Проектирование отопления частного дома: примеры расчета системы отопления, фото и видео

Схема монтажа отопления с тёплым полом в частном доме

В предыдущих разделах мы разбирались с тем, какой котел лучше использовать для организации отопления в своем доме и как сделать разводку труб. Здесь мы рассмотрим еще один вариант – теплый пол.

Как и любая другая монтажная работа, установка теплого пола подразумевает ряд работ. Начинать необходимо с проектирования. Затем, на основании сделанного проекта подбираются материалы и комплектующие. Сюда входят трубы, коллектор со смесительным узлом, утеплитель. Затем готовится основание, куда будут укладываться трубы и проводится монтаж всей системы. Когда все готово, делается пробный пуск. Если всё работает нормально, то основание заливается, проводится первичный запуск и прогрев.

По технической конструкции теплый пол представляет собой что-то вроде слоеного пирога, в который слоями располагаются все комплектующие. Основанием является либо грунт, либо бетонная плита, на которые укладывается тонкая пленка – полиэтилен являющаяся гидроизоляцией. Затем укладывается теплоизоляционный материал, например, экструдированный пенополистирол. Наверх теплоизоляционного материала кладутся трубы и все это заливается цементом.

Схема такого «пирога» выглядит:

При монтаже теплого пола, на что необходимо обратить внимание, так это на расположение труб. Существуют две основные схемы укладки – «змейка» и «улитка». Отличаются они только по способу монтажа, поэтому выбрать вы можете любую, какую вам удобнее всего укладывать

Отличаются они только по способу монтажа, поэтому выбрать вы можете любую, какую вам удобнее всего укладывать.

Интервал между трубами зависит от климата. В регионах где холодно, интервал устанавливают в 10 см, в теплых краях можно сделать побольше – 15 см. Длина труб, которые нужны для укладки, рассчитывается следующим образом.

Если брать за основу расстояние между трубами в 10 см, то на один квадратный метр понадобится 10 м труб, а при расстоянии в 15 см – понадобится 6,5 м.

Что касается самих труб, используются они из металлопластика, сшитого полиэтилена и металлические (медные или гофрированные). Диаметр таких труб должен быть 16 и 20 мм (Ду10, Ду15). Лучше всего подходят трубы из металлопластика.

Когда вы нарисуете схему расположения, то по количеству нагревательных контуров на схеме, приобретаете коллектор с соответствующем количеством выходов.

Итак, как происходит монтаж труб

Основа для пола покрывается полиэтиленовой пленкой с напуском на стены. Затем стены на высоту монолита обклеиваются демпферной полосой. Напуск пленки надо будет вывести поверх этой ленты. После устанавливается специальный шкаф, в котором находятся коллектор и насос.

Затем, по нарисованной схеме устанавливаются трубы, а на деформационных швах протягивается компенсационная лента.

Остается протянуть магистрали к радиаторам и утеплить их теплоизоляционным рукавом. И последнее – коллектор подсоединяется к отопительной системе, а насос – к электросети.

Как только вся сборка будет закончена, все контуры заполняются водой для проверки герметичности стыков.

После того, как вы убедились, что все нормально, можно заливать пол. Для заливки берется цементно-песчаный раствор, в который необходимо добавить пластифицирующую смесь. Приобретается она в магазине. Что касается раствора то его можно сделать самостоятельно из расчета одна часть цемента М400 смешивается с тремя частями песка.

Чтобы правильно и ровно залить пол, нужны специальные металлические рейки, которые при помощи уровня устанавливаются на необходимой высоте. Затем готовится раствор и начинается заливка от самого дальнего угла. Что бы трубы в жидком растворе не поднялись, их оставляют с теплоносителем внутри, тем самым утяжеляя трубы.

Заливается пол участками и каждый участок необходимо выравнивать, а при наличии жидких ямок добавлять в них более густой раствор.

Когда весь пол будет залит, его оставляют застывать примерно суток на двое. Затем поверхность зачищается, демпферная лента срезается, а стяжка опрыскивается водой и накрывается пленкой. Делают это в течение 10 дней. Примерно через месяц цементная стяжка будет готова окончательно и можно приступать к балансировке с помощью специальных вентилей в коллекторе. Ими регулируется расход теплоносителя во всех контурах так, что бы он был одинаковым. Вообще, этот этап рекомендуется делать при помощи специалиста.

После этого проводится проверка уже горячим теплоносителем и монтаж теплого пола можно считать завершенным.

Как проектируется воздушная система

Создание проекта – важный подготовительный момент: если он будет сделан с ошибками, владелец столкнется с трудностями в процессе использования отопления. Так, неверные расчеты приводят к недостатку/избытку мощности, неправильному вентилированию, неравномерному прогреву помещений

Чтобы воздушное отопление дома функционировало без сбоев, требуется уделить внимание следующим моментам:

Расчет теплопотерь делается для каждого помещения. Они зависят от того, сколько в комнате дверей, окон, поскольку через эти части тепло уходит интенсивнее.

Расчет теплопотерь на вентиляцию зависит от количества постоянно проживающих людей, для обеспечения людей свежим воздухом.

Расположение основных элементов на схеме, соотношение с другими инженерными коммуникациями, конструктивными элементами дома и предметами интерьера

Определение типа топлива и мощности источника тепла

При расчете важно помнить о том, что источник тепла рассчитывается не только на нормируемую зимнюю температуру, но и на непредвиденные отрицательные температуры.

Подбор опционального оборудования – такого как кондиционер, увлажнитель, бактерицидный очиститель.

Проект включает расчет всех компонентов системы, объема и стоимости материалов и расходников. Грамотный проект могут сделать только профессионалы.

Грамотный проект позволяет оптимально расположить оборудование и основные элементыИсточник seaside-home.ru

Водяное отопление

Общая характеристика работы такого вида отопления коттеджа состоит в подогреве воды или иного теплоносителя в котле, после чего жидкость проходит по трубам дома, отдавая полученное тепло в радиаторы, после чего возвращается снова в котел.

По видам циркуляции теплоносителя этот экономичный способ делится на 3 вида:

1. с естественной циркуляцией:
2. с принудительной циркуляцией;
3. с циркуляцией комбинированной.

Движение теплоносителя здесь осуществляется за счет разницы в плотности подогретой и холодной воды. Подогретая вода легче холодной и поэтому вытесняется ею в отопительном котле в самую верхнюю часть тепловой сети. Медленно остывая, она опускается вдоль системы, тем самым обогревая комнату в радиаторах, а после возвращается снова в котел.

Иначе действует отопление с циркуляцией принудительного типа.

Эти системы будут отличаться от отопления с естественной циркуляцией присутствием циркуляционного насоса, работающего на электричестве. Насос бывает встроен отдельно, а может содержаться в самом котле отопления.

Данный способ отопления напрямую зависит от циркуляционного насоса, но при этом на 30% повышает эффективность самого теплоснабжения

Отопление с циркуляцией комбинированного типа позволит спокойно переключиться с естественной циркуляции на принудительную.

Минусы и плюсы у комбинированной схемы такие же, как и у предыдущих двух схем, и зависят от ее режима работы.

Особенности

К особенностям водяных отопительных систем можно отнести приличный выбор котлов, что могут с ними качественно работать, но при этом присутствует относительная сложность установки по сравнению с иными способами теплоснабжения.

Достоинства и недостатки

Положительные особенности естественной циркуляции:

• независимость системы от подачи электроэнергии;
• долговечность.

При оценке экономичности нужно учитывать и негативные моменты таких схем:

• невозможность отопить 100 м2 дома из-за чрезмерного гидродинамического сопротивления сетей, если они длинные – вода перестает в них нормально циркулировать;
• необходимость работы котла в постоянном режиме;
• трудности с регулировкой температур в комнатах.

Положительные стороны схем с принудительной циркуляцией:

• для установки нужны трубы намного меньшего размера, чем в самотечных системах отопления;
• эффективность за счет эксплуатации насоса увеличивается на 30%.

Недостатки схем с циркуляцией принудительной:

• кроме расхода основного топлива на разогревание теплоносителя, будет расходоваться электроэнергия на эксплуатацию циркуляционного насоса;
• если пропадет электричество, система не сможет работать.

Альтернативные варианты отопления

При постоянном повышении цен на энергоносители устойчиво продвигаются альтернативные виды систем отопления частного дома. Конечно, они не могут в полной мере заменить традиционные способы отопления частного дома, но снизить затраты способны существенно.

В регионах, где количество солнечных дней достаточно велико, все чаще можно наблюдать установленные на крышах загородных и частных домов солнечные батареи. Солнечный свет является неиссякаемым источником энергии, и позволяет пользоваться преобразованным электричеством долгие годы.

Электричество в свою очередь используется как питание для нагревательных элементов отопления. Единственный недостаток такого вида получения энергии – дороговизна элементов, но со временем затраты окупаются.

Солнечную энергию также можно «консервировать» и применять при помощи солнечного коллектора. Принцип его действия основан на нагреве выставленного на солнце радиатора, соединенного с емкостью большого объема. Солнечные лучи нагревают воду в радиаторе, которая в свою очередь отдает тепло в емкость.

Данный способ позволяет нагревать воду для использования ее в качестве теплоносителя в системах отопления. Наибольший эффект достигается при использовании вакуумных коллекторов. Внутри таких радиаторов находятся колбы с откачанным воздухом, таким образом достигается эффект «термоса».

Ветрогенераторы

Понятно, что напрямую использовать силу ветра для отопления дома использовать не получится. Но зато, установив «ветряк» можно получить дармовую электроэнергию, впоследствии направляемую на различные нужды, в том числе и для питания систем отопления. В регионах, где ветры бывают особенно часто такой способ получения энергии будет наиболее эффективным. Опять же, как и в случаях с солнечными батареями все упирается в стоимость аккумуляторов, преобразователей и электрогенераторов.

Тепловой насос

Это вид системы отопления, которая поможет существенно снизить затраты на отопление частного дома. Принцип его действия напоминает устройство холодильных камер или кондиционеров. Такое устройство может выкачать тепловую энергию из потенциальных источников тепла, не отличающихся высокой температурой. Ими может служить почва или вода.

Такая система требует питания электрической энергией, однако на выходе может выдавать тепло в разы больше затраченных на ее работу ресурсов. Существенным недостатком теплового насоса является его громоздкость и сложность в монтаже.

В заключение данного обзора стоит отметить следующее. Наибольшую эффективность в отоплении собственного дома показывает способ, при котором результат достигается при минимальных затратах, по сравнению с другими способами.

Поэтому с уверенностью говорить о преимуществах одного способа обогрева жилья над другим невозможно. В местах, где широко используется природный газ глупо устанавливать твердотопливные котлы как основной источник обогрева.

Прежде всего, в выборе оптимального способа отопления своего дома нужно учитывать целесообразность. Если подвести некоторый итог, то можно сделать следующий вывод — в подавляющем большинстве случаев для работы отопительных приборов условно используется лишь два источника энергии:

а) Энергия, получаемая путем сгорания разнообразного топлива, в дальнейшем нагревающая теплоноситель;

б) Электрическая энергия, с помощью которой нагреваются тепловые установки, воздух или (и) приборы обогрева.

А вот способы и приемы получения результата могут исчисляться десятками. Поэтому, чаще всего, экономии можно достичь, комбинируя различные способы получения энергии, используя разнообразные виды отопления. Все нюансы и затраты требуют тщательных расчетов. Ведь свое жилище будет содержать хозяин на собственные средства.

Читайте так же:

Какое отопление в коттедже выгоднее всего

Если есть возможность подключиться к газовой магистрали, это идеальный вариант. Водяное отопление в коттедже от газового котла было и остается самым выгодным. В качестве отопительных приборов лучше всего использовать радиаторы.

Теплый пол в коттедже

Альтернатива традиционным батареям – водяной теплый пол. Однако в регионах с суровым климатом одного только напольного обогрева будет недостаточно. Можно выбрать комбинированный вариант: радиаторы и теплый пол.

При отсутствии газа приходится выбирать, какой источник энергии обойдется дешевле всего. Это может быть электричество, твердое или жидкое топливо. При расчетах ориентируются на площадь, этажность коттеджа. Также важны тип строительных материалов, особенности теплоизоляции.

Схема комбинированного отопления и ГВС

Какие радиаторы отопления выбрать

Несмотря на разновидности системы отопления, в любом случае требуется специальное оборудование, с помощью которого тепло поступает в коттедж: радиаторы отопления, батареи. Все отопительное оборудование можно разделить на 4 типа:

1) Чугунные радиаторы являются отличным теплоносителем. Но они не лишены риска возникновения гидравлического удара, что может привести к повреждению их при наступлении отопительного сезона. Поскольку внутренняя поверхность радиатора шероховатая, то она способна накапливать известковый осадок, который блокирует поступление тепла в помещение. Выбирая чугунный радиатор для коттеджа, следует учитывать, чтобы была установлена местная система отопления.

2) Стальные радиаторы более устойчивы к воздействию гидравлического удара и не имеют недостатков чугунных батарей, они лучше передают тепло. Но они неустойчивы к образованию коррозии, на внутренней стенке может образовываться ржавчина, что вынуждает выполнять тщательный уход за батареями, либо потребуется слишком частая замена.

3) Алюминиевые радиаторы обладают легкой конструкцией, отлично проводят тепло, устойчивы к коррозии, но не способны выдерживать гидравлический удар. Если в коттедже используется местная система отопления, то такой радиатор может стать отличным решением.

4) Биметаллические радиаторы наиболее эффективны. Они устойчивы к коррозии, гидроударам, не образуют накипи на внутренней поверхности, отдают больше тепла. Среди недостатков выявлена только высокая цена.

Количество секций радиаторов: как грамотно выполнить расчет

Количество секций батареи: грамотный подбор

Расчет системы для обогрева проводится с обязательным подбором количества секций радиаторов. Здесь также может быть использована довольно простая формула – площадь помещения, которое подразумевается отапливать, необходимо умножить на 100 и разделить на мощность секции батареи.

• Площадь комнаты. Как правило, все радиаторы рассчитаны на обогрев только одной комнаты, а потому общая площадь дома не нужна. Единственное исключение – если рядом с помещением, которое отапливается, находится какая-нибудь комната, не оборудованная системой обогрева;
• Цифра 100, которая фигурирует в формуле расчета количества секций радиаторов для системы отопления, берется не «с потолка». Согласно требованиям СНиП, на один квадратный метр жилого помещения используется порядка 100 Вт мощности. Этого вполне достаточно для поддержания комфортной температуры;
• Что касается мощности секции радиаторов отопления, то она индивидуальна и зависит, в первую очередь, от материала батарей. Если точно определить параметр невозможно, то для расчетов можно взять 180-200 Вт – это соответствует среднестатистической мощности секции современных радиаторов.

Получив все данные, можно начать расчет батарей отопления. Если взять за основу размер комнаты в 20 м2, а мощности секций в 180 Вт, то количество элементов радиаторов отопления можно вычислить следующим образом:

n=20*100|180=11

Нельзя не отметить, что для помещений, расположенных в торце или на углу здания, полученный результат следует обязательно умножить на 1,2. Таким образом, удастся достичь самых оптимальных значений, определить достаточное количество секций радиаторов для обогрева загородного коттеджа.

ПЛЭН

Инновационная разработка российских ученых – система инфракрасного отопления ПЛЭН. Она состоит из тончайшей полимерной пленки и резистивно-нагревательного элемента из углеродных нитей.

ПЛЭН излучает тепловую составляющую солнечного света, которая поглощается полом, потолком, мебелью и создает комфортную температуру помещения.

Характеристики

Максимальная температура поверхности этой конструкции – 60°C, но для создания наиболее комфортных условий в доме достаточно 30° – 40°С.

ПЛЭН можно уложить по всей поверхности основания помещения, накрыв сверху ламинатом или любым другим видом покрытия. Если же смонтировать систему на потолке, то вы получите ощущение тепла и комфорта как от солнца. Крепить конструкцию к стенам тоже можно, но ее эффективность от этого пострадает.

Одним из достоинств пленочного нагревателя является отсутствие жидкого теплоносителя. Это избавляет от установки сложных систем, протечек, замерзания жидкости. Кроме того, пленочные отопительные системы, имеют еще ряд преимуществ:

• не сушат воздух;
• отсутствуют интенсивные тепловые потоки;
• не создают конвективные потоки;
• пожаробезопасны;
• просты в монтаже;
• полностью безопасны для человека и окружающей среды.

Еще одним доводом в пользу ПЛЭН для загородного дома являются многолетние исследования ученых. Они доказали, что длинноволновое инфракрасное излучение при умеренной мощности оказывает полезное воздействие на организм человека.

Главный недостаток системы инфракрасного отопления – его высокая стоимость. Для устройства отопительной системы всего дома придется сделать серьезные денежные вложения, которые окупятся довольно не скоро.

Особенности водяной отопительной системы

В рейтинге популярных моделей отопления первое место лидера занимает индивидуальная система обогрева горячей водой. Циркуляция теплоносителя происходит по замкнутому трубопроводу, проложенному от источника генерации к радиаторам отопления. Горячая вода поступает в радиаторы, которые за счет большой площади нагрева, и излучают тепловую энергию.

Модель отопительного котла выбирают с учетом используемого топлива.

Виды отопительных систем

Классификация индивидуальных отопительных линий с горячим водяным теплоносителем производится по следующим видам:

• Место прокладки подающего трубопровода: верхняя и нижняя разводка. Такие схемы рекомендованы для двух- и трехэтажных домов.
• Количество стояков. Различают однотрубную и двухтрубную схему монтажа отопления.
• Расположение стояков. Подключение стояков может выполняться по вертикальной или горизонтальной схеме.
• Схема прокладки отопительной сети. Разводка выполняется с путными или тупиковыми магистральными линиями.

Вид отопительной сети выбирается с учетом выбранной индивидуальной системы, отопительного котла и конструктивных особенностей жилого дома.

Основные элементы водяного отопления

Автономная система отопления частного дома или квартиры состоит из следующих основных элементов:

1. Нагревательный котел. В этом устройстве происходит преобразование топлива в тепловую энергию, передаваемую теплоносителем по трубам.
2. Трубы отопления. В настоящее время практически все системы монтируют из полипропиленовых или металлопластиковых труб, металлические стальные трубопроводы практически не применяют.
3. Запорная арматура. Шаровые вентили устанавливают для перекрытия подачи воды, дроссели регулируют теплоотдачу нагревательных приборов, термостатические головки поддерживают заданную комфортную температуру в помещении, автоматические воздухоотводчики сбрасывают лишний воздух из системы отопления.
4. Приборы безопасности. Расширитель, предохранительный клапан, манометр защищают отопительную систему от аварийных ситуаций.
5. Радиаторы отопления. Чугунные, стальные, алюминиевые, биметаллические батареи являются неотъемлемой частью индивидуального отопления.

На заметку: Дополнительно устанавливаются автоматические приборы, поддерживающие заданную температуру в помещении – программаторы, которые самостоятельно регулируют режим включения отопительного котла.

Преимущества и недостатки системы водяного отопления

Основные достоинства водяной системы отопления:

• Возможность регулирования температуры обогрева. Дровяные печи быстро прогревают воздух в помещении, но, к сожалению, контролировать этот процесс невозможно.
• Высокая степень надежность и возможность работы в автоматическом режиме.
• Экономичность. Обогрев жилых домов электричеством из-за высокой стоимости энергоресурсов обходится владельцам жилья намного дороже.
• Комфортность пользования. В отличие от парового отопления с нерегулируемой температурой нагрева отопительных приборов, водяной контур обеспечивает более комфортный нагрев радиаторов.

Главные недостатки водяного отопления:

• Медленный нагрев отопительных приборов.
• Трудоемкость монтажа.
• Возможное замерзание воды в трубопроводах.
• Необходимость периодической чистки батарей отопления от твердых солевых наслоений.