Схема водяного отопления одноэтажного частного дома
- Что общего во всех схемах
- Однотрубная разводка и «ленинградка»
- Двухтрубная: тупиковая или попутная
- Коллектор и отдельная пара труб к каждому прибору
- Естественная циркуляция в одноэтажном доме
- Открытая и закрытая система
- Диаметры труб: от мощности участка до миллиметров
- Сколько тепла нужно дому
- Тёплый пол вместе с радиаторами
- Своими руками: где заканчивается монтаж и начинается проект
- Какую схему брать
Схему водяного отопления в одноэтажном доме определяет не площадь, а два условия: бывает ли в доме стабильное электричество и где будет стоять котёл относительно батарей. От первого зависит, можно ли положиться на насос, от второго, заработает ли вообще естественная циркуляция. Дальше идут бюджет, стяжка и желание регулировать температуру по комнатам. Ниже разобрано, какую схему водяного отопления одноэтажного дома выбрать, как посчитать бак и трубы и какую часть работы реально сделать самому. Как подключать сам радиатор, описано в отдельной статье.
Что общего во всех схемах
В каждой системе есть котёл, подающая и обратная трубы, радиаторы или тёплый пол, расширительный бак, чтобы воде было куда расширяться при нагреве, и группа безопасности с предохранительным клапаном и манометром. Насос есть почти везде, кроме гравитационных систем. Схемы расходятся лишь в том, как вода доходит от котла до каждого прибора и возвращается назад.
Однотрубная разводка и «ленинградка»
Почему последний радиатор всегда холоднее
В однотрубной схеме вода проходит через радиаторы по очереди: каждый забирает часть тепла, и до последнего вода доходит уже прохладной. Поэтому дальние радиаторы делают больше. «Ленинградка» это та же однотрубная схема, но каждый радиатор подключён через перемычку-байпас, так что один прибор можно перекрыть, не останавливая кольцо.
Где ленинградка ещё уместна
Она дешёвая и простая, и для небольшого дома на 5-6 радиаторов работает. Монтажники обычно говорят о пределе около 80-90 м². Но с термоголовками в каждой комнате она плохо дружит: закрыли одну батарею, и изменился режим следующих, потому что вода по кольцу теперь холоднее или горячее.
Двухтрубная: тупиковая или попутная
Тупиковые плечи и балансировка
В двухтрубной системе каждый радиатор получает воду одинаковой температуры из подающей трубы, а отдаёт в отдельную обратную. Это позволяет регулировать каждую комнату. В тупиковой схеме подача и обратка идут рядом, и вода возвращается тем же путём. Ближние радиаторы имеют более короткий путь, поэтому без балансировочных клапанов они забирают больше воды, а дальние комнаты холоднее.
Петля Тихельмана в длинном доме
В попутной схеме вода к каждому радиатору проходит одинаковый путь: первый по подаче последний по обратке. Труб нужно больше, зато система почти не требует настройки. Для одноэтажного дома, вытянутого в длину, это хороший выбор.
Коллектор и отдельная пара труб к каждому прибору
В коллекторной, или лучевой, схеме от шкафа с коллектором к каждому радиатору идёт своя пара труб в стяжке. Так легко регулировать каждую комнату, и в стене нет соединений. Но труб нужно заметно больше, коллектор занимает шкаф, работает только с насосом, а переделать систему после заливки стяжки почти невозможно.
| Схема | Для какого дома | Регулировка по комнатам | Главный риск |
|---|---|---|---|
| Однотрубная последовательная | Очень малый, на несколько приборов | Нет | Последний радиатор холодный |
| Ленинградка | Ориентировочно до 80-90 м², 5-6 приборов | Ограниченное | Регулировка одного прибора сдвигает другие |
| Двухтрубная тупиковая | Любой с насосом | Да | Без балансировки дальние комнаты холодные |
| Двухтрубная попутная | Вытянутый в длину | Да | Больше трубы и места под неё |
| Коллекторная | Новый дом со стяжкой | Удобнее всего | Цена и невозможность переделать |
Естественная циркуляция в одноэтажном доме
Гравитационная система работает без насоса: горячая вода легче и поднимается, охлаждённая опускается. Сила, что движет воду, зависит от разницы плотности и высоты между центром котла и центром радиаторов. Вода при 85 °C имеет плотность около 968 кг/м³, при 50 °C около 988 кг/м³, и эта разница даёт примерно 200 Па на каждый метр высоты. В одноэтажном доме, где котёл стоит на том же полу, что и радиаторы, высота лишь 0,3-0,5 м, то есть считанные десятки паскалей.
Поэтому требования к такой системе жёсткие: котёл опускают в приямок ниже радиаторов, от него поднимают высокий разгонный стояк под потолок, трубы берут в полтора-два раза большего диаметра, чем в насосной системе, и делают уклоны, ориентировочно сантиметр на два метра, а не в градусах, как иногда пишут. Насос в гравитационную систему ставят лишь на байпас с краном, чтобы без света он не тормозил естественный поток. Тёплый пол и котёл с электроникой в гравитационной системе не работают.
Открытая и закрытая система
В открытой системе бак стоит в самой высокой точке и соединён с воздухом. Вода в нём поглощает кислород, что ускоряет коррозию стальных радиаторов и котла, её приходится доливать, бак на неотапливаемом чердаке зимой может замёрзнуть, а антифриз в открытую систему не заливают. В закрытой системе стоит мембранный бак, и вода с воздухом не контактирует.
Сколько литров должно быть в расширительном баке
Распространённое правило «10% от объёма системы» это запас, а не расчёт. По методике EN 12828, которую используют Caleffi и IMI Pneumatex, объём бака зависит от объёма воды в системе, максимальной температуры, давления заряда бака и давления предохранительного клапана. Вода при нагреве до 70 °C расширяется на 2,3%, до 80 °C на 2,9%, до 90 °C на 3,6%.
Пример: дом около 100 м² с котлом на 12-15 кВт и стальными панельными радиаторами, в системе примерно 110-135 л воды. При 80-90 °C расчёт даёт бак на 9-15 л. Низкотемпературная система требует меньшего бака относительно объёма. Встроенного бака настенного котла, обычно 6-10 л по паспорту, может не хватить, если в системе чугунные радиаторы или тёплый пол с большим объёмом воды.
Группа безопасности и давление заряда бака
Давление заряда мембранного бака считают как статическую высоту системы в метрах, делённую на 10, плюс 0,3 бар. Для одноэтажного дома это около 0,5-0,8 бар, так что заводские 1,5 бар часто великоваты. Меряют заряд, когда давление воды из бака сброшено. Группа безопасности с клапаном на 3 бар, манометром и автоматическим воздухоотводчиком защищает котёл от превышения давления. Минимальное рабочее давление системы смотрите в паспорте котла.
Диаметры труб: от мощности участка до миллиметров
Диаметр выбирают так, чтобы вода не текла слишком быстро: иначе трубы шумят, а насосу тяжело. Fränkische рекомендует не более 0,3 м/с в подводке к радиатору, 0,5 м/с в распределительных трубах и 1 м/с в стояках. Для полипропиленовых труб PN20 при разнице температур подачи и обратки 20 °C это даёт следующее.
| Участок | Тепловой поток | Полипропилен PN20 | Что будет при меньшем диаметре |
|---|---|---|---|
| Подводка к одному-двум радиаторам | До 3-4 кВт | 20 мм | Шум в радиаторе |
| Отвод на два-три прибора | 3-6 кВт | 20-25 мм | Холоднее радиаторы в конце отвода |
| Ветка на пол дома | До около 9 кВт | 25 мм | Дальние радиаторы недогреты |
| Магистраль котла | 12-15 кВт | 32 мм | В трубе 25 мм скорость около 0,8 м/с, шум и нагрузка на насос |
Отсюда и противоречие в советах: «16-20 мм достаточно» правильно для подводки, «25-32 мм» для магистрали.
Сколько тепла нужно дому
Правило «100 Вт на квадратный метр» описывает умеренно утеплённый дом с потолком 2,5-2,7 м. Старый неутеплённый дом может потребовать 120-150 Вт/м² и больше, современный хорошо утеплённый заметно меньше, а пассивный, по данным Passipedia, около 10 Вт/м². Точно теплопотери считают по методике EN 12831, на которую ссылаются украинские нормы по отоплению. Слишком большой котёл часто включается и выключается, слишком малый не тянет в мороз.
Тёплый пол вместе с радиаторами
Радиаторы работают с водой 70-80 °C, а тёплый пол около 40 °C, поэтому пол подключают только через смесительный узел. По EN 1264 поверхность пола в зоне пребывания людей не должна превышать 29 °C, в краевых зонах 35 °C, а подача в цементную стяжку не выше 55 °C. Polypipe после просыхания стяжки советует подачу 40-45 °C. Длина одного контура по Danfoss до 100 м, у разных производителей 70-100 м в зависимости от диаметра. Для котла конденсационного типа низкотемпературная схема ещё и сохраняет его преимущество: конденсация происходит лишь при низкой температуре обратки.
Своими руками: где заканчивается монтаж и начинается проект
Водяное отопление своими руками вполне реально, но лишь до определённого предела.
- Развести трубы и повесить радиаторы от котла владелец может сам, если умеет паять полипропилен и выполнит опрессовку до закрытия стен и стяжки.
- Трубы в стяжке кладут цельными контурами без соединений и опрессовывают до заливки.
- Газовый котёл, газопровод, дымоход и пуск газа делают только по проекту, через оператора газораспределительной сети и организацию с допуском. Самостоятельное подключение к газу запрещено.
- Электрокотлу нужна отдельная линия с автоматом по паспорту, а твердотопливному защита от закипания, об этом отдельная статья о подключении твердотопливного котла с теплоаккумулятором.
- Более сложные случаи, как дом с мансардой или система с тепловым насосом, требуют проекта.
Какую схему брать
Если свет часто пропадает, а котёл без электроники, подойдёт гравитационная система с котлом в приямке и большими трубами или насосная с байпасом. Если дом до 80 м² и бюджет ограничен, ленинградка на 5-6 радиаторов. Если дом длинный и хочется регулировать каждую комнату, двухтрубная попутная схема. Если делаете стяжку и планируете тёплый пол, коллекторная разводка со смесительным узлом, и с конденсационным котлом она раскроет его эффективность. Всё нужное для системы есть в разделе отопления, в том числе котлы и радиаторы.
