Если дом предназначен для круглогодичной эксплуатации, нужно позаботиться о его . Наиболее экономичный вариант – использование газового котла и водяного контура ().

Какие существуют схемы отопления частного дома с газовым котлом и как выбрать подходящую?

Система отопления частного дома с газовым котлом состоит из следующих частей:

• сам котел и сопутствующее оборудование – приборы контроля, безопасности, дымоход, автоматика ();
• отопительный трубопровод;
• обогревательные приборы – радиаторы и/или ;
• дополнительное оборудование: расширительный бак, в системах с принудительной циркуляцией – насос, если в системе больше одного контура – коллекторный узел.

Котел оснащается температурным и предохранительным клапаном, контрольным манометром. У каждого радиатора своя группа арматуры: запорные/регулировочные краны, воздухоотводчики.

Если в системе обогрева радиаторов нет, только , арматура устанавливается на .

В зависимости от типа котла (открытый или закрытый) отвод продуктов сгорания осуществляется либо через обычный дымоход, либо по коаксиальной трубе через вырубленное отверстие в стене прямо на улицу.

Забор воздуха для горения у котлов с открытой топкой – прямо из комнаты, у закрытых – по коаксиальной трубке с улицы. Во втором случае подача принудительная, используется встроенный вентилятор для поддува.

Обогревательные приборы

Радиаторы различаются габаритами, количеством секций, материалом изготовления:

• чугун;
• сталь;
• медь;
• алюминий;
• биметалл (сердечник стальной, корпус алюминиевый);
• пластик.

Дольше всех держат тепло чугунные батареи, они же самые дешевые. Но у них слишком высокая инерция, трудно встраиваются в системы с автоматическим регулированием отопления. Наиболее надежные во всех отношениях и самые дорогие – медные.

Насос и расширительный бачок

Насос в классической радиаторной системе обогрева устанавливают на обратную трубу (по которой в котел возвращается остывший теплоноситель) и оснащают фильтрами для очистки воды.

В системах теплых полов циркулирует не очень горячий теплоноситель (до 50 градусов), насос можно ставить на горячую трубу на входе в распределительный коллектор ().

Назначение расширительного бака – сброс избыточного давления. Баки бывают открытые и закрытые. В открытых устройствах горячий воздух/пар уходит через специальный клапан прямо в пространство. Такой бак устанавливают в самой высокой точке контура (обычно на чердаке).

Закрытый бак – герметичная емкость с разделяющей мембраной: при увеличении давления за счет деформации мембраны пространственное соотношение секций изменяется, это компенсирует избыток горячего воздуха.

Баки оснащаются специальными клапанами для слива излишков горячего теплоносителя. Устанавливать их можно на любой высоте.

Сегодня при устройстве отопления открытые баки применяются редко, а в системах с принудительной циркуляцией не применяются вообще.

Трубы

Материалы изготовления труб:

• нержавейка;
• металлопластик;
• полипропилен;
• сшитый полиэтилен;
• медь;
• чугун.

Для теплых полов выбирают металлопластик и сшитый полиэтилен – они прочные, хорошо гнутся, продаются единой бухтой. Реже используется медь, она дорогая.

При установке радиаторного отопления нужно обращать внимание на рабочие характеристики пластиковых труб: температуры и давления в этих системах высокие.

При монтаже скрытым способом (в стену и др.) предпочтителен пластик, т.к. трубы соединяются неразъемными соединениями. Стальные трубы устанавливают открыто, т.к. они соединяются резьбой и фитингами, а это чревато протечками.

Основные схемы разводки

Схемы отопления частного дома настенным газовым котлом подразделяются по нескольким параметрам:

• по типу разводки – однотрубная, двухтрубная, лучевая;
• по направлению – вертикальная и горизонтальная;
• по числу контуров – один (отопительный) или два (отопление и ГВС);
• по типу циркуляции – принудительная или естественная.

Одно/двухтрубная, лучевая – плюсы и минусы

Однотрубная схема отопления частного дома с газовым котлом настенным самая простая: одна труба, которая отходит от котла, обходит по очереди все отопительные приборы и доставляет в котел уже остывший теплоноситель. В двухтрубной для обратки (охлажденного теплоносителя) предусмотрена вторая труба.

Первый вариант используется в домах с небольшим обогреваемым пространством, а также в технических постройках – гаражах и др., т.к. при последовательном обходе всех батарей теплоноситель остывает, разогрев приборов в начале и конце контура различен.

Частично эту проблему можно решить за счет установки регулирующих кранов на радиаторы: меньше горячего теплоносителя расходуется в начале трассы, основной поток уходит дальше.

Плюсы этой системы: простой монтаж, минимум соединений, проще расчет гидравлического давления. Минус: невозможность отключить часть контура (например, в подсобке) когда необходимости в обогреве этого помещения нет.

При двухтрубной разводке дом прогревается более равномерно. Использование регулировочных кранов позволяет добиться почти идеального температурного баланса между разными зонами. Минусы – эта система сложнее и дороже.

Оптимальный вариант для просторного коттеджа – лучевая разводка. Подразумевается наличие минимум одного коллекторного узла, от которого к каждому прибору уходит собственная горячая труба. Минус – такая система самая дорогая и трудная в установке.

Плюсы – в каждый прибор теплоноситель поступает горячим, а при использовании регулирующей арматуры, установленной непосредственно в коллекторном узле – еще и разогретым до необходимой кондиции. При монтаже теплых полов, отдельно или в совокупности с радиаторами, используется только лучевая разводка.

Естественная или принудительная циркуляция

В первом случае трубопровод монтируется под небольшим уклоном: теплоноситель стекает по трубе от одного радиатора к другому под собственной тяжестью. Во втором для прогонки по трубам горячей жидкости используется циркуляционный насос.

Однотрубная система с естественной циркуляцией (т.н. «ленинградка») используется для небольших построек, отапливаемых только радиаторами. Скорость тока жидкости в таком трубопроводе небольшая, при проходе большого расстояния вода гарантированно остынет.

Второй недостаток – сложность проектировки: чтобы жидкость перемещалась с максимальным КПД, нужен точный расчет уклона. В конструкции теплых полов такую систему использовать нельзя, т.к. их располагают горизонтально.

Минусы принудительной системы – выше стоимость, необходимость электропитания для насоса. Некоторые модели в процессе работы шумят.

Преимущества: высокая скорость движения теплоносителя, простота проектировки системы, экономия на трубах: для принудительных систем можно выбирать тонкие. Для естественных потребуются трубы большего сечения, только так получится ускорить поток.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Вертикальная разводка подразумевает наличие стояков, по которым горячий теплоноситель спускается к радиаторам.

Такая схема оптимальна для двух/трехэтажных коттеджей.

Циркуляция теплоносителя – только принудительная: иначе он просто не поднимется на нужную высоту. В одноэтажном доме стояков может не быть вообще, разводка горизонтальная.

Один или два контура

Принципиальных отличий в монтажной схеме двухконтурной системы от одноконтурной нет. Есть эксплуатационная особенность: когда включается ГВС, отключается отопление. Это не имеет значения в большом доме: инерционность системы позволяет удерживать тепло долгое время.

Для маленького трубопровода режим частых отключений отопительного контура может оказаться критичным. Если длина отопительного контура небольшая и количество радиаторов невелико, а горячей воды требуется много – лучше отказаться от двухконтурной системы: отдельно установить газовый котел отопления и проточную колонку для ГВС.

В сочетании с двухконтурным котлом () рекомендуется принудительная циркуляция, иначе возобновление работы отопления после его остановки потребует долгого времени. Диаметр труб лучше увеличить, для отопления использовать чугунные батареи (в силу инерционности они долго остывают).

Читайте в нашей следующей статье о том, какие бывают .

Видео о газовой системе отопления своими руками.

Отопительный газовый котел представляет собой устройство, при помощи сгорания топлива (природного или сжиженного газа) осуществляющего нагрев теплоносителя.

Устройство (конструкция) газового котла : горелка, теплообменник, теплоизолированный корпус, гидравлический блок, а также приборы безопасности и управления. Такие котлы на газе требуют подключения дымохода для отвода продуктов сгорания. Дымоход может быть как обычный вертикальный, так и коаксиальный («труба в трубе») для котлов с закрытой камерой сгорания. Многие современные котлы комплектуются встроенными насосами для принудительной циркуляции воды.

Принцип работы газового котла - теплоноситель, проходя через теплообменник, нагревается и далее циркулирует по системе отопления, отдавая полученную тепловую энергию через радиаторы, теплый пол, полотенцесушители, а также обеспечивая нагрев воды в бойлере косвенного нагрева (в случае его подключения к котлу на газе).

Теплообменник - металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель (вода или антифриз) - может быть выполнен из стали, чугуна, меди и т.д. Надежность и долговечность газового котла зависят от качества теплообменника в первую очередь. Чугунные теплообменники устойчивы к коррозии и имеют длительный срок службы, но чувствительны к резкому перепаду температур и отличаются значительным весом. Стальные емкости могут страдать от ржавчины, поэтому их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями, обеспечивающие продление «жизни» прибора. Стальные теплообменники являются наиболее распространёнными при производстве котлов. Медным же теплообменникам коррозия не страшна и благодаря высокому коэффициенту теплопередачи, малому весу и габаритам такие теплообменники часто используются в настенных котлах, но из минусов следует отметить, что они дороже стальных.
Помимо теплообменника немаловажной деталью котлов газовых является горелка, которая может быть различных видов: атмосферная или вентиляторная, одноступенчатая или двухступенчатая, с плавной модуляцией, двойная.

Для управления газовым котлом используется автоматика с различными настройками и функциями (например, погодозависимая система управления), а также устройства для программирования работы и удаленного управления котлом.

Основными техническими характеристиками газовых котлов отопления являются: мощность, количество контуров обогрева, тип топлива., вид камеры сгорания, тип горелки, способ монтажа, наличие насоса и расширительного бака, автоматика управления котла.

Чтобы определить необходимую мощность газового котла отопления для частного загородного дома или квартиры используется простая формула - 1 кВт мощности котла для обогрева 10 м 2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Если требуется обогрев подвала, застекленного зимнего сада, помещений с нестандартными потолками и т.п. мощность котла на газе должна быть увеличена. Также необходимо увеличение мощности (порядка 20-50%) при обеспечении газовым котлом и горячего водоснабжения (особенно если необходим нагрев воды в бассейне).

Особенность расчета мощности у газовых котлов: номинальное давление газа, при котором котел работает на 100% заявленной производителем мощности, для большинства котлов составляет от 13 до 20 мбар, а фактическое давление в газовых сетях в России может быть и 10 мбар, а иногда и ниже. Соответственно, газовый котел часто работает только на 2/3 своих возможностей и это необходимо учитывать при расчете. Более подробно с таблицей расчета мощности котла отопления можно

Большинство газовых котлов можно перевести с работы от природного газа на сжиженный газ (баллонный пропан). Многие модели переключаются на сжиженный газ заводским способом (при покупке уточняйте эти характеристики модели), либо к газовому котлу дополнительно поставляются форсунки (жиклеры) для переключения на баллонный газ.

Плюсы и минусы газовых котлов:

Обвязка котла – это устройства для полноценной работы системы отопления и водоснабжения. В нее входят: насосы, расширительные баки, фильтры (при необходимости), коллекторы, обратные и предохранительные клапаны, воздушные клапаны, вентили и т.д. Также понадобится приобрести радиаторы, соединительные трубы и вентили, терморегуляторы, бойлер и др. Вопрос выбора котла достаточно серьезный, поэтому подбор оборудования и его полную комплектацию лучше доверить профессионалам.

Какой котел самый лучший? На российском рынке газового котельного оборудования есть свои лидеры по качеству и надежности. Лучшие фирмы-производители и марки газовых котлов представлены в ассортименте:

«Премиум-класс» или "Люкс" - самые надежные и долговечные, удобные в управлении, комплект собирается как «конструктор», дороже остальных. К таким производителям можно отнести немецкие компании

Возможно по нескольким схемам. В частных домах чаще всего используется простая и экономичная система отопления - однотрубная с принудительной циркуляцией. Она обеспечивает надежную работу всего отопительного контура, при этом проста в монтаже и безопасна.

Естественная циркуляция теплоносителя происходит по физическим законам: нагретая вода или антифриз поднимаются в верхнюю точку системы и, постепенно остывая, опускается вниз, возвращаясь в котел. Для успешной циркуляции необходимо строго выдерживать угол наклона прямой и обратной трубы. При небольшой протяженности системы в одноэтажном доме сделать это несложно, и перепад высоты будет невелик.

Для домов большой площади, а также многоэтажных домов. такая система чаще всего непригодна - в ней возможно образование воздушных пробок, нарушение циркуляции и, как следствие, перегрев теплоносителя в котле. Эта ситуация опасна и может стать причиной повреждения элементов системы.

Поэтому в обратную трубу, непосредственно перед вводом в теплообменник котла, устанавливают циркуляционный насос, который создает в системе нужное давление и скорость циркуляции воды. При этом нагретый теплоноситель своевременно отводится в отопительные приборы, котел работает в штатном режиме, а в микроклимат в доме остается стабильным.

Схема: элементы системы отопления

Достоинства принудительной системы:

• система устойчиво работает в зданиях любой длины и этажности;
• можно использовать трубы меньшего диаметра, чем при естественной циркуляции, что экономит затраты на их приобретение;
• допускается располагать трубы без уклона и прокладывать их скрыто в полу;
• к принудительной системе отопления можно подключить ;
• стабильный температурный режим продлевает срок службы фитингов, труб и радиаторов;
• существует возможность регулировать нагрев для каждого помещения.

Недостатки системы с принудительной циркуляцией:

• требуется расчёт и установка насоса, подключение его к электросети, что делает систему энергозависимой;
• насос при работе издает шум.

Недостатки успешно решаются правильным размещением оборудования: насос ставят в отдельном помещении котельной рядом с отопительным котлом и устанавливают резервный источник электропитания - аккумуляторную батарею или генератор.

Элементы системы с принудительной циркуляцией

Принудительная циркуляция - процесс, требующий установки не только насоса, но и других обязательных элементов.

К ним относятся:
• расширительный бак для компенсации объема теплоносителя при изменении температуры;
• группа безопасности, включающая манометр, термометр, предохранительный клапан;
• радиаторы, подключенные по одной из схем разводок;
• краны Маевского или сепаратор воздуха;
• обратный клапан;
• краны заполнения и слива системы;
• фильтр грубой очистки.

Кроме того, при использовании в качестве нагревателя , без функции автоматической загрузки топлива, рекомендуется включить в систему теплоаккумулятор - накопительный бак нужного объема . Это позволит выровнять температуру теплоносителя и избежать ее суточных колебаний.

Типы разводки однотрубной системы

В однотрубной системе нет разделения на прямую и обратную трубу . Радиаторы подключены последовательно, и теплоноситель, проходя по ним, постепенно остывает и возвращается в котел. Эта особенность делает систему экономичной и простой, но требует настройки температурного режима и правильного расчёта мощности радиаторов.

Упрощенный вариант однотрубной системы подходит только для небольшого одноэтажного дома. В этом случае труба проходит через все радиаторы напрямую, без регулирующих температуру вентилей. В результате первые по ходу теплоносителя батареи оказываются значительно горячее, чем последние.

Для протяженных систем такая разводка не подходит , ведь остывание теплоносителя будет существенным. Для них используют однотрубную систему «ленинградка», при которой общая труба имеет регулируемые отводы на каждый радиатор. В результате теплоноситель в основной трубе более равномерно распределяется по всем помещениям. Разводка однотрубной системы в многоэтажных строениях делится на горизонтальную и вертикальную.

Горизонтальная разводка

При горизонтальной разводке прямая труба поднимается до верхнего этажа по главному стояку. От него на каждом этаже отходит горизонтальная труба, проходящая последовательно по всем батареям на данном этаже.

Они объединяются в стояк обратной магистрали и поступают обратно в котел или бойлер. Краны для регулировки температуры находятся на каждом этаже, а краны Маевского - на каждом радиаторе. Горизонтальная разводка может быть выполнена как проточной, так и по системе «ленинградка».

Вертикальная разводка

При этом типе разводки горячий теплоноситель поднимается на самый верхний этаж или чердак, а оттуда по вертикальным стоякам проходит через все этажи до самого нижнего. Там стояки объединяются в обратную магистраль . Существенный недостаток этой системы - неравномерный нагрев на разных этажах, который не поддается регулировке при проточной системе.

Выбор системы разводки для частного дома зависит в основном от его планировки . При большой площади каждого этажа и небольшой этажности дома лучше выбирать вертикальную разводку, так можно добиться более ровной температуры в каждом помещении. Если площадь невелика - лучше выбирать горизонтальную разводку, так как ее проще регулировать. Кроме того, при горизонтальном типе разводки не придется делать лишних отверстий в перекрытиях.

Видео: однотрубная система отопления

Монтаж системы отопления

Однотрубная система проста в монтаже, если правильно выполнить расчёты и внимательно отнестись к подключению всех ее элементов. Начинают его, как правило, с установки отопительного агрегата.

Котел

Требования к установке котла зависят от его типа. Котлы для отопления бывают:
• газовые;
• дизельные;
• комбинированные.

Газовые котлы допустимо устанавливать в любом помещении, оснащенном и вытяжкой. Все остальные типы котлов устанавливают в отдельном помещении котельной. Это связано с особенностями их эксплуатации. Схема установки котла приведена на рисунке.

Котел после установки подключают к дымоходу и электрической сети, а его теплообменник - к системе отопления. Для этого в котле предусмотрены два патрубка, предназначенные для ввода и выхода теплоносителя. Вводной патрубок обычно находится внизу задней или боковой стенки котла, по нему поступает остывший теплоноситель. Выходной - в верхней части, на стенках или поверхности котла. Через него нагретый теплоноситель поступает в трубы системы отопления.

Трубы
Элементы системы соединяют с помощью труб. Для систем отопления можно использовать только трубы, способные выдерживать высокие температуры: полипропиленовые, из шитого полиэтилена или металлические.

Диаметр труб определяется расчётом. В частных домах обычно используют трубы диаметром от 15 до 50 мм, на стояки и магистральные трубы выбирают диаметр больше, на подводку к радиаторам - меньше.

Соединение труб зависит от их материала. Стальные и медные трубы соединяют сваркой и с помощью металлических резьбовых фитингов. Полипропилен сваривают с помощью специального приспособления, как показано на фото.

По типу монтажа трубы разделяют на:
• открытые, размещенные в свободном доступе;
• скрытые, размещенные под чистовым полом или отделкой стен.

На выбор типа монтажа влияет только дизайнерский замысел, но необходимо помнить: открытая укладка в случае появления течи позволяет быстрее обнаружить и устранить ее.

Сварочные работы металлических труб лучше проводить до укладки чистового пола и отделки стен, иначе неизбежно их повреждение окалиной.

Расширительный бак

Бывает двух типов:
• открытого;
• закрытого, или мембранного.

Баки первого типа применяются редко, так как в открытой системе происходит постоянное насыщение теплоносителя воздухом, что способствует коррозии радиаторов, труб, теплообменника котла.

Мембранные расширительные баки представляют собой металлическую емкость, разделенную пластичной перегородкой. Нижняя часть бака подключена к системе отопления, верхняя оснащена предохранительным клапаном и заполнена воздухом. Объем расширительного бака определяется с помощью расчёта.

При нагреве теплоноситель расширяется, и часть его выходит в расширительный бак. При этом мембрана приподнимается, а воздух в верхней части сжимается. При полном заполнении бака давление воздуха возрастает, и он стравливается через предохранительный клапан.

Расширительный бак закрытого типа можно монтировать непосредственно в котельной, в прямой или обратной трубе. Схема и варианты размещения бака приведена на рисунке.

В группу входят сразу несколько элементов, предотвращающих аварийную ситуацию, перегрев и закипание теплоносителя:
• манометр для контроля давления;
• термометр;
• воздухоотводчик;
• предохранительный клапан.

Как правило, их устанавливают единым блоком, как на фото, но возможна установка по отдельности. Манометр и термометр могут быть объединены в одном корпусе

Некоторые модели котлов изначально оснащены аварийной группой. Если ее устанавливают отдельно, то размещают таким образом, чтобы предохранительный клапан находился выше выхода теплоносителя из котла.

Радиаторы и схемы их подключения
Выбор радиаторов и количества секций производят на основе теплового расчёта . В общем случае на 1 кв. метр помещения необходимо 0,1 кВт тепловой мощности радиатора. Уточнить этот показатель можно в паспорте на отопительные приборы.

От вида подключения труб к радиаторам зависит их теплоотдача . Типы подключения, подходящие для однотрубной системы с принудительной циркуляцией, изображены на рисунке.

Как видно из схемы, наибольшая эффективность радиаторов достигается при перекрестном подключении. Для того, чтобы сделать отопление в каждом помещении регулируемым, необходимо подключить батареи по схеме с байпасом и вентилем. Также на каждом радиаторе необходимо установить кран Маевского для сброса воздуха из системы.

Циркуляционный насос
Расчёт и установка насоса - ответственный этап. Его ставят непосредственно перед вводом обратной трубы в котел, учитывая направление потока - оно обозначено стрелкой на корпусе. Ротор насоса должен стоять строго горизонтально, поэтому насос ставят по уровню.

Перед насосом в трубу врезают фильтр грубой очистки для удаления из системы примесей, песка и ржавчины. Сборник осадка должен быть направлен вниз.

В обход насоса устанавливают байпас, он необходим для работы системы при внезапном отключении электроэнергии до момента подключения резервного источника питания или до остывания котла. В противном случае циркуляция будет невозможно, и вода в теплообменнике закипит.

Кроме того, байпас позволит снять насос для замены или обслуживания без слива теплоносителя. Для этого его с двух сторон оснащают запорными вентилями.

Видео: установка насоса

Видео: ошибки при монтаже отопительных систем

Система отопления должна также иметь краны для заполнения и слива теплоносителя. При первом запуске через кран заливают воду, стравливают воздух через воздухосбросы, после чего откручивают винт на циркуляционном насосе до появления воды. После этого можно приступать к топке котла и после его нагрева регулировать температурный режим.