для устройства системы обогрева помещения выделен небольшой бюджет. Ведь для прокладки однотрубной системы понадобится минимальное количество труб, а также сопутствующих расходных материалов.
Нельзя не указать и на ряд недостатков, характерных для однотрубной системы отопления с верхней разводкой, а именно:
- отсутствие возможности осуществления раздельного регулирования уровнем теплоотдачи для каждого отдельного радиатора;
- снижение количества отдаваемого батареями в помещение тепла по мере их удаления от отопительного котла.
«Ленинградская» схема отопления разработана с целью решения проблемы независимой регулировки уровня теплоотдачи каждой отдельной батареи. В однотрубной системе вода идет через все установленные радиаторы последовательно. Установка запорных кранов на каждую батарею и монтаж байпаса (обходной трубы) позволяет обеспечить циркуляцию теплоносителя при отсекании какого-то отопительного прибора.
Однотрубная разводка системы отопления «Ленинградка» позволяет обеспечить отключение отдельных радиаторов с помощью запорных кранов, при этом движение теплоносителя продолжается по обходной трубе
Основным отличием двухтрубной схемы обогрева частного дома является подключение каждой батареи к магистрали как прямого, так и обратного тока, что увеличивает в два раза расход труб. Зато у владельца дома появляется возможность регулирования уровнем теплоотдачи каждого отдельно взятого отопительного прибора. В итоге можно обеспечить разный температурный микроклимат в комнатах.
При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.
Устраивают ее следующим образом:
- От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
- Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
- От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.
При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.
Схема двухтрубной автономной системы водяного отопления дома с нижней разводкой. Теплоноситель поднимется вверх по вертикальным стоякам из центральной трубы
В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.
Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.
Схема двухтрубной автономной системы отопления дома с верхней разводкой. Теплоноситель двигается вверх по центральному стояку, а затем опускается вниз, проходя по всем установленным радиаторам
Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:
- Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
- Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
- Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.
Три схемы устройства горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления, которые чаще всего используются при строительстве малоэтажных домов и частных коттеджей
При выборе типовой схемы разводки необходимо учесть множество факторов, начиная от площади дома, и заканчивая, материалами, использованными при его строительстве. Лучше подобные вопросы решать со специалистами, чтобы исключить вероятность ошибки. Ведь речь идет об обогреве дома, главном условии комфортного проживания в частном жилье.
10 Апр 2019 admin 15