Отопление — это базовое удобство, без которого строительство жилого дома нельзя считать завершенным. Но просто поставить несколько радиаторов и котел недостаточно, нужно детально продумать всю схему. В статье расскажем, как выполнить проектирование системы отопления своими руками.
Подготовка к проектированию
Чтобы система отопления была эффективной, а ее монтаж — физически осуществимым, нужно учесть особенности дома и ознакомиться с действующими правилами.
Сбор исходных данных
Решающее значение для проектирования имеют:
- План здания. Если он отсутствует, стоит самостоятельно измерить основные размеры и нанести их на чертеж. Желательно сразу отсканировать получившийся документ — изображение в электронном виде пригодится при работе с компьютерной программой.
- Материал стен и перекрытий. Нужно узнать, из чего построен дом. Например, если это кирпич в один слой, отопление придется делать более мощным, чем в случае толстых бревенчатых стен.
- Параметры окон и дверей. Измерьте размеры проемов, самих полотен и стеклопакетов. Помимо этого, узнайте у своего подрядчика или самостоятельно составьте формулу стеклопакета. По ней можно будет оценить коэффициент теплопроводности, который нужен для расчета теплопотерь. Для этого воспользуйтесь таблицей, приведенной ниже.
- Требуемая температура. У всех людей разное восприятие комфорта: одним 20 °C кажутся слишком прохладными, другим — излишне жаркими. Опросите членов своей семьи, чтобы прийти к компромиссному решению. И не забудьте о том, что в разных частях дома одинаковая температура не нужна: прихожую незачем отапливать так же сильно, как спальню.
- Климатические особенности. Чем более холодные зимы характерны для региона, в котором построен дом, тем более мощное отопление понадобится.
- Наличие системы вентиляции. Активное проветривание будет уносить до 30-40% тепла из дома. Это нужно учитывать при проектировании отопления частного дома.
- Доступные источники энергоснабжения. Проще всего подключить электрический котел, но его эксплуатация обойдется дорого. Газовые модели более экономичны, но требуют постоянного обслуживания. Кроме того, газ есть далеко не везде, а монтаж такого оборудования обойдется гораздо дороже, чем в случае с электрическим котлом. Твердотопливная печь не имеет таких недостатков, но она дает сильно загрязненный дым и большое количество несгораемых остатков, а пользоваться ею неудобно.
Нормативные документы
При разработке проекта системы отопления следует руководствоваться следующими нормативными актами:
- СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;
- СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»;
- ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата»;
- СП 124.13330.2012. «Тепловые сети».
Эти документы устанавливают требования к теплоизоляции, расположению оборудования и мерам безопасности.
Проектирование системы отопления: поэтапно
Процесс проектирования системы отопления частного дома состоит из нескольких последовательных шагов. Лучше всего выполнять их именно в том порядке, который описан ниже. В противном случае можно допустить ошибки, которые сделают всю систему малоэффективной.
Этап 1: Расчет теплопотерь
От величины теплопотерь зависят требования к мощности котла, количеству и типам отопительных приборов, также они влияют на расход энергоносителя. Инженерный расчет проводится для каждого помещения отдельно, с учетом всех путей утечки тепла: через стены, окна, крышу, пол и вентиляционные трубы.
Основные теплопотери вычисляются по формуле:
Q = S * ΔT/R,
где:
- Q — теплопотери через конструкцию, Вт;
- S — площадь поверхности (м²);
- ΔT — разница между внутренней и наружной температурой (°C);
- R — сопротивление теплопередаче конструкции (м² * °C/Вт), рассчитывается как R = λ/d, где d — толщина слоя, λ — коэффициент теплопроводности материала.
Помимо основных потерь, стоит учесть дополнительные. Во-первых, тепло уходит через вентиляцию: Qвент = 0,28 * L * ρ * c * ΔT, где L — объем воздуха в м³/ч, ρ — плотность воздуха, c — теплоемкость. Во-вторых, энергия теряется через неплотности в окнах и дверях. Формулы для расчета этих потерь нет, их можно принять равными 10–20% от основных.
Чтобы провести вычисления, необязательно сидеть с листом бумаги и ручкой. Достаточно загрузить данные в любой бесплатный онлайн-калькулятор. Главное — запишите получившиеся показатели, они пригодятся при подборе оборудования.
Если значения теплопотерь оказались слишком большими, нужно искать, где проблема. Энергоэффективность дома зависит от таких факторов:
- качество монтажа, толщина и тип утеплителя;
- площадь остекления и тип стеклопакетов;
- направление преобладающих ветров;
- наличие мостиков холода;
- высота потолков и объем помещений.
Чтобы устранить избыточные потери, можно поставить более оптимальные окна, выявить и устранить мостики холода, добавить дополнительную теплоизоляцию.
Этап 2: Выбор оборудования
На этом этапе выполняется поиск, анализ характеристик и подбор оборудования под конкретный проект отопления дома:
- Котел. Вначале нужно определиться с типом энергоносителя. После подбирается мощность. Этот параметр рассчитывается на основе суммарных теплопотерь здания с запасом 10–15% для компенсации пиковых нагрузок и обеспечения горячего водоснабжения. Котлы бывают двух видов. Настенные не занимают много места, и способны поместиться даже на кухне, но их мощность минимальна. Альтернатива — напольные модели, которые нужно размещать в котельной.
- Радиаторы. Эти приборы также имеют несколько разновидностей. Биметаллические устойчивы к гидроударам и агрессивному теплоносителю, идеальны для систем с переменным давлением. Алюминиевые обладают высокой теплоотдачей, но чувствительны к качеству воды — при превышении pH срок службы сокращается в несколько раз. Чугунные — долговечные, инерционные, хорошо держат тепло, но требуют прочного крепления. Еще существуют стальные панели, они отличаются низкой ценой, но плохо переносят гидроудары.
- Конвекторы. Это альтернатива радиаторам. Конвекторы особенно полезны в помещениях с большими панорамными окнами. Бывают напольными, настенными и плинтусными. Отличаются компактностью, быстрым прогревом воздуха и низким уровнем шума.
- Трубы. Можно купить металлопластиковые — они отличаются устойчивостью к коррозии, простотой монтажа и гибкостью. Полипропиленовые характеризуют низкая цена и долговечность, но их нужно паять. Медные стоят гораздо дороже, но быстро разносят тепло по помещениям. Диаметр труб выбирается в зависимости от места применения: 16 мм — для подключения радиаторов, 20 мм — для магистралей, 25 мм — для стояков в двухэтажных домах.
- Фитинги. Это соединительные элементы, обеспечивающие герметичность и надежность трубопроводов. К ним относятся тройники, переходники, гайки и обжимные кольца. Качество фитингов напрямую влияет на долговечность системы — дешевые элементы вызывают течи и завоздушивание. Для металлопластика используются пресс-фитинги — они надежнее, или компрессионные — их проще менять.
- Циркуляционный насос. Обеспечивает принудительное движение теплоносителя по контурам, необходим при наличии системы теплого пола или сложной схеме разводки. Подбирается по производительности и напору. Современные насосы имеют несколько скоростей или автоматическую регулировку в зависимости от нагрузки, что повышает энергоэффективность.
Чтобы разместить все указанное оборудование, нужна котельная. Для нее лучше выделить небольшую комнату площадью до 10 квадратных метров, расположенную на первом этаже дома.
Этап 3: Создание проекта
Когда подготовительные мероприятия завершены, можно приступать к созданию чертежей. Для этого удобно воспользоваться программой для проектирования отопления — Мой Дом 3D. Этот софт позволяет спланировать внешний вид и конструкцию здания, а затем продумать разводку любых коммуникаций. В программу встроен готовый каталог сантехнического и отопительного оборудования.
Открыв Мой Дом 3D, создайте новый проект. Программа сразу предложит добавить план в качестве подложки. Согласитесь с ней и приложите чертеж, который сделали на этапе сбора данных. Теперь нарисуйте все стены с учетом их реальных размеров. Чтобы задать другую толщину или высоту, перейдите во вкладку «Свойства».
Добавьте на техническую схему окна и двери, корректируя их размеры при необходимости. Их расположение и площадь влияют на теплопотери, поэтому данные должны быть максимально точными.
Далее можно поработать над дизайном интерьера, но для примера сразу перейдем к составлению проекта системы отопления. Выберите режим «Коммуникации» и расставьте радиаторы под окнами. Если нужно, добавьте конвекторы. Размер, тип и количество отопительных приборов тоже лучше подбирать по расчетам, для этого можно воспользоваться отдельным калькулятором.
Когда закончите расставлять радиаторы, перейдите в раздел «Прочие устройства» в правом меню и обустройте котельную. Добавьте насос, расширительный бак, блок безопасности, сам котел, стояк.
Соедините все приборы с помощью трубопроводов. Для разводки отопления по дому можно использовать лучевую, одно- или двухтрубную схемы. Двухтрубная является наиболее сбалансированной из всех, поэтому мы остановились на ней. На схеме линия подачи теплоносителя показана красным цветом, а обратка — синим.
Теперь можно перейти к составлению сметы. В одноименном меню укажите виды работ, объемы и стоимость материалов. Программа автоматически рассчитает итоговую сумму и составит спецификацию. Документ стоит экспортировать в PDF, распечатать и сохранить для контроля расходов.
Частые ошибки при самостоятельном проектировании
- Отсутствие вентиляции и дымохода в котельной. Воздух не должен застаиваться в помещении — это нарушает пожарную безопасность.
- Недостаточный запас мощности. Закладывайте 10–15% дополнительной мощности котла, иначе система не справится в сильные холода.
- Неправильный выбор диаметра труб. Выполните гидравлический расчет, чтобы избежать шума, завоздушивания и слабого прогрева.
Заключение
Чтобы сделать качественную систему отопления, необходимо:
- узнать точные параметры дома — размеры и форму комнат, площадь и формулу стеклопакетов;
- составить подробный план помещений;
- изучить нормативные акты;
- рассчитать теплопотери;
- правильно подобрать оборудование, ориентируясь на вычисления;
- составить проект в компьютерной программе.
Монтируя отопление в соответствии со схемой, вы допустите значительно меньше ошибок, чем при установке «на глаз». Таким образом, небольшие затраты времени помогут постоянно экономить на коммунальных платежах.
