Порядок проектирования отопления в частных домах

Современные технологии позволяют выполнить проектирование отопления частного дома с учетом требований и личных предпочтений хозяев жилища. К ответственному процессу, от которого напрямую зависит микроклимат и комфорт в комнатах, нужно подходить с особым вниманием, изучив все возможные варианты и остановив свой выбор на более оптимальном.

Из чего состоит система отопления?

Основным элементом отопительной конструкции является котел. Выбор центрального агрегата основывается на требуемой мощности. Для ее выяснения необходимо разделить общую площадь дома на удельную мощность.

Таким способом выясним минимальную мощность отопительного котла, способного обеспечить теплом все жилые помещения. К полученному числу обычно прибавляют 25%, тем самым возлагая на агрегат оптимальную нагрузку и оставив запас мощности на случай непредвиденных морозов.

Современные отопительные котлы снабжаются электронной системой управления и другими необходимыми элементами. Помимо отопительного котла проект отопления включает в себя схему разводки труб и радиаторов.

Такие элементы широко представлены на строительном рынке и могут быть произведены из различных материалов, отличающихся своими свойствами, качеством и, соответственно, ценой.

Выбор котла

Тип котла зависит от вида энергоносителя, на котором он функционирует. Подбирать основной элемент обогрева дома следует с учетом доступного вида топлива.

В силу своей экономичности самыми популярными остаются газовые агрегаты. Препятствием к их использованию может стать отсутствие газовых магистралей в непосредственной близости к земельному участку. Стоит отметить, что оборудование данного типа нуждается в постоянном обслуживании и контроле со стороны специальных служб.

Твердое топливо

Если местность не газифицировалась, проектирование систем отопления может выполняться с учетом использования котла на твердых видах топлива. Это позволит не зависеть от централизованной подачи энергоносителей, но потребует дополнительных источников поступления твердого топлива и сухого места для его хранения.

Жидкое топливо

Для устройства системы обогрева частного дома можно приобрести котел, работающий на жидком энергоресурсе. Однако дизель относится к дорогим видам топлива, поэтому расходы на его использование значительно возрастут. Также потребуется подземный монтаж специального резервуара, в котором он будет храниться. Следует помнить и о высокой степени пожароопасности дизеля.

Электричество

Использование электрического котла желательно предусматривать в совместной системе с электрическими радиаторами. Такой проект подразумевает преобразование электроэнергии в тепловую без водного ресурса – напрямую.

По аналогии с жидким топливом такой носитель энергии обойдется недешево. Если позволяют средства, в такой ситуации лучше остановить свой выбор на автономном отоплении, позволяющем получать электричество от солнечных и ветровых преобразователей или мини-гидростанций.

Какую систему выбрать?

Проектирование отопления частного дома осуществляется с учетом энергоносителя, которым будет производиться обогрев помещения. Существует несколько наиболее распространенных систем, при помощи которых во все внутренние помещения здания поступает тепло:

• водяная;
• воздушная;
• электрическая;
• открытого огня.

Под «открытым огнем» подразумевается каминный очаг или печь. Оба эти источника тепла малоэффективны в вопросе полноценного домашнего отопления, так как распространяют горячий воздух неравномерно. Они чаще всего включены в проект отопления в качестве декоративных элементов. На других системах остановимся более подробно.

Водяная

Проект отопления на основе наиболее распространенной водяной системы являет собой планирование замкнутого контура, по которому беспрерывно осуществляется циркуляция горячей воды. В этом случае функцию нагревателя выполняет котел, от которого по комнатам разводятся трубы и примыкают к радиаторам, отдающим основное количество тепла.

Осуществив теплоотдачу, вода перетекает обратно в котел, где снова нагревается и повторяет технологический цикл. Нагревателем для водяного типа отопления служат котлы, работающие на любом топливе. Водяная система обогрева делится на два типа: естественную и принудительную.

Естественная циркуляция

В первом случае теплоноситель циркулирует по трубам и радиаторам без воздействия дополнительной силы. Такой эффект достигается определенным способом монтажа элементов тепломагистрали.

Проектирование отопления при естественной циркуляции воды предусматривает необходимый угол наклона труб, дающий возможность протекать процессу под воздействием гравитации.

Горячая вода легче холодной, поэтому она проходит в высшей точке стояка. Отдав по пути свое тепло радиаторам, остывший теплоноситель вытесняется горячим и опускается в нижнюю точку системы (в котел), где снова нагревается.

Принудительная циркуляция

Принудительное перемещение воды по системе достигается работой циркуляционного насоса, интегрированного в отопительный котел. В отличие от естественной циркуляции принудительная нуждается в источнике электричества, от которого питается насос.

Разводка

Естественная и принудительная система циркуляции воды может использоваться при однотрубной, двухтрубной и коллекторной разводке. В первом случае проектирование систем отопления предусматривает монтаж одной трубы, которая выполняет функцию подачи и отвода воды одновременно.

При такой схеме температура дальнего от котла радиатора будет ниже, нежели ближнего. К тому же при выходе из строя одной батареи, остальные также перестанут функционировать, так как они не могут отключаться по отдельности.

Двухтрубная разводка дает возможность равномерного прогрева батарей благодаря тому, что подающая труба параллельно подключена к каждой из них. Вторая труба отводит остывший теплоноситель обратно в котел. При условии установки крана на каждом радиаторе их можно отключать по отдельности.

Коллекторная разводка наиболее удобна, так как после ее монтажа можно регулировать температуру теплоносителя в каждой отдельной комнате. Для данного способа обогрева помещения потребуется установка коллекторного шкафа.

Воздушная

Такую систему можно вмонтировать исключительно на этапе возведения постройки. Она не подходит для готового частного дома. Это объясняется необходимостью встройки металлических, пластиковых или текстильных воздуховодов, через которые выдувается горячий воздух, нагретый теплогенератором.

В помещение теплый поток поступает из-под потолка и вытесняет холодный воздух, который, в свою очередь, по воздуховодам возвращается к теплогенератору.

Проектирование отопления по методу воздушного обогрева позволяет монтировать систему для внешнего забора чистого воздуха, который подмешивается к потоку. Циркуляция может достигаться гравитационным или принудительным способом.

Естественный воздухообмен происходит за счет разницы температур, а принудительный осуществляется при помощи специального вентиляционного оборудования. Теплогенератор может сжигать дизельное топливо, природный газ (магистральный или баллонный) и керосин. Продукты сгорания выводятся через дымоход.

Электрическая

Для отопления своего дома можно применить электрические приборы: конвекторы, инфракрасные длинноволновые обогреватели или системы «теплый пол». Также для достижения максимального эффекта, рекомендуется комбинировать несколько электроприборов.

При любом из этих способов не избежать больших платежей за потребление энергоносителя, поэтому устанавливать их рекомендуется в тех случаях, когда отсутствуют альтернативные источники тепла.

Что входит в проект?

Профессионально составленная проектная документация должна включать в себя следующие позиции:

1. фирменный бланк предприятия с печатью;
2. лицензия организации;
3. пояснительная информация к пунктам проекта;
4. подробный план разводки магистралей (в том числе и высотный);
5. смета;
6. инструкция по выполнению работ;
7. спецификация материалов и оборудования;
8. эскиз проекта;
9. чертеж с деталировкой всех узлов отопительной магистрали;
10. план проводки коммуникаций и подключения узлов.

Правила проектирования системы отопления

Если вы решили построить загородный дом или заняться ремонтом уже существующего, необходимо позаботиться о системе отопления еще на первом этапе планирования. Ведь это залог комфорта, особенно зимой и осенью.

Особенности

Проектирование полноценной системы отопления помогает не только определиться с ее типом, но и подумать, что будет важнее: сэкономить деньги и обеспечить равномерное нагревание или оформить все красиво. Существует две схемы отопления – это однотрубная и двухтрубная. Безусловно, и у той и у другой есть и свои достоинства и недостатки.

Однотрубная схема

Она состоит из цепочки последовательно подключенных друг к другу радиаторов. Теплоноситель, имеющий нужную температуру, подает тепло прямо в отопительную систему из стояка. Он двигается из одного радиатора в другой, на постоянной основе передавая им часть тепла. Поэтому нагрев после установки такой схемы не будет равномерным.

Если выбрана однотрубная схема отопления с верхней разводкой, то труба магистрали прокладывается по всему периметру отопительной системы. Кроме того, она должна быть выше окон и приборов. Батареи в таком случае имеют подключение в верхней части, что выглядит не очень привлекательно. Также стоит отметить, что они оснащены и на входе, и на выходе специальными отсекающими задвижками. Еще на одной из сторон может стоять терморегулирующая головка.

Если схема имеет нижнюю разводку, то линия трубопровода будет проходить ниже всех приборов для обогрева. Такая конструкция чаще выбирается для современных домов, поскольку она выглядит привлекательнее. Но тут есть своя особенность: на каждую батарею необходимо установить кран Маевского. Они ставятся для того, чтобы убрать излишки воздуха из батареи, расположенной вверху.

Однотрубная схема имеет ряд преимуществ:

• простота в проектировании и установке;
• значительная экономия и на самом процессе, и на используемых материалах.

Есть также и минусы:

• сложный контроль температуры,
• прямая зависимость работы каждой батареи от того, в каком состоянии находится вся система;
• сложность отключения батареи от общей системы (чтобы не останавливать работу системы в целом, нужно под каждой из них проложить байпас, то есть обводную трубу, дополненную клапанами).

Двухтрубная схема

Такой вид схемы более продуманный и совершенный. Основной ее особенностью является то, что труб две, а не одна. Из этой пары одна труба является подающей, а вторая – обратной. К ним параллельно подключаются батареи. Прокладывая отопление по такой схеме, необходимо подключить радиатор к обеим трубам и оснастить их отсекающими задвижками.

В данной схеме теплоноситель продвигается по подающей трубе к каждому из радиаторов. Температура при этом одинакова везде. Затем жидкость идет по обратным трубам, что помогает обеспечить равномерный прогрев всего дома.

У такой схемы много положительных моментов. Прежде всего, это тот факт, что приборы не зависят друг от друга и равномерно нагревают все помещение. Кроме того, используя терморегуляторы, установленные на каждый из радиаторов, можно регулировать теплоотдачу любого из них. Недостатков как таковых у подобной схемы нет, можно отметить только большой расход материалов.

Технические требования

Проектирование современных систем отопления – это ответственный процесс. В такой схеме немаловажную роль играет дымоход. Он используется для того, чтобы все продукты сгорания выходили наружу.

Существуют некоторые требования к дымоходам:

• Стыки и места соединений обязательно необходимо обработать при помощи огнестойких материалов.
• Дымоход должен быть газонепроницаемым.
• Его размер должен соответствовать мощности теплового генератора.
• Сечение дымохода можно определить согласно нормам в перечне актов СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция кондиционирование воздуха», а также СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция, кондиционирование».

• Длина и диаметр самого дымохода обязательно должны полностью соответствовать рекомендациям производителей котла.
• Он должен быть расположен вертикально.
• Над крышей дымоход может выступать не больше чем на 50 сантиметров. Если расстояние между коньком и трубой составляет менее трех метров, допускается расположение трубы на одном уровне с коньком.
• Также его нужно защитить от разных атмосферных осадков при помощи насадок, например, зонтов или дефлекторов.
• Прокладывать дымоходную трубу через жилые помещения не разрешается.

Для изготовления дымоходов используются разные материалы. Они могут быть кирпичными, или металлическими, реже – керамическими. Если используется кирпич, то проектирование происходит еще до того, как дом будет построен. Сейчас чаще всего используют дымоходы из нержавеющей стали, так как это достаточно прочный материал. Именно по этой причине реже всего устанавливают керамическую трубу, так как она достаточно хрупкая.

Выбор котла и радиаторов

При покупке котла нужно учитывать, на каком топливе он будет работать. Ставится котел в специализированном помещении, которое называется котельной. Это делается для безопасности всех жильцов дома.

Современное оборудование можно разместить в любом помещении. Например, это могут быть газовые котлы, имеющие закрытую камеру сжигания, или электрические изделия. Однако если есть возможность поместить его в специальном помещении, то лучше так и сделать.

Современные производители предлагают достаточно большой выбор котлов:

• Это могут быть газовые приборы, которые считаются самыми дешевыми и простыми в эксплуатации.
• Далее идут электрические котлы. Обогрев помещения с их помощью очень дорогостоящий.
• Существуют еще и твердотопливные котлы. Они очень популярны в тех регионах, где происходят перебои с электричеством или газоснабжением.
• Жидкотопливные приборы работают на мазуте или солярке. Однако такие котлы загрязняют воздух.
• Теплый пол поможет хорошо обогреть помещение, однако его установка достаточно дорогая.

Сделав выбор котла, можно приступать к выбору радиаторов. Выбор радиаторов зависит от того, сколько помещений нужно отопить. Очень важно отметить на схеме частного дома то место, где будут установлены радиаторы. Для их подключения можно применить четыре способа. Одним из самых эффективных считается вариант подачи тепла сверху с прохождением его по всей системе отопления. Этот способ обеспечивает равномерное прогревание всего помещения.

Если это боковое подключение подачи, то радиаторы при этом прогреваются равномерно, но все же в тех из них, которые размещены дальше, уровень подачи тепла ниже.

Последний способ подключения заключается в подаче теплоносителя снизу. Он тоже снижает КПД на двадцать два процента. Но это не критично, и многие все равно выбирают такой способ подключения.

Определившись с выбором способа подключения батарей, необходимо еще раз просмотреть план дома, а также определить те помещения, где отопительные приборы не нужны. Сюда входят кладовки, гардеробные и те помещения, где есть автономное отопление.

Проект

Проектирование – это индивидуальный вопрос. Так, например, малоэтажная квартира или таунхаус имеют стандартную планировку, и тут не приходится ничего додумывать или менять. Если же планировать систему отопления многоквартирного дома, то стоит знать, что она имеет некоторые отличия, которые позволяют обеспечить погодное регулирование теплоэнергии. Да и с частными домами не все так просто. Примеры проектов бывают разными.

Проект отопительных систем двухэтажного частного дома должен включать в себя поэтажный план теплоснабжения, где указаны не только нужные размеры, но и другие параметры. В наше время существуют организации, которые могут составить трехмерные чертежи отопительной системы и для 2-х этажного загородного коттеджа, и для небольшого дома. Такие компании предлагают проекты отопительных систем для помещений площадью до 1000 м2.

Прежде всего, важно правильное расположение здания в целом по отношению как к электрическим, так и газовым внешним коммуникациям. Коттедж должен находиться в правильном положении по отношению к сторонам света. Также должны быть установлены окна, имеющие клапаны воздушной вентиляции. Стоит установить в доме камин, который будет являться автономным источником теплоэнергии. Кроме того, рекомендуется заняться утеплением всего дома, включая верхний этаж, чтобы тепло не уходило на улицу.

Сам проект отопления любого частного дома включает в себя создание теплоснабжающей конструкции. Она бывает воздушной, трубопроводной, инфракрасной и электрической. Выбор зависит от предпочтений владельца. Проект данных конструкций включает в себя такие элементы как котел, трубопровод, батареи, расширительный бачок, циркуляционный насос.

Если следовать всем этим правилам, которые направлены на сбережение тепла в доме, то владельцы смогут дольше не включать отопительную систему с наступлением холодов.

Расчет

Решив проводить все ремонтные работы своими руками, необходимо самостоятельно осуществить проектирование отопительной системы и ее расчет.

Однако нужно следовать определенной инструкции:

• Чтобы правильно рассчитать нужную мощность отопительной системы для загородного дома, необходимо учитывать все возможные факторы. Прежде всего, надо обратить внимание на то, в какой климатической зоне расположен дом. Далее важно рассчитать, какая мощность имеется у источника теплоэнергии, а также понять, каков объем потерь тепла.
• Стоит учесть объем помещений, которые будут отапливаться, и их площадь.
• Далее следует рассчитать необходимое количество устанавливаемых радиаторов, а также их размер. Сюда входит и утепление всех ограждающих конструкций.
• Когда для каждого помещения определено необходимое количество тепла, можно проводить выбор типа обогревательных приборов, а также заняться их расчетами. Проще всего проводить расчеты, касаемые электронагревательных элементов, электрическая мощность которых практически равна тепловой энергии.

• Если теплоноситель жидкий, все намного сложнее. Тепловая мощность водяных батарей определяется количеством теплоты, которую батареи могут отдать окружающей среде. Существует много факторов, которые влияют на данное значение. Это длина линии, температура самого теплоносителя, интенсивность конвекции воздуха, а также скорость потока теплоносителя. Например, если потери тепла в доме становятся равны восьми киловаттам в час, то будет достаточно закупить до восьмидесяти радиаторов, а затем равномерно разместить их по всему дому. Устанавливать их нужно на контактирующих с улицей стенах. Тепловую мощность необходимо разделить пропорционально имеющимся теплопотерям, а не всей кубатуре комнаты.

Производители батарей указывают приблизительное значение (Ватт), которое приходится на одну секцию. Обычно оно варьируется в диапазоне от 100 до 250 ватт.

• Нужно рассчитать установку радиаторов так, чтобы температура в гостиной и кухне была не менее 18 градусов, в спальных помещениях – до 22 градусов, а в детской комнате – до 24 градусов.
• Для каждого устанавливающегося радиатора необходима обвязка. Вот поэтому все секции ставятся очень плотно с целью экономии арматуры трубопровода.
• Самое простое решение в расчете – поделить число батарей для комнаты на количество оконных проемов в ней. Однако не всегда достаточно будет установить радиаторы под подоконниками, можно в дополнение сделать монтаж некоторых нагревательных приборов в местах отдыха или работы. Система отопления должна покрывать все потери тепла в доме, помимо этого, должен быть еще и запас до 25 процентов. Запас делается для того, чтобы отопление не работало на износ, он используется только во внештатных ситуациях.

Но если посмотреть на вопрос с другой стороны и разместить батареи по всему периметру помещения, обогрев будет более равномерным и эффективным. Поэтому нужно искать компромиссное решение между эффективностью и экономией.

• Работа по расчету газовых котлов является самой тяжелой частью проекта. Ведь это не только правильный подбор нужной мощности, но и грамотная организация вывода сгораемых продуктов. Чтобы можно было регулировать скорость тяги, специалисты рекомендуют установить автоматические шиберы, а также дымососы- вентиляторы. Если имеются остатки тепла, то их можно собирать при помощи экономайзера, который включен в цепь из обратного тока. А вот забор воздуха горения можно делать с улицы, а не в котельной.
• Система отопления, работающая на жидком теплообменнике, тоже имеет свои особенности. Тут нужно спроектировать уровневую схему трассировки трубопровода. При этом в обязательном порядке следует определить общее состояние водоизмещения системы. Также стоить компенсировать расширение теплоносителя при помощи изготовления расширительного бака. После надо определить нужную скорость циркуляции.
• В комнате обязательно должно быть окно. Его площадь рассчитывается умножением объема самой котельной на коэффициент 0, 003. Оно не только обеспечит естественное освещение, но и защитит от взрыва в случае утечки газа. Для той же цели двери в котельную ставятся так, чтобы была возможность открывать их только наружу.

• В архитектурную часть проекта входит не только строительство котельной, но также расчет и выбор дымохода. Для верного расчета мощности оборудования необходимо учитывать не только диаметр дымохода, но и объем труб. Для начала нужно произвести все вычислительные работы. Для этого особых знаний не потребуется, достаточно будет воспользоваться калькулятором.
• Котельная не должна быть меньше пятнадцати кубических метров, а высота помещения – ниже двух с половиной метров. Также к котлу необходимо обеспечить доступ. Стены должны быть огнестойкими, то есть сделанными из кирпича или бетона. Если выстроить их из других материалов, то нужно нанести на их поверхность специальное покрытие, например, асбестовое.
• Также в таком помещении в обязательном порядке должна быть приточно-вытяжная вентиляция. На каждые десять киловатт мощности котла должна быть форточка, имеющая площадь в десять квадратных сантиметров. Диаметр трубы для дымохода должен быть не меньше отверстия самого котла.

Если качественно выполнить обвязку котельной, то можно обеспечить доступ ко всем отопительным приборам. Только в этом случае можно будет спокойно пользоваться отопительной системой.

Советы

Так как с каждым годом застройщики предъявляют все новые требования, то обойти стороной вопрос проектирования отопительной системы маловероятно. Многие предпочитают такую ответственную работу предоставить специалистам. К тому же, если все работы делаются одной организацией, то и проектировка, и подбор материалов, и монтажные работы порадуют застройщика своим качеством. Но можно сделать все и своими руками.

Для начала нужно разработать несколько проектов системы отопления. Затем, рассмотрев их, нужно сделать выбор. После этого необходимо разработать смету и произвести расчет. При помощи проекта отопления делаются схемы монтажных работ. Параллельно необходимо составить список нужных комплектующих, а также всего оборудования.

Проект системы отопления должен включать в себя такие документы:

• все исходные данные, сделанные в виде таблицы;
• эскизы схем;
• договор;
• технические характеристики;
• специфику оборудования;
• необходимые материалы;
• разработанные рекомендации по обвязке отопления;
• подключение к электрическим сетям.

Изучив все правила проектирования системы отопления, можно с уверенностью приступать к монтажным работам, не боясь за последствия. Как видно с вышесказанного, можно осуществить данную процедуру своими руками. Если правильно сделать все расчеты и закупить нужные приборы, то получится успешно спроектировать систему отопления и использовать ее в холодное время года.

Подробнее о проектировании системы отопления вы узнаете в следующем видео.