Монтаж отопления в частном доме своими руками

Электроотопление: виды и выбор, что экономнее? Для обогрева зданий и помещений разного назначения необходимы системы отопления. Для этих целей используется оборудование на разных источниках энергии: камины, электроприборы, системы на газе. Выбор системы зависит от доступности конкретного энергоресурса, его цены и удобства эксплуатации. Один из возможных и часто используемых вариантов — электрическое отопление.

Подробный обзор

Способы движения теплоносителя

Если говорить о движении теплоносителя, то существует два способа его перемещения:

  1. Самотечный, когда горячая вода по контуру перемещается по законам физики, то есть по принципу естественной конвекции. Чаще всего этот вариант называется естественная циркуляция теплоносителя.
  2. Принудительный. Здесь все просто – движение воды в контуре производится с помощью насоса. Этот способ так и называется с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Особенности системы с естественной циркуляцией

Способы движения теплоносителя

Чтобы теплоноситель эффективно перемещался по схеме трубной разводки отопления частного дома, необходимо соблюсти некоторые важные правила.

  • И подающий контур, и обратный должны быть установлены с небольшим наклоном в сторону движения горячей воды.
  • Диаметр используемых труб в обратном контуре должен быть больше, чем в подающем.
  • Это так называемая открытая система отопления. В нее устанавливается расширительный бак, сообщающийся с атмосферой. По сути, у него есть откидная крышка. Сам расширительный резервуар устанавливается выше всех элементов, чтобы создавать определенное давление теплоносителя.
  • Это энергонезависимая система, если не считать автоматику установленного отопительного котла.

Принудительная циркуляция теплоносителя

Честно говоря, у системы с естественной циркуляцией недостатков больше, чем достоинств. Сюда можно отнести сложность проведения монтажного процесса, связанного с выставлением наклона трубопроводов. Это первое. Второе – высокая инертность, управлять теплотехническими процессами в таком отопления всегда сложно. Третье – приходится нагревать теплоноситель до высоких температур. А это и перерасход топлива, и невозможность использования современных материалов. К примеру, пластиковых труб на подающем контуре. Четвертое – требуется большой объем теплоносителя, который опять-таки приходится долго нагревать. Пятое – в такую систему невозможно подключать теплые полы, которые работают только при наличии циркуляционного насоса.

Особенности системы с принудительной циркуляцией

Этот вариант во много раз лучше. Правда, и у него есть недостатки. Один из них – это обязательное наличие электрического тока, ведь насос без этого вида энергоносителя работать не будет. Но во всем остальном это современный вид системы отопления частного дома. Особенно, когда в доме используется однотрубная схема. Но об этом чуть ниже.

Способы движения теплоносителя

Однотрубная схема

Итак, принудительная циркуляция теплоносителя создает определенные условия, при которых эта система может работать. В принципе, эти условия и есть достоинства.

  • Используются любые трубы небольших диаметров. Нет необходимости создавать уклон контурам, что приводит к упрощению монтажных процессов. Снижается объем теплоносителя.
  • Равномерное распределение теплоносителя по всей схеме.
  • Любой тип подключения радиаторов.
  • Установка расширительного бака закрытого типа, поэтому его монтировать можно в любое место. Специалисты рекомендуют на обратном контуре около отопительного котла. Кстати, такую схему часто называют закрытой системой отопления частного дома.

Конструкция электрокотла

Главный элемент электрического котла — это трубчатый электрический ТЭН, который нагревает теплоноситель с помощью электроэнергии. Как правило, электрокотел для дома представляет собой металлическую емкость в виде цилиндра, к которой подключены прочие, необходимые для его функционирования составные элементы.

Конструкция электрокотла

Сегодня электрокотлы обычно оборудуются дополнительными элементами, встраиваемыми в одном корпусе с ним, такими как циркуляционный насос с фильтрующим устройством, дополнительный расширительный бак для избытков теплоносителя отопления, предохранительные клапаны.

Электрокотел своей работой мало чем отличается от прочих разновидностей аналогичных устройств. Все отличия связаны со способом получения тепла, которое идет на нагревание воды, в остальном принципы функционирования отопления дома электричеством полностью соответствуют аналогам.

Конструкция электрокотла

Для своей нормальной работы, созданный котел своими руками должен состоять и следующего набора обязательных компонент:

  • циркуляционный насос, осуществляющий перенос теплоносителя от нагревателя к радиаторам отопления и обратно;
  • фильтры для воды;
  • регулировочный клапан для котла, предохраняющий от избыточного давления;
  • расширительный бак.
Конструкция электрокотла

Компоненты устройства электрокотла

Конструирование котла можно выполнить разными методам. Самый легкий вариант установки — это монтирование электронагревателя непосредственно в систему отопления. Для ТЭНа в таком случае нужна труба, в которую он бы поместился, при этом она должна быть достаточно толстой.

Конструкция электрокотла

Возможен и другой вариант, когда труба для нагревателя создается с возможностью его смены. Например, для замены одного ТЭНа на другой или просто, чтобы вынуть его и починить. Это несколько более сложный случай, но он дает больше возможностей. Устройство становится более универсальным и переносимым.

Экономическая эффективность

Электроотопление частного дома характеризуется большой потребляемой мощностью, поэтому предварительный расчет должен учитывать ограничение на потребление электроэнергии. Если для обогрева дома малой площади или дачного домика требуется немного электроэнергии, то частный дом большой площади из нескольких этажей может потребовать подвода трех фаз питающей сети, что не всегда возможно.

Читайте также:  Безумные идеи: как сделать отопление гаража из чайника

Зачем устанавливать греющий кабель внутри трубы

Наиболее экономное электроотопление получается при использовании многотарифной системы расчета за потребленную электроэнергию. Таким образом, основной нагрев можно использовать во время действия сниженного тарифа, а в иное время использовать либо другие источники тепла, либо теплоаккумуляторы. Последние представляют собой водяные баки большого объема в водяной системе обогрева. Во время сниженного тарифа вода нагревается не только в собственно системе отопления, но и в аккумуляторе, который в дальнейшем отдает тепло в систему.

Важно! Расчет объема бака должен производиться специалистами как можно точнее. Его снижение приведет к тому, что его емкости не будет хватать для поддержания необходимой температуры в помещении, а превышение приведет к увеличению времени нагрева и потребления мощности.

Использование той или иной системы электроотопления во многом зависит от местных условий. Сразу можно сделать утверждение, что отопительные электроприборы на основе конвекционного или инфракрасного обогрева наиболее эффективны для быстрого нагрева небольших помещений. Это наилучший вариант для обогрева дачного дома.

Теплый пол обычно не используется самостоятельно, но отлично дополняет другие, особенно водяные, отопительные системы.

Обратите внимание! Любое самое экономичное отопление будет иметь низкий КПД в случае неудовлетворительной теплоизоляции строения.

Важно! Электрические отопительные приборы требуют строгого соблюдения техники безопасности при монтаже и обслуживании. Электроотопление частного дома своими руками возможно лишь при наличии опыта работы с электрическим оборудованием.

↑ Тонкости монтажа отопительной системы в частных домостроениях

Отопление в частном доме – важнейшая часть комфортной и безопасной жизни хозяев. Монтаж системы должен проходить согласно нормативным документам. Они регламентируют введение в эксплуатацию всех составляющих отопления. Сама система включает целый комплекс компонентов.

Отвечает наш эксперт: сколько стоит монтаж отопления на сегодняшний день?

↑ Трубопроводная арматура (запорная)

Запорное оборудование – подразделение трубопроводной арматуры. Этот элемент ответственен за обслуживание отопительной системы в доме и включает в себя такие составные части:

После того как все комплектующие собраны, можно приступать к числовым расчетам. Эта часть работы при монтаже оборудования самая ответственная.

↑ Вычисление необходимой мощности котла и расчёт отопительной системы

Каждое здание имеет определённую площадь, соответственно требует конкретное количество тепла.

Важно определить, какое именно количество тепловой энергии потребуется для эффективного обогрева заданной площади.

Есть два способа вычисления этой величины.

Большинство владельцев частных домов стараются прибегнуть к консультации поставщиков отопительных элементов. Обычно они советуют определять необходимое количество тепла при помощи самого простого расчёта. Для этого площадь всего дома в метрах квадратных умножают на 100 Вт. Так, для небольшого дома с площадью 50 квадратных метров, требуемая мощность будет составлять 5 киловатт. Погрешность при таком расчёте значительная, так как в нём не учитывается количество окон в каждой комнате и контакт стен с улицей.

Более точный расчёт должен базироваться на таких важных нюансах:

  • Способ умножения 100 Вт на площадь комнаты актуален только для комнат, которые имеют 1 стену, контактирующую с улицей и не более 1 оконного проёма.
  • Площадь комнат, имеющих 2 стены, контактирующих с улицей, умножается на 120 Вт. А если в такой комнате более 2 окон, умножать нужно на 130 Вт.

Вычисления нужно начинать с нескольких шагов:

  1. Замер дома.
  2. Замер всех стен и простенков.
  3. Выяснение толщины стен, кровли и полов. Определение материала, из которого возведён дом.

Важно: Следует заручиться справочниками для выяснения теплопроводности материалов, из которых возведено домостроение.

Расчёт термического сопротивления производится по таким формулам:

Использовать формулу, приведённую на рисунке, стоит для каждой из комнат. После получения числовых результатов по каждому помещению их необходимо суммировать, без учёта внутренних перегородок.

Трубы

На первый взгляд может казаться не важным, какие используются трубы для отопления. Но рассмотрев плюсы и минусы каждого материала, становится ясно, почему это серьёзный вопрос. Один из самых популярных видов труб – это металлопластиковые. Их диаметр бывает от 16 до 63 мм.

металлопластиковые трубыСреди преимуществ этого материала есть:

  • теплопроводность низкая,
  • легко ремонтируется,
  • не нужно профессионального инструмента для монтажа.

К недостаткам можно отнести следующее:

  • в соединениях может произойти утечка,
  • остаются вмятины при ударе.
Трубы

Ещё один вариант, который часто используется – полипропилен.

полипропиленовые трубы и фитингиОн имеет такие сильные стороны:

  • большой диаметр – до 125 мм,
  • устойчивость к механическому давлению,
  • при замерзании системы, трубы не приходят в негодность,
  • после спайки не может быть утечки жидкости.

Однако есть и слабые стороны:

  • необходимость дорогого оборудования, чтобы сделать монтаж,
  • удлиняются при сильном нагреве теплоносителя,
  • при повреждении сложно ремонтируются.

Выбирая трубы, лучше учесть погодные условия, вид отопления и финансовые возможности.

Батареи отопления

Один из главных элементов в отопительной системе. От неправильного подбора батареи, может зависеть эффективность всего отопления. В наше время существует огромный выбор радиаторов. Если классифицировать их по материалу, из которого они выполнены, то можно выделить следующие виды: стальные, чугунные, биметаллические и алюминиевые. Чтобы не разбирать все возможные варианты, достаточно понять основные принципы для выбора батареи.

  1. Тип системы. От того автономное или центральное отопление, зависят и необходимые критерии радиатора. Для централизованной системы лучше брать батареи, которые выдержат скачки давления и воду разной кислотности. Для автономного отопления можно использовать радиаторы разного давления.
  2. Теплоотдача. По этому показателю на первом месте алюминий, затем сталь, а потом чугун. Но также стоит учесть, что например, тот же чугун дольше остывает.
  3. Срок службы. В данном параметре на первом месте стоят чугунные радиаторы, затем биметаллические, стальные и чугунные.
  4. Остальные критерии. Сюда входят более видимые параметры – дизайн, цена, производитель и так далее.
Читайте также:  Воздушное отопление совмещенное с вентиляцией расчет

Учитывая все эти факторы, можно выбрать оптимальный для себя вариант.

Трубы

Теплоноситель

Без этой составляющей отопительная система не будет работать. Самые распространённые теплоносители – это вода и антифриз.

  1. Вода. Всё-таки чаще используют именно её. Так как воду для отопления покупать не нужно, то это очень экономный вариант, и тепло она передаёт отлично. Кроме того, вода не приносит экологического вреда.
  2. Антифриз. Есть специально изготовленный для отопительной системы. Хотя за него нужно платить деньги, но главное его преимущество, что он не замерзает при низкой температуре.

Делая выбор между водой и антифризом, хорошо взвесить финансовые возможности, сбои отопительной системы, погодные условия и так далее. Перечисленная выше информация, поможет правильно выбрать разные элементы системы отопления. Перед выбором важно внимательно перечитать все преимущества и недостатки.

Однотрубная вертикальная

Как еще можно отапливать однотрубной системой двухэтажные домовладения? Альтернатива действительно есть – это однотрубная вертикальная система отопления, которой пользуются многие люди, подыскивающие подходящую схему парового отопления в частном доме. Никаких сложностей в подобной схеме нет, нужно просто вывести подающую трубу с теплоносителем на второй этаж и подключить располагающиеся там батареи, после чего сделать отводы вниз, на первый этаж.

Достоинства и недостатки однотрубной вертикальной схемы

Как обычно, начнем с положительных черт:

В однотрубных вертикальных системах отопления теплоноситель проходит от радиатора на верхнем этаже к нижним этажам.

  • более выраженная экономия на материалах;
  • сравнительно одинаковая температура воздуха на первом и втором этажах;
  • простота реализации.

Список недостатков такой же, как и у предыдущей схемы. В него вошли потери тепла на последних радиаторах. А так как теплоноситель у нас подается через верхний этаж, то на первом этаже может быть прохладнее, чем на втором.

Однотрубная вертикальная

Экономия на материалах получается более чем солидной. Наверх у нас отправляется всего одна труба, от которой теплоноситель распределяется по всем радиаторам второго этажа (не последовательно). От каждого верхнего радиатора трубы спускаются к радиаторам на первом этаже, после чего попадают в одну общую обратную трубу. Таким образом, данная схема предполагает минимальное использование материалов.

Особенности монтажа однотрубной вертикальной системы

При монтаже вертикальной однотрубной системы вы получите столько цепочек, сколько радиаторов у вас будет располагаться на каждом этаже.

В предыдущей схеме газового отопления в частном доме трубы последовательно обходили радиаторы на первом и втором этажах. То есть у нас получались две параллельные цепочки, в каждой из которых включалось несколько радиаторов. В текущей схеме у нас тоже есть цепочки, но они вертикальные. Например, если на каждом этаже по четыре радиатора, то у нас получаются четыре цепочки, соединенные параллельно.

Данная схема предполагает одну цельную подающую трубу, проходящую по верхнему этажу. От нее делаются отводы к каждому радиатору. После прохождения верхних радиаторов теплоноситель поступает к нижним радиаторам, лишь после этого – в обратную трубу, проходящую по первому этажу.

Если в первом случае наибольшие тепловые потери наблюдались в дальних радиаторах первого и второго этажей, то в данной схеме будет прохладнее на первом этаже, так как часть тепла будет израсходована на втором этаже.

Однотрубная вертикальная схема отопления частного дома с газовым котлом может быть реализована без принудительной циркуляции теплоносителя. Все дело в том, что температура теплоносителя, поступающего к радиаторам второго этажа, одинаковая. Падение температуры наблюдается лишь на первом этаже. Но если мы дополним радиаторы перемычками-байпасами, то изменение температуры будет минимальным – им можно будет пренебречь.

Таким образом, данная схема, дополненная перемычками-байпасами, станет самой экономичной и недорогой среди любых других схем. Вместо газового котла может быть использован любой другой котел. Схема электрического отопления частного дома ничем не отличается от газового отопления (разве что типом котла).

Виды котлов

Основная задача при организации отопления своими руками заключается в том, чтобы создать эффективную систему, преимущественно автоматическую, с минимальным участием человека в ее работе. Исходя из доступности вида топлива и целесообразности его выбора, следует приобретать конкретный вид котла.

Основная классификация котлов зависит именно от вида топлива:

Однотрубная вертикальная
  • газовый;
  • электрический;
  • твердотопливный;
  • комбинированный.

Современные котлы промышленного производства являются экономичными, относительно бесшумными и простыми в эксплуатации. Главный минус такого оборудования – энергозависимость, так как в основе каждого работает вентилятор, нагнетающий воздух в камеру или обеспечивающий движение теплоносителя.

Исключение касается лишь тех котлов, где используется насос циркуляционный 12 вольт. Такой насос относится к категории аварийного оборудования и работает на аккумуляторной батарее. При отсутствии электричества насос обеспечивает движение теплоносителя по трубам, исключая их промерзание и последующий разрыв.

Схема отопления частного дома

Электрические конвекторы и масляные радиаторы

Электрические конвекторы относятся к одним из самых простых и доступных систем, которые обеспечивают электрический обогрев дома. Они представляют из себя агрегаты в которых с помощью нагревательного электрического элемента воздух в помещении нагревается до нужной температуры.

Конвектор работает принцип конвекции который относится к одному из видов теплообмена, наравне с излучением и теплопередачей. Конвекция обозначает то, что тепло перемещается с массами воздуха.

Читайте также:  Укладка теплого пола под ламинат пошагово

Современные конвекторы состоят из нескольких элементов:

  • Металлический корпус с отверстиями для забора воздуха в нижней части и выброса горячего воздуха в верхней.
  • Электрический нагревательный элемент (ТЭН).
  • Системы контроля и регуляции.
Электрические конвекторы и масляные радиаторы

Конвекторы могут монтироваться как на пол, с использованием ножек и колесиков, так и на стену. Оптимальное место для их размещения — под окном, для того чтобы поток горячего воздуха перекрывал потери тепла через остекление.

Масляные радиаторы в основном используется как дополнительные источники тепла. Они изготовляются на ножках или на колесиках и состоят из корпуса, заполненного маслом. В отличие от конвектора, при включении в электросеть в масляный нагреватель тепло излучать начинает через некоторое время. Сначала нагревается объём масла, но благодаря большой теплоемкости масла после отключения оно еще некоторое время отдает тепло.

Масляные радиаторы часть тепла передают конвекцией, а часть излучением. В эксплуатации они хуже чем в конвекторы и менее неудобны. Для основной системы отопления их практически не применяют.

Особенности двухтрубной разводки контура

Двухтрубная система представлена несколькими разновидностями. У них отличается схема подключения батарей отопления в частном доме, и вектор движения теплоносителя.

В небольших частных домах применяются такие типы двухтрубных систем отопления:

Особенности двухтрубной разводки контура
  1. тупиковая;
  2. попутная;
  3. коллекторная (лучевая).

Краткие характеристики двухтрубных систем

Тупиковая система — вся трубопроводная сеть представляет собой два плеча (ветви) по одному производится подача, а по другому плечу возврат теплоносителя. Движение воды происходит во встречных направлениях.

Особенности двухтрубной разводки контура

Попутная двухтрубная система — обратное плечо служит продолжением подающего плеча (ветви), т. е система закольцована. Такая схема подключения отопления в частном доме пользуется заслуженной популярностью.

Коллекторная — самая затратная схема разводки отопления частного дома из-за необходимости прокладки труб к каждой батарее, а их прокладка делается скрытой.

Открытая «самотечная» двухтрубная система

Особенности двухтрубной разводки контура

Рассмотрим введенное отопление в частном доме своими руками схема выбрана двухтрубная открытая и установлен открытый бак в верхней точке контура. От высоты подъема бака зависит напор, определяющий скорость движения жидкости в «самотечной» системе. Главное преимущество двухтрубной системы — вода поступает к радиаторам с одинаковой температурой, а четкое разделение трубопроводов на подающий и «обратку» облегчает автоматизацию управления.

Для успешной работы «самотечной» системы во время монтажа обеспечивается уклон 3-5 мм/м. За счет гравитации может работать система отопления любого типа, если будут созданы необходимые условия — уклон магистралей подачи теллоносителя для естественной циркуляции. Нужно учитывать — «самотечная» система способна работать только с отрытым расширительным баком.

Закрытая двухтрубная система

Особенности двухтрубной разводки контура

Монтируется паровое отопление в частном доме схема выбрана закрытой, и ее вид зависит от этажности здания. Если дом одноэтажный, то прокладываются две ветви трубопровода — подающий и «обратка», а уже к ним параллельно подключаются приборы отопления.

А чтобы смонтировать отопление двухэтажного частного дома своими руками схемы проводки должны содержать нужное количество ветвей подачи жидкости. Одна ветвь коллектора должна запитать батареи верхнего этажа, второе плечо запитывает батареи нижнего этажа. Отдавшая свое тепло вода по «обратке» возвращается в котел. Закрытая система должна иметь циркуляционный насос для создания напора.

Тэновые электрокотлы – традиционный выбор

Технология производства устройств данного образца прошла несколько этапов усовершенствования. Они максимально удобны, стоят недорого и прослужат в течение долгого периода времени. ТЭНовый агрегат характеризуется следующими преимуществами:

  • Нагревательная спираль быстро отдает тепло.
  • ТЭН можно заменить отдельно при его выходе со строя.
  • Высокая степень надежности и минимальный риск возникновения аварийных ситуаций.

Здание удается прогреть в течение 15 минут после запуска электрокотла.

Материалы для труб

В системе водяного отопления используются трубы из различных материалов: металлические, оцинкованные, из нержавеющей стали, медные, полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые армированные алюминием). Расскажем об основных категориях подробнее.

Материалы для труб

Металлы

Металлические трубы не лишены существенного недостатка — это плохая устойчивость к коррозии. Нержавеющие и оцинкованные материалы, напротив, очень хорошо сопротивляются образованию ржавчины, и монтируются они на резьбовых соединениях.

Материалы для труб

При прокладке трубопровода из стали потребуется квалификация и опыт работы. Но сейчас, с появлением металлопластиковых и полипропиленовых изделий, устаревшие используются уже не так часто.

Медные трубы работают при очень высоких температурах и большом давлении, они долговечны и надежны.

Материалы для труб

Трубы из меди монтируются высокотемпературной пайкой, припоем с содержанием серебра. Их можно замаскировать в стенах здания при проведении отделочных работ. Обращение с материалами требует высокого профессионализма. Медь, как правило, используют в элитарном строительстве, поскольку она дорого стоит.

Полимеры

Материалы для труб

Полимерные (полипропиленовые, полиэтиленовые) трубы удобны и просты в монтаже. Они прочные, устойчивые к коррозии, имеют гладкую внутреннюю поверхность, поэтому на ней не откладывается минеральный осадок солей.

Металлопластик

Материалы для труб

Металлопластиковые трубы состоят из слоя алюминия и двух слоев пластика — внутреннего и наружного. Они монтируются при помощи резьбовых соединений без использования сварки, или на прессовых соединениях, что намного уменьшает себестоимость монтажа. Но есть существенный недостаток — высокий коэффициент теплового расширения.

Говоря простыми словами — если в трубе долго была только горячая вода, а затем подключили холодную, то соединения могут потечь.

Поэтому нежелательно даже временно прекращать работу котла в отопительный сезон и размораживать систему отопления, поскольку это может привести к повреждению трубопровода. Еще одна причина течи — при сгибе трубы под острым или даже прямым углом, слой алюминия может дать трещину.