Отопление и водоснабжение загородного дома: описание технологии монтажа

Любой современный коттедж не возможен без инженерных коммуникаций. Канализация, отопление и водоснабжение загородного дома – разделы инженерии, которые призваны обеспечить комфортное проживание в нем людей. Первая из них поддерживает оптимальный температурный режим. Водопроводная сеть обеспечивает людей водой, необходимой для питья, гигиенических процедур, полива приусадебного участка, другого использования. Работа канализации решает вопрос соблюдения должных санитарных условий.

Отопление

Источник тепла

В качестве источника теплоснабжения коттеджа выступает котел. В большинстве случаев это газовый котел. Газовое отопление, горячее водоснабжение (при установке двухконтурного котла) обладает следующими преимуществами:

1. Экономичность использования топлива
2. Высокая эффективность
3. Низкий уровень шума во время эксплуатации
4. Широкий выбор представленного на рынке котельного оборудования
5. Низкое содержание токсичных веществ в продуктах горения

Однако иногда система отопления может быть построена с использованием котлов других типов. Это происходит из-за удаленности газовых магистралей или вследствие длительной процедуры согласования газификации с надзорными органами. В этом случае может быть применен дизельный, твердотопливный, электрический котел, жидкотопливный котел или геотермальное оборудование.

Практически любой вид котельного оборудования может быть одноконтурным или двухконтурным. В первом случае для организации ГВС требуется отдельный водонагреватель (бойлер). Во втором отопление и горячее водоснабжение частного дома осуществляется только с помощью котла, приобретение дополнительного бойлера не требуется.

Трубы и разводка

Трубы отопительной сети могут быть изготовлены из различных материалов. В их качестве могут быть металлы или пластики – обычная или нержавеющая сталь, медь, сшитый полиэтилен, полипропилен, металлопластик.

Металлические конструкции более прочные, но, за исключением нержавеющей стали, могут быть повергнуты коррозийным процессам. У них гораздо меньший коэффициент температурного расширения, чем у металлопласта, полипропилена или сшитого полиэтилена.

Отопление и горячее водоснабжение дома, организованное с применением медных труб, устойчиво к коррозии, долговечно, может выдерживать без износа практически любую температуру теплоносителя или воды. Однако медь – относительно дорогой металл. Помимо этого, ее нельзя использовать при установке алюминиевых радиаторов из-за возникающих окислительных процессов.

Пластиковые и металлопластовые трубопроводы применяются в последнее время все чаще. Они способны выдерживать высокие температуры (до 90 градусов С). Помимо этого, у них гораздо меньшая масса, чем у металлических труб. Поэтому их монтировать гораздо легче. Однако латунные фитинги для металлопластиковых коммуникаций относительно дорогие. Основное достоинство полипропиленовых труб для отопления и водоснабжения частного дома – низкая стоимость. Но проблемой сетей на их основе является высокий коэффициент теплового расширения. Если температура теплоносителя превышает + 70 градусов С, полипропиленовая труба может значительно провисать между соединениями.

Система отопления может предусматривать различные схемы разводки трубопровода. В последнее время наиболее популярной является коллекторная схема. Каждый отопительный прибор соединяется с коллектором двумя трубами – подающей и отводящей. В результате температура во всех радиаторах и конвекторах одинаковая, что обеспечивает равномерный прогрев всех помещений. Второе преимущество – отсутствие соединений труб между коллектором и отопительными приборами, что положительно сказывается на надежности.

Вторым распространенным вариантом является двухтрубная схема. При ее реализации устанавливается одна подающая и одна обратная труба на весь отопительный контур. От них к тепловым приборам отходят трубопроводные участки, соединяемые при помощи тройников (поэтому второе название двухтрубной разводки – тройниковая). Она более дешевая, чем коллекторная, так как на нее затрачивается меньше материала. Кроме того, не требуется организовывать место под коллектор. Но большое количество стыков труб значительно уменьшает надежность и увеличивает вероятность протечек. Это особенно критично, если применена скрытая проводка.

Отопительные приборы

1. В индивидуальной системе отопления в качестве отопительных приборов чаще всего применяются радиаторы. Они, как правило, устанавливаются под окнами. Тепло распространяется в две стороны – от лицевой поверхности и вверх (по конвекционному принципу). Батареи бывают чугунные, алюминиевые, стальные и биметаллические
2. Теплые полы. Они могут быть водяные или электрические. В первом случае жидкий теплоноситель распространяется по проложенным под полом трубам. Во втором используется специальный кабель. Наиболее распространены водяные теплые полы. Они чаще всего прокладываются в больших помещениях, так как установленные по периметру радиаторы не всегда смогут обеспечить оптимальную температуру посередине комнат
3. Водяные конвекторы. По принципу действия они напоминают радиаторы. Но конвекторы гораздо меньше по размеру и предоставляют возможность скрытой установки. Они состоят из медных труб, по которым протекает, алюминиевых ребер и корпуса. Конвектор может быть напольным, настенным или полностью спрятанным в полу. В последнем случае он прикрыт декоративной решеткой. В отличие от радиаторов, конвекторы передают тепло практически полностью за счет конвекции – эффекта распространения более теплого воздуха вверх. Для увеличения теплоотдачи конвектора он может быть снабжен вентилятором (принудительная конвекция)

Водоснабжение

Канализация, отопление и водоснабжение частного дома могут осуществляться как централизованно, так и локально. В частности, в водопроводную сеть коттеджа, вода может поступать как от водозаборной станции ближайшего города или поселка, так и из колодца, скважины с помощью погружного насоса. В последнем случае хозяева коттеджа должны обеспечить прокладку наружных труб ниже уровня промерзания грунта. Чтобы вода не замерзла. Рекомендуется прокладывать магистрали в специальной «скорлупе» из пеноплста и обматывать греющим кабелем.

Бойлер или котел

Организация горячего водоснабжения частного дома может быть осуществлена с использованием бойлера и без него. Оба эти способа имеют свои преимущества и недостатки. Отопление и водоснабжение дома при помощи двухконтурного котла в большинстве случаев обойдется дешевле. Кроме того, не придется искать дополнительное место для бойлера и не тратить время на его настройку, запуск и обслуживание.

Однако есть и контраргуметы. Двухконтурные котлы, представленные на рынке, способно обеспечить полноценный обогрев и горячее водоснабжение сравнительно небольшой площади коттеджа – до 200 м2 и с одним санузлом. В противном случае ванные процедуры, скорее всего, в полноценном объеме принять не удастся – производительности по теплу и воде не хватит. В случае, если одновременно принимают ванну и будет происходить водозабор в другом санузле, температура в отапливаемых помещениях может упасть до критических значений.

Трубы

Трубы для водоснабжения в частном доме изготавливаются во многих случаях из тех же материалов, что и отопительные магистрали. Однако предельная температура воды в контуре горячего водоснабжения – 50-60 градусов С, что значительно меньше, чем в отопительном сегменте. Температура ХВС вообще не является решающим фактором. Поэтому тепловым расширением можно в данном случае пренебречь. В водопроводных сетях коттеджей практически не используется металл, зато чаще применяется медь, полипропилен, сшитый полиэтилен. При использовании полипропилена обратите внимание на его предназначение (для ХВС или ГВС).

Канализация

Канализация, а также отопление и горячее водоснабжение дома – часть единого инженерного обеспечения, направленного на создание оптимальных условий проживания. Функция канализации – выведение из него накапливающихся нечистот.

Утилизация стоков

Вывод сточных вод может производиться как по централизованной поселковой канализации, так и к локальному септику. В последнем случае он обязательно должен быть оборудован подсистемами фильтрации и обеззараживания.

Как и в водопроводных сетях, канализационные трубы за пределами коттеджа прокладываются ниже точки замерзания, чтобы нечистоты благополучно доходили до септика и не замерзали зимой. Если приходится делать много поворотов, рекомендуется устанавливать ревизионные колодцы. В случае, когда выпуск стоков осуществляется выше уровня подвода к унитазу, устанавливается салолифт.

Трубы

Канализационная сеть является безнапорной, поэтому в настоящее время магистрали практически всегда изготавливают из пластика. Трубы для использования внутри помещений имеют меньшую толщину стены и выполнены из серой пластмассы. Их диаметр – 50 или 100 мм. Наружная канализация предусматривает наличие оранжевых труб с более толстыми стенками, их сечение рассчитывается на проектной стадии. Внутренние канализационные трубы могут быть шумоизолированные.

Заключение

Кажущаяся на первый взгляд простота построения инженерии коттеджа является ошибочной. Канализация, система отопления и водоснабжения предусматривает знание и практическое применение различных нюансов, тонкостей, а также инженерных расчетов. Профессионально просчитанные и смонтированные инженерные коммуникации принесут множество положительных эмоций их хозяину и будут безаварийно эксплуатироваться в течение многих лет. И напротив, если инженерные работы выполнены халатно, то инженерия может стать серьезной проблемой, исправить недочеты которой – достаточно проблематично.

Читайте другие статьи по данной тематике

Отопление и водоснабжение частного дома: выбор источника тепла, схемы разводки и материалов

Схема систем автономного отопления и ГВС

Сегодня нам предстоит узнать, как можно организовать отопление и водоснабжение загородного дома. Нам предстоит сравнительный анализ разных источников тепловой энергии для нужд отопления и горячего водоснабжения, знакомство со способами бесперебойной подачи в дом холодной воды, выбор материалов и отопительных приборов, а также схем разводки и вариантов подключения радиаторов. Приступим.

Источники тепла

Отопление и горячее водоснабжение частного дома могут использовать общий или разные источники тепла. Давайте начнем с анализа экономической эффективности разных способов нагрева воды (проще говоря, выясним, во сколько обойдется киловатт-час тепла при разных способах его получения).

Экономичность

Тип котла	Цена киловатт-часа
Электрический	3-5 рублей в зависимости от региональных тарифов
Дизельный	3,5-4 рубля
Газовый с питанием от газгольдера	2,4-3 рубля
Угольный, пеллетный	1,4-2 рубля в зависимости от местных цен на топливо
Дровяной	1,1-1,3 рубля
Газовый с питанием от магистрали	0,7-0,8 рубля

Если на вашей улице есть газ, другие источники тепла можно не искать

Подсказка: электрические, газовые и дизельные котлы нередко снабжаются отдельным теплообменником для нужд ГВС (так называемые двухконтурные). Однако абсолютно любой отопительный котел можно использовать для той же цели, подключив к нему бойлер косвенного нагрева — теплоизолированный бак, вода в котором нагревается за счет энергии теплоносителя системы отопления.

Бойлер косвенного нагрева использует тепловую энергию теплоносителя системы отопления

Автономность

В идеале водоснабжение и отопление частного дома должны быть не только экономичными. Они еще и должны требовать как можно меньше внимания со стороны владельца, по возможности поддерживая оптимальную температуру воздуха и водопроводной воды в полностью автоматическом режиме.

По этому параметру источники тепла распределяются в другом порядке:

• Электрокотлы работают автономно неограниченно долго, не требуют монтажа дымоходов и могут подключаться к выносным термодатчикам. Кроме того, они могут гибко менять мощность без потери КПД: коэффициент полезного действия любого электроприбора прямого нагрева всегда стремится к 100%. Потери энергии сводятся лишь к ее рассеиванию корпусом прибора. При установке котла в отапливаемом помещении рассеянное тепло используется для его обогрева;

Электрокотел: включил и забыл

Практический вывод: все так называемые экономичные электрокотлы и электрорадиаторы — фикция. Чтобы получить киловатт тепла, нужно израсходовать киловатт электроэнергии вне зависимости от принципа нагрева теплоносителя. Этот тезис прямо вытекает из закона сохранения энергии.

Электродные и индукционные котлы имеют ряд преимуществ перед ТЭНовыми, но экономичность в их число не входит

• Газовое, отопительное и водогрейное оборудование требует отвода продуктов сгорания. В остальном, автономностью и удобством пользования оно не уступает электрокотлам;
• Дизельный котел работает до тех пор, пока в его баке есть топливо. К минусам стоит отнести сильный шум горелки и запах соляры;

Дизельная котельная: существенная часть объема помещения занята топливными баками

• Автоматические угольные и пеллетные котлы работают автономно 7-10 дней в зависимости от объема топливного бункера;
• Дровяные и классические угольные котлы нуждаются в растопке каждые 6-8 часов.

Впрочем: пиролизные котлы верхнего горения работают на одной закладке до полутора суток благодаря особой схеме сжигания топлива. Оно тлеет при ограниченном доступе воздуха с дожиганием продуктов неполного сгорания в отдельной камере. Процесс тления, направленный сверху вниз, исключает воспламенение дров или угля по всему объему топки.

Твердотопливный пиролизный котел верхнего горения

Выводы

1. Магистральный газ — наиболее практичный источник тепла. Он сочетает дешевизну с удобством эксплуатации оборудования;
2. Если у вас есть газовое отопление — горячее водоснабжение индивидуального дома проще всего реализовать на том же газе (установкой двухконтурного котла или бойлера косвенного нагрева);

Двухконтурный газовый котел обеспечит дом дешевым отоплением и горячей водой

1. В отсутствие газа отопление и горячее водоснабжение домов автоматическими угольными и пеллетными котлами обеспечит разумный баланс стоимости тепла и автономности оборудования;

Нюанс: отопительная автоматика стоит дорого. В Севастополе, где живет автор, автоматический котел мощностью 10 кВт можно купить за 90-95 тысяч рублей.

1. Горячее водоснабжение и отопление дачных домов обычно организуются классическими дровяными и угольными котлами. Они сочетают экономичность с дешевизной. Увы, ценой частых растопок.

Классический дровяной котел в дачном доме

Водяное и воздушное отопление

Отопление бывает водяным (с использованием в качестве теплоносителя воды или антифриза) и воздушным (тепло разносится по дому потоками воздуха). Какой вариант практичнее?

Автор обеими руками голосует за традиционное водяное отопление. Единственное убедительное преимущество воздуха в качестве теплоносителя в том, что он не боится замерзания при остановке котла.

Проблема замерзания водяного отопления устраняется заполнением отопительного контура антифризом

Недостатков куда больше:

• Воздушное отопление обходится заметно дороже (оно требует прокладки по всему дому воздуховодов большого сечения и установки в вентиляции рекуператора тепла);
• Оно монтируется лишь на стадии строительства: пресловутые воздуховоды прокладываются в стенах или над подвесными потолками;
• Оно вынуждает вас жертвовать полезной площадью дома, именно из-за большого диаметра воздуховодов, компенсирующих низкую теплоемкость воздуха.

Котел и магистрали воздушного отопления

Источник воды

Как правило, в частный дом заводится только холодная вода. Ее нагрев для хознужд осуществляется локальным источником тепла. А что может стать источником воды?

Узнать больше об устройстве инженерных систем коттеджа вам поможет видео в этой статье.

Магистраль водоснабжения

Если вблизи вашего дома проходит магистральный водопровод — проблема решается заключением договора с местным «Водоканалом». После составления и утверждения проекта строится водомерный колодец, осуществляется врезка в магистраль и устанавливается водомерный узел — водосчетчик с фильтром грубой очистки и отсекающими кранами.

Водомерный узел в колодце

Дачный водопровод

Для того чтобы водоснабжение было бесперебойным, в доме, подключенном к дачному водопроводу с подачей воды по графику, устанавливается накопительная емкость. Простейшее решение — установить ее на чердаке: вода будет набираться в емкость при ее подаче в водопровод через поплавковый клапан, исключающий переполнение, и двигаться к точкам водоразбора самотеком.

Вода самотеком подается в водопровод из установленного на чердаке бака

Увы, таким способом трудно организовать водоснабжение и отопление деревянного дома: для деревянных балок вес накопительного бака в несколько тонн будет чрезмерной нагрузкой. В этом случае можно прибегнуть к плану «Б»: емкость устанавливается в утепленном подвале или подполе и снабжается насосной станцией с гидроаккумулятором.

Водоснабжение от емкости в цокольном этаже с подачей воды насосной станцией

Колодец, скважина

Как реализовать водоснабжение от скважины или колодца?

• Скважинный насос снабжается обратным клапаном, который не даст воде сливаться из водопровода при отключении насоса (см. Скваженный насос Беламос);
• За управление насосом отвечают датчик давления и автоматическое реле;
• В контур водоснабжения ставится гидроаккумулятор. Его задача — стабилизировать давление и экономить ресурс насоса.

Водоснабжение от скважины с погружным насосом

Полезно: при расстоянии от уровня грунта до уровня водозабора меньше 8 метров насос может быть поверхностным. В этом случае обратный клапан ставится на его всасывающем патрубке.

Схема автономного водоснабжения с поверхностным насосом

Разводка

Установка в дом отопления — водоснабжения начинается с выбора схемы разводки инженерных систем.

Холодная вода разводится по тупиковой схеме (то есть движется по водопроводу только при водоразборе).

Разводка может быть:

Тройниковая разводка типична для зданий советской постройки

Изображение	Описание
Тройниковой: точки водоразбора последовательно подключаются к общей для всех подводке. Преимущество тройниковой разводки — небольшая материалоемкость, недостаток — падение напора во всем водопроводе при расходе воды через любой подключенный прибор.
Коллекторный шкаф на водоснабжении	Коллекторной: каждый прибор снабжен собственной подводкой, начинающейся в коллекторном шкафу и снабженной отсекающим краном. Падения напора нет, зато расход труб в несколько раз больше и монтировать их волей-неволей приходится только скрыто.

Кроме тупиковой разводки, на ГВС практикуются схемы с рециркуляцией. Циркуляционный насос непрерывно прокачивает воду между врезками бойлера. Тем самым обеспечивается мгновенная подача горячей воды к любому крану и непрерывный нагрев смонтированных в разрыв подводок полотенцесушителей.

Подача ГВС с рециркуляцией от бойлера косвенного нагрева

Отопление

Как и водоснабжение, отопление может быть коллекторным или последовательным (тройниковым). Первый тип разводки чаще применяется с водяными теплыми полами: высокое гидравлическое сопротивление труб небольшого диаметра, уложенных в стяжку, ограничивает длину одного контура значением в 100-120 метров.

Кроме того, разводка отопления может быть:

Классическая «ленинградка»: батареи подключены параллельно единственному розливу

Тупиковая двухтрубная разводка: ближние к котлу радиаторы горячее дальних, поскольку большая часть теплоносителя циркулирует через них

Петля Тихельмана обеспечивает одинаковую температуру батарей без дросселирования подводок

Изображение	Описание
Однотрубной. Так называемая ленинградка представляет собой кольцо отопительного розлива с подключенными параллельно ему радиаторами. Достоинство ленинградки — абсолютная отказоустойчивость: пока на концах розлива есть хоть какой-то перепад, циркуляция в нем продолжается. Недостаток — в значительном перепаде температуры между отопительными приборами.
Двухтрубной тупиковой: радиаторы подключаются в качестве перемычек между розливами подачи и обратки; при этом в момент перетока из розлива в розлив направление движения теплоносителя меняется на противоположное. Такая разводка позволяет обойти любые препятствия и сформировать несколько параллельных веток отопительной системы. Однако перемычки между розливами вызывают падение перепада между ними по мере удаления от котла. Результат — охлаждение дальних отопительных приборов вплоть до разморозки в сильные холода. Проблему удается решить балансировкой — ограничением проходимости подводок ближних к котлу батарей.
Двухтрубной попутной (петлей Тихельмана). В ней формируется несколько малых контуров с одинаковой длиной и, соответственно, одинаковым гидравлическим сопротивлением. В результате все батареи нагреты до одинаковой температуры.

Схемы подключения радиаторов

Монтаж отопления и водоснабжения в загородном доме включает, среди прочего, установку отопительных приборов. Если панельные радиаторы и конвекторы монтируются лишь предусмотренным производителем способом, то секционные радиаторы могут быть подключены к розливу или стояку по одной из трех схем.

Одностороннее подключение — для умеренного количества секций

Изображение	Описание
Боковое одностороннее подключение эффективно при длине батареи не больше 10 секций. Если она длиннее, крайние секции будут заметно холоднее ближних к подводкам.
Диагональное подключение к двум розливам	Диагональное подключение эффективно при любой длине прибора и обеспечивает равномерный нагрев всех секций.
Подводки подключены только к нижнему коллектору радиатора	Нижнее двухстороннее подключение выгодно тем, что гарантирует циркуляцию даже при завоздушивании контура (воздух вытесняется в верхний коллектор, а циркуляция идет через нижний). Кроме того, при нижнем двухстороннем подключении батарее никогда не потребуется промывка: весь ил уносит циркулирующий через нижний коллектор теплоноситель.

Материалы

Какими материалами лучше монтировать отопление частного дома, горячее водоснабжение и разводку холодной воды?

Условия эксплуатации

Отопление и водоснабжение дома с автономным нагревом воды эксплуатируются в тепличных с точки зрения нагрузок условиях:

• Давление в контуре ГВС равно давлению в магистрали холодного водоснабжения и обычно варьируется от 2 до 6-7 кгс/см2;
• В системе отопления давление еще ниже — 1,5 — 2,5 атмосферы;

Типичное давление в автономном отопительном контуре

• Гидроударов нет, и при минимальной вменяемости владельца дома быть не может;
• Как и отопление дома, водоснабжение не нагревается свыше 75 градусов.

Выводы? И трубы, и отопительные приборы можно подбирать без учета запаса прочности на случай форс-мажорных обстоятельств, ориентируясь только на штатные параметры работы.

Трубы

С точки зрения автора, наилучший выбор — полипропилен. На холодной воде используются трубы без армирования с рабочим давлением PN 10 и выше, на ГВС и отоплении — армированные алюминием или фиброй с номинальным давлением PN 20 — PN 25.

Водоснабжение — отопление в доме из бруса смонтировано полипропиленовыми трубами

Обратите внимание: армирование необходимо не столько для увеличения прочности по отношению к гидростатическому давлению (она и так избыточна), сколько для уменьшения удлинения трубопровода при нагреве. У неармированного полипропилена оно в 13 раз выше, чем у стали, у армированного алюминиевой фольгой — только в 3 раза.

Фото наглядно демонстрирует удлинение полипропиленовой трубы без армирования при нагреве

Как сделать водоснабжение и отопление дома из полипропиленовых труб (см. Монтаж системы водоснабжения из полипропиленновых труб)? Они соединяются низкотемпературной пайкой с помощью паяльника с тефлоновыми насадками.

Инструкция по монтажу соединения довольно проста:

1. Установите насадку соответствующего трубе размера;
2. Разогрейте паяльник до рабочих 260 градусов;
3. Если используете армированную алюминием трубу — зачистите армирование в области пайки шейвером. Зачистка позволит фитингу свариться с внутренней полимерной оболочкой трубы и исключит ее расслоение из-за коррозии алюминия;

Зачистка шейвером алюминиевого армирования

1. Наденьте фитинг на насадку и одновременно вставьте в нее с другой стороны трубу;
2. Через 5 секунд (для диаметра 16-20 мм) снимите детали с насадки, соедините их поступательным движением и зафиксируйте;
3. Как только расплав пластика схватится — можно переходить к следующему соединению.

Монтаж фитингового соединения на полипропилене

Отопительные приборы

В качестве отопительных приборов мы рекомендуем использовать алюминиевые секционные радиаторы. Они совмещают великолепную теплоотдачу на секцию (при стандартном размере в 500 мм по осям коллекторов — до 205 ватт) с очень демократичной стоимостью (от 240 рублей).

Эти недорогие отопительные приборы обладают великолепной теплоотдачей

Заключение

Надеемся, что наш материал поможет уважаемому читателю самостоятельно выполнить монтаж отопления и водоснабжения дома. Успехов!