Обогрев помещений загородного коттеджа можно организовать различными способами – печью, газовыми либо электрическими конвекторами, инфракрасными приборами и прочими воздушными обогревателями. Но для жилых комнат предпочтительным вариантом остается традиционное водяное отопление. Устройство такой системы в частном доме или квартире начинается с выбора правильной схемы, учитывающей планировку здания и расстановку отопительного оборудования.
Как работает система
Если вы планируете самостоятельно провести тепло в помещения, стоит разобраться в конструкции и принципе работы водяного отопления. Три составляющих любой схемы:
- установка, вырабатывающая тепловую энергию и передающая ее воде;
- трубопроводная разводка;
- отопительные приборы, расположенные в обогреваемых комнатах.
Примечание. Запорная арматура – краны, балансировочные вентили, смесительные клапаны – всегда являются частью разводки. Дополнительное оборудование – циркуляционный насос, расширительный бак – входят в состав котла либо монтируются отдельно.
Принцип действия системы основан на передаче теплоты от источника к приборам отопления посредством жидкого рабочего тела – обычной воды, способной поглотить большое количество энергии (удельная теплоемкость – 4.18 кДж/кг •°С). В отдельных случаях применяется незамерзающая жидкость – водный раствор этиленгликоля либо пропиленгликоля. Как это происходит:
- Сжигая углеводородное топливо или потребляя электроэнергию, установка нагревает воду до температуры 40…90 градусов.
- Горячий теплоноситель движется по трубам с помощью насоса либо естественным образом (за счет конвекции) к водяным радиаторам.
- Между обогревательными приборами и воздухом комнат происходит теплообмен – протекающая через батарею вода остывает на 10—20 °C, атмосфера помещения прогревается. Плюс горячая поверхность радиатора выделяет инфракрасное тепловое излучение.
- Охлажденный теплоноситель возвращается по магистрали в теплогенератор, где снова нагревается до требуемой температуры.
- Излишек воды, образующийся при тепловом расширении, поступает в специальную емкость. Когда температура в системе падает, жидкость опять сжимается и уходит из расширительного бачка.
Справка. Интенсивное выделение инфракрасного тепла поверхностью батарей начинается при температуре более 60 °C.
Прежде чем проводить отопление, запомните одно правило: эффективность обогрева практически не зависит от объема воды в системе. Данный показатель влияет лишь на скорость прогрева/остывания дома при запуске либо остановке теплогенератора.
Перечислим действительно важные характеристики:
- разность температур на входе и выходе домашнего отопителя, максимально допустимая – 25 градусов;
- мощность источника – должна выбираться по расчету тепловых потерь сквозь внешние стены + прогрев воздуха для вентиляции;
- расход теплоносителя – объем воды, проходящей через отопительные приборы в течение 1 часа;
- гидравлическое сопротивление трубопроводной сети вместе с радиаторами, в идеале не должно превышать 1 Бар (10 м водного столба).
Разъяснение касательно общего объема теплоносителя в трубах даст эксперт Владимир Сухоруков в своем видео:
Виды котлов и других водогрейных аппаратов
Эффективность работы отопления в частном доме зависит от установки, нагревающей рабочее тело (воду). Правильно подобранный агрегат вырабатывает количество теплоты, необходимое для радиаторов и бойлера косвенного нагрева (при наличии), экономно расходуя энергоносители.
Автономная водяная система может работать от:
- водогрейного котла, использующего определенное топливо — природный газ, дрова, уголь, солярку;
- электрокотла;
- печи на дровах с водяным контуром (металлической или кирпичной);
- теплового насоса.
Дополнение. Есть комбинированные типы отопителей, одновременно совмещающие 2—3 энергоносителя, например, уголь – природный газ, дрова – электричество (один экземпляр показан ниже на фото). Также существуют универсальные котлы, куда можно установить дизельную форсунку, газовую или пеллетную горелку – на выбор.
Чаще всего для организации отопления в коттеджах применяют именно котлы – газовые, электрические и твердотопливные. Последние изготавливаются только в напольном исполнении, остальные теплогенераторы – настенном и стационарном. Дизельные агрегаты используются реже, причина – высокая цена горючего. Как правильно выбрать водогрейный бытовой котел, рассматривается в подробном руководстве.
Печное отопление, совмещенное с водяными регистрами или современными радиаторами – неплохое решение для обогрева дачи, гаража и небольшого жилого домика площадью 50—100 м². Недостаток — помещенный внутрь печки теплообменник нагревает воду бесконтрольно. Чтобы избежать закипания, важно обеспечить принудительную циркуляцию в системе.
Справка. Раньше подобные схемы делались самотечными – без насоса, с открытым расширительным бачком. Регистры и магистрали сваривались из стальных труб диаметром 40…80 мм (внутренний), прокладываемых с уклоном 3—5 мм на 1 м для лучшего самотека. Отопление называли паровым, поскольку система не боялась закипания.
Тепловые насосы не получили широкого распространения на территории стран бывшего Союза. Причины:
- основная проблема — дороговизна оборудования;
- из-за холодного климата аппараты типа «воздух – вода» попросту неэффективны;
- геотермальные системы «земля – вода» сложны в монтаже;
- электронные блоки и компрессоры тепловых насосов весьма дороги в ремонте и обслуживании.
Из-за высокой цены срок окупаемости агрегатов превышает 15 лет. Но эффективность установок (3—4 кВт теплоты на 1 затраченный киловатт электроэнергии) привлекает мастеров – умельцев, пытающихся собрать самодельные аналоги из старых кондиционеров.
Как своими руками изготовить простейший вариант теплового насоса, смотрите на видео:
Приборы водяного отопления
В качестве обогревательных элементов помещений могут выступать:
- традиционные радиаторы, устанавливаемые под оконными проемами и возле холодных стен, например, с северной стороны здания;
- трубные контуры напольного обогрева, иначе – теплые полы;
- плинтусные обогреватели;
- внутрипольные конвекторы.
Водяное радиаторное отопление – самый надежный и дешевый вариант среди перечисленных. Установку и подключение батарей вполне реально выполнить самому, главное, — верно подобрать количество секций по мощности. Недостатки – слабый прогрев нижней зоны комнаты и расположение приборов на виду, что не всегда согласуется с дизайном интерьера.
Все имеющиеся в продаже радиаторы делятся на 4 группы по материалу изготовления:
- Алюминиевые – секционные и монолитные. На самом деле отливаются из силумина – сплава алюминия с кремнием, являются наиболее эффективными по скорости прогрева.
- Биметаллические. Полный аналог алюминиевых батарей, только внутри предусмотрен каркас из стальных труб. Сфера применения – многоквартирные высотные дома с центральным теплоснабжением, где теплоноситель подается с давлением свыше 10 Бар.
- Стальные панельные. Сравнительно дешевые радиаторы монолитного типа, сделанные из листов штампованного металла плюс дополнительное оребрение.
- Чугунные секционные. Тяжелые, теплоемкие и дорогие приборы с оригинальным дизайном. Из-за приличного веса некоторые модели оснащаются ножками – подвесить такую «гармошку» на стену нереально.
Примечание. Речь идет о чугунных радиаторах в современном дизайнерском исполнении. Батареи советского образца типа МС-140 устарели по всем параметрам.
По востребованности лидирующие позиции занимают стальные приборы – они недороги, а с точки зрения теплопередачи тонкий металл мало уступает силумину. Следом идут алюминиевые, биметаллические и чугунные обогреватели. Выбирайте, какие вам больше нравятся.
Конструкция теплых полов
Система напольного обогрева состоит из таких элементов:
- греющие контуры из металлопластиковых либо полиэтиленовых труб, залитые цементной стяжкой или уложенные между лагами (в деревянном доме);
- распределительный коллектор с расходомерами и термостатическими вентилями для регулирования расхода воды в каждой петле;
- смесительный узел – циркуляционный насос плюс клапан (двух— или трехходовой), поддерживающий температуру теплоносителя в диапазоне 35…55 °C.
Узел подмеса и коллектор соединяются с котлом двумя магистралями – подающей и обратной. Нагретая до 60…80 градусов вода порциями подмешивается клапаном в контуры по мере остывания циркулирующего теплоносителя.
Теплые полы – самый комфортный и экономичный способ обогрева, хотя затраты на монтаж в 2—3 раза выше устройства радиаторной сети. Оптимальный вариант отопления изображен на фото – напольные водяные контуры + батареи, регулируемые термоголовками.
Конвекторы плинтусные и внутрипольные
Обе разновидности обогревателей похожи конструкцией водяного теплообменника – медного змеевика с насаженными тонкими пластинами – ребрами. В напольном исполнении греющая часть закрыта декоративным кожухом, внешне напоминающим плинтус, сверху и снизу оставлены зазоры для прохождения воздуха.
Теплообменник внутрипольного конвектора установлен в корпусе, находящемся ниже уровня чистого пола. Некоторые модели комплектуются малошумными вентиляторами, повышающими производительность обогревателя. Теплоноситель подается по трубам, уложенным скрытым способом под стяжкой.
Описанные приборы удачно вписываются в дизайн помещения, а подпольные конвекторы незаменимы возле прозрачных наружных стен, целиком сделанных из стекла. Но рядовые домовладельцы не торопятся приобретать эти приборы, поскольку:
- медно-алюминиевые радиаторы конвекторов – удовольствие не из дешевых;
- для полноценного обогрева коттеджа, расположенного в средней полосе, придется ставить обогреватели по периметру всех комнат;
- внутрипольные теплообменники без вентиляторов малоэффективны;
- те же изделия с вентиляторами издают тихий монотонный гул.
Отсюда вывод: конвектор — полезная вещь для определенных мест, где затруднено размещение обычных батарей. Но обогревать такими приборами целое здание неоправданно дорого.
Радиаторная сеть – 4 способа разводки труб
При обустройстве отопления в частных домах применяется 4 основных схемы:
- однотрубная, она же – «ленинградка»;
- двухтрубная плечевая (иначе – тупиковая);
- двухтрубная попутная;
- коллекторная.
Примечание. В двухэтажном коттедже допускается комбинировать 2 схемы. Пример: на 1 этаже сделать коллекторную систему, на втором – смонтировать разводку с попутным течением теплоносителя. Хотя подобные решения не всегда оправданы.
Согласно современным стандартам, все перечисленные схемы делаются герметичными. Вода в трубах находится под давлением 0.5…3 Бар (зависит от температуры), устанавливается расширительный бак закрытого типа с резиновой мембраной внутри. Обязательное условие работы системы – принудительная циркуляция от электрического насоса.
«Ленинградка» и двухтрубная тупиковая схема способна функционировать без циркуляционного насоса, за счет конвективного течения жидкости. Принцип следующий: холодная более тяжелая вода вытесняет вверх горячую, обладающую меньшей удельной массой. Но чтобы провести и наладить самотек, нужно использовать трубы увеличенных размеров — Ø32…80 мм, монтируемых с определенным уклоном.
Коллекторная и попутная кольцевая разводка (другое название — петля Тихельмана) неспособна работать без принудительной перекачки воды, поэтому всегда делается закрытой. Рассмотрим каждую схему подробнее.
Однотрубный вариант подключения
Изначально система кажется простой – вдоль наружных стен здания горизонтально проложена одна магистраль, куда присоединены все радиаторы, причем обеими подводками. Пройдя первую батарею, охлажденный теплоноситель возвращается в общую трубу, смешивается с горячим и поступает в следующий обогревательный прибор. Соответственно, каждый последующий радиатор получает более холодный теплоноситель.
В чем сложность однотрубной схемы:
- Диаметр магистральной трубы – не менее 20 мм (внутренний проход), что соответствует наружному размеру металлопластика 26 мм, полипропилена – 32 мм. Указанное сечение остается одинаковым по всей длине трубопровода.
- Число батарей в 1 ветви – максимум 6 шт., иначе придется наращивать диаметр разводящей трубы до 32—50 мм. Монтаж усложняется и дорожает на 15—20% (минимум).
- Поскольку к дальним радиаторам приходит менее нагретая вода, их теплообменную поверхность нужно увеличивать на 10…30%, добавляя количество секций.
- Ручная либо автоматическая регулировка протока через 1 обогреватель влияет на работу остальных приборов, поскольку меняется температура и расход воды в общей магистрали.
Справка. В многоквартирных домах советской постройки эксплуатируются вертикальные однотрубные системы, где батареи присоединяются к стоякам, принцип «ленинградки» сохраняется. Аналогичные схемы, только в миниатюре, используются в двухэтажных частных коттеджах, когда требуется организовать самотек.
Однотрубная замкнутая схема водяного отопления подойдет для дачных и жилых домиков площадью 60…100 м². Два этажа – не проблема, система делится на 2 кольцевых ветви, сходящихся на тройниках возле котла, насос задействован один.
Двухтрубные схемы – кольцевая и тупиковая
Характерное отличие этих разводок – деление горячего и остывшего теплоносителя на 2 линии – подающую и обратную. Здесь к батареям приходит две трубы – по одной вода заходит в радиаторы, через вторую течет обратно к котлу. Для отопления жилищ используется 2 системы:
- При тупиковой схеме теплоноситель идет по магистрали до последнего прибора, затем возвращается через обратку – течет в противоположном направлении.
- В кольцевой петле Тихельмана вода не меняет направление движения после выхода из батареи. То есть, теплоноситель в обеих магистралях течет в одну сторону.
Дополнение. Первая система состоит из одной или нескольких тупиковых ветвей – плеч разной либо одинаковой протяженности. Вторая делается в виде одного или нескольких замкнутых колец, сходящихся на котле.
Преимущества двухтрубных методов соединения батарей:
- малые диаметры магистралей – 15—20 мм (внутренний);
- все радиаторы заполняются теплоносителем одинаковой температуры;
- нет ограничений по числу обогревателей на 1 линии;
- система поддается автоматизации и регулировке, изменение расхода либо полное отключение одной батареи не влияет на работу соседних;
- правильно собранная попутная разводка хорошо сбалансирована гидравлически;
- невысокие затраты на монтаж.
Тупиковую схему несложно собрать своими руками — она «прощает» несерьезные ошибки и легко балансируется. С петлей Тихельмана труднее – в одноэтажном здании двойная магистраль обязательно пересечет проем входной двери, который придется огибать трубами сверху или снизу под полами.
Коллекторная система
Здесь подключение радиаторов организовано лучевым способом от распределительной гребенки, размещенной близко к центру здания. Она соединяется с котлом двумя трубами, а к каждой батарее идет собственная двухтрубная линия – подача и обратка. Радиаторные подводки идут к приборам по кратчайшему пути — прячутся в стяжке пола либо крепятся под потолком перекрытия нижнего этажа.
Примечание. Удаление воздуха из скрыто проложенных трубопроводов производится через автоматические воздухоотводчики, установленные на гребенке.
Лучевая схема – современный вариант разводки, сохраняющий достоинства тупиковой системы. Есть и дополнительные плюсы:
- трубы, подводки и шкаф с коллектором прячется внутри строительных конструкций, поэтому схема годится для любых интерьерных решений;
- удобство и простота регулирования (балансировки), органы управления расположены в одном месте — распределительном шкафу;
- если оснастить термостатические вентили гребенки сервоприводами и поставить электронный блок управления, то можно полностью автоматизировать водяное отопление здания.
Для подключения обогревателей к коллектору применяются трубы сшитого полиэтилена Ø10 мм (внутреннее сечение), защищенные теплоизоляционной оболочкой. От котельной установки до гребенки прокладывается магистраль диаметром 26…40 мм в зависимости от числа потребителей.
Недостатки лучевой разводки:
- в обжитом доме сложно проводить трубопроводы к радиаторам – вскрывать стяжку или вырезать штробы;
- высокая стоимость материалов и работ;
- схема не работает без насоса;
- проложенные внутри бетонного монолита магистрали нельзя переделать либо заменить.
Напоследок о преимуществах и недостатках
Сначала раскроем основные минусы данного отопления:
- значительные вложения при строительстве – домовладелец несет затраты на покупку материалов, оборудования и монтаж;
- при эксплуатации надо следить за работой теплосиловой установки, дизельные и дровяные котлы вовремя загружать топливом;
- существует вероятность протечки или размораживания элементов отопительной сети.
Перечисленные недостатки нельзя назвать критическими. Вложения постепенно окупаются, при недостатке средств монтаж выполняется самостоятельно. Вероятность протечек сводится к нулю за счет качественной сборки и заливки незамерзающего теплоносителя (антифриза), если отопление включается периодически.
Список плюсов выглядит гораздо внушительнее:
- Универсальность. Для подогрева рабочего тела можно использовать оборудование, использующее различные источники энергии и горючее. При необходимости ставится 2—4 разных водогрейных аппарата.
- Широкий выбор комплектующих. Застройщик может подобрать схему и материалы под личный бюджет – применить недорогие полипропиленовые трубы, поставить панельные радиаторы и электрокотел.
- Гибкость. Любая схема закрытого типа легко адаптируется под требования домовладельца, трубопроводы укладываются закрытым либо открытым способом. Исключение – гравитационная (самотечная) разводка, монтируемая по строгим правилам.
- Температура поверхности приборов не превышает 80 градусов, выделяется мягкое инфракрасное тепло, воздух не пересушивается.
- Параллельно с отоплением нетрудно организовать горячее водоснабжение – установить и подключить к теплогенератору накопительный бойлер косвенного нагрева.
- Есть возможность полной автоматизации и управления отоплением на расстоянии – через GSM связь или интернет.
Как вы поняли, публикация носит ознакомительный характер и пригодится домовладельцам, не определившимся со способом отопления своего дома. Более развернутые инструкции по выбору теплосилового оборудования, труб и применяемой арматуры вы найдете на других страницах нашего ресурса (переходы выделены синим цветом в тексте статьи).
ГлавнаяДачаОтопление на даче
Монтаж и настройка системы отопления всегда позиционируются, как довольно сложная работа, требующая специальных знаний и навыков. Однако это не совсем так. Используя современные материалы и фурнитуру смонтировать индивидуальную систему отопления загородного дома можно своими руками без особых проблем.
Содержание
Принципиальная схема системы отопленияВыбор схемы системы отопленияТрубы для системы отопленияВыбор и подключение радиаторов отопленияМонтаж водяного теплого полаВыбор котла отопленияЦиркуляционный насос и расширительный бакИндивидуальная система отопления двухэтажного дома
Принципиальная схема системы отопления
Индивидуальная система отопления загородного дома состоит из котла, циркуляционного насоса, расширительного бака, радиаторов отопления и труб, соединяющих все эти элементы. В качестве теплоносителя используется вода, если система отопления работает весь отопительный сезон (загородный дом постоянного проживания), или антифриз, если систему отопления отключают на длительные сроки во время отопительного сезона (загородный дом или дача периодического проживания).
Рис.1. Принципиальная схема индивидуальной системы отопления загородного дома.
Принцип работы индивидуальной системы отопления следующий. Котел нагревает теплоноситель и под действием циркуляционного насоса теплоноситель движется по трубам и приборам отопления. При нагревании теплоноситель увеличивается в объеме, расширительный бак компенсирует это, предохраняя систему отопления от избыточного давления и возможных разрывов труб.
Выбор схемы системы отопления
Схемы системы отопления — это способы прокладки труб отопления и подключения к ним радиаторов отопления. От вида схемы системы отопления зависит настройка (балансировка) системы отопления, расход и прокладка труб отопления.
Различают три принципиальных схемы системы отопления: однотрубная (ленинградка), двухтрубная и лучевая.
Рис.2.Рис.3.Рис.4.
Однотрубная схема системы отопления (рис.2.) представляет собой одну трубу к которой подключены радиаторы отопления. Трубу прокладывают по периметру дома и соединяют с котлом отопления. В данной схеме расход труб минимальный. Недостатком является то, что каждый последующий радиатор отопления будет греть хуже предыдущего, и равномерно перераспределить тепло между ними очень сложно.
Двухтрубная система отопления (рис.3.) представляет собой систему из двух труб одна подача вторая обратка. Радиаторы отопления подключаются к подаче и обратке. Получается, что радиаторы подключены параллельно и распределение тепла по ним происходит равномерно. Данная схема проста в регулировке, поэтому применяется чаще всего.
Лучевая схема (рис.4.) отличается от двухтрубной независимым подключением радиаторов отопления. Для этой цели применяются распределительные коллекторы. В данном случае становится возможным индивидуальная настройка каждого отопительного прибора, что положительно сказывается на экономии на отоплении. По этой схему подключается водяной теплый пол. Недостатком является большой расход труб отопления.
Трубы для системы отопления
В индивидуальной системе отопления загородного дома температура теплоносителя не превышает 90 градусов, поэтому могут применяться все виды труб. Однако чаще всего отдают предпочтение полипропиленовым трубам. Вот почему:
- Полипропиленовые трубы надежны, долговечны и не подвержены коррозии и загрязнениям.
- Стоимость фитингов не велика по сравнению с металлопластиковыми трубами, а при монтаже системы отопления фитингов потребуется очень много.
- Все соединения полипропиленовых труб выполняются сваркой, что обеспечивает высокую надежность и отсутствие необходимости периодической проверки соединений. Поэтому их можно спокойно размещать в стене или под полом.
- Сварка полипропиленовых труб проста и освоить ее может любой. Стоимость сварочного аппарата невелика.
Порядок сварки полипропиленовых труб следующий:
- Сварочный аппарат разогревается до 260-270 градусов.
- На соответствующие насадки одновременно насаживают трубу и фитинг.
- Время выдержки 5-7 секунд. Это время необходимо чтобы расплавить поверхностный слой трубы и фитинга.
- Соединяют трубу и фитинг. Сварочный слой составляет примерно 10 мм.
- После охлаждения в течении 30 — 60 секунд соединение готово к работе.
При разводке системы отопления по дому обычно применяют трубу диаметром 25-32 мм, для подключения радиаторов отопления трубу диаметром 20 мм.
Рис.5. Подключение радиатора отопления в двухтрубной схеме.
Для систем отопления желательно использовать специальную армированную трубу. Такие трубы практически не меняют свои размеры при нагреве, а, следовательно, не требуется большого количества компенсационных отводов.
Выбор и подключение радиаторов отопления
Радиаторы отопления могут быть чугунные, алюминиевые и стальные. Наибольшей популярностью пользуются алюминиевые радиаторы отопления. Это легкие радиаторы и простые в монтаже. Они обладают приятным внешним видом. Алюминиевые радиаторы имеют малую тепловую инерцию и позволяют быстро отрегулировать необходимую температуру в помещении.
Расчет радиаторов по мощности приближённо можно выполнить по следующей формуле: 1 кВт тепловой мощности необходим для отопления 10 кв.м. площади помещения. Таким образом при средней тепловой мощности одной секции 150 Вт для отопления 10 кв.м. необходим радиатор с 7-ю секциями.
Радиаторы отопления могут быть подключены различными способами. Выбор способа подключения радиаторов отопления осуществляют исходя из удобства расположения труб отопления и запорно-регулировочной арматуры. При выборе способа подключения следует учитывать возможные теплопотери.
Рис.6. Способы подключения радиаторов отопления к системе отопления.
Радиаторы отопления должны комплектоваться запорными, регулировочными кранами и воздухоотводчиком. Запорная арматура позволяет настраивать отопительный прибор на желаемый режим работы. Воздухоотводчик обеспечивает удаление воздуха из системы.
Монтаж водяного теплого пола
Водяной теплый пол — это наилучший отопительный прибор для любого дома. Главное достоинство теплового пола в том, что он равномерно распределяет тепло по всей площади помещения.
Монтаж водяных теплых полов выполняют по лучевой схеме. Для монтажа теплого пола применяют распределительные коллекторы с их помощью теплый пол подключается к системе отопления, а также выполняется регулировка его температурного режима.
Рис.7. Пример распределительного коллектора для теплого пола.
Для монтажа теплого пола используется специальная труба. В зависимости от длины магистрали применяется труба диаметром 10 -20 мм.
Важной особенностью монтажа теплого пола является его правильная укладка вдоль внешних стен. При монтаже теплого пола должно быть обеспечен наибольший тепловой поток около наружных стен и наименьший около межкомнатных перегородок.
Рис.8. Схема укладки водяного теплого пола на первом этаже частного дома.
На полностью смонтированный теплый пол укладывают стяжку. После чего пол готов к чистовой отделки. На теплые водяные полы можно укладывать любое напольное покрытие.
Выбор котла отопления
Котлы отопления могут быть различные по конфигурации и по типу используемого топлива. Чаще всего применяются котлы отопления, работающие на газе, поэтому дальше речь пойдет о котлах этого типа.
Приближенный расчет мощности котла выполняется по формуле: для отопления 10 кв.м. помещения необходима тепловая мощность 1кВт. Эта формула справедлива при хорошо утепленном доме и высоте потолков в помещении примерно 2,7 м.
Для удобства выбора газового котла отопления всю гамму удобно разбить на две категории по типу камеры сгорания и количество контуров.
Газовые котлы отопления могут быть с открытой и закрытой камерой сгорания. Открытая камера сгорания предполагает, что котел для работы использует воздух из помещения, а отработанные газы выводятся естественным путем через дымоход. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжаются воздухом за счет встроенного вентилятора через коаксиальный дымоход, через него же и отводятся продукты горения.
Рис.9. Схема котлов с открытой и закрытой камерой сгорания.
Котлы с открытой камерой сгорания желательно устанавливать в отдельном помещении (котельной) с хорошей вентиляцией. Также для этого типа котлов необходимо устройство дымохода, который должен возвышаться над коньком крыши дома. Обычно к этой категории относятся мощные напольные котлы, предназначенные для отопления большой площади.
Котлы с закрытой камерой сгорания могут быть установлены в любом месте дома, часто их устанавливают на кухне. Для котлов этого типа применяется коаксиальный дымоход, который выводится на улицу через стену дома в месте установке котла.
Рис.10. Пример монтажа котла с закрытой камерой сгорания и коаксиальным дымоходом.
Котел отопления может работать не только для нагрева теплоносителя, но и для обеспечения дома горячей водой. Для небольшого дома удобно использовать котел с двумя контурами, так называемый двухконтурный котел. В котлах этого типа один контур обеспечивает работу отопления другой горячее водоснабжение.
Рис.11. Схема установки двухконтрного котла в системе отопления и горячего водоснабжения.
Если в доме проживает более 3 человек и разбор горячей воды большой, то двухконтурный котел вряд ли справится с задачей. В этом случае для организации горячего водоснабжения применяют бойлер косвенного нагрева.
Рис.12. Схема системы отопления с бойлером косвенного нагрева (на рис. обозначен цифрой 31).
Бойлер косвенного нагрева — это герметичная бочка с внутренним теплообменником, по которому циркулирует вода из системы отопления и тем самым нагревает воду для системы водоснабжения.
Циркуляционный насос и расширительный бак
В закрытой системе индивидуального отопления загородного дома обязательно устанавливается циркуляционный насос. Он обеспечивает прокачку теплоносителя через систему отопления.
При выборе циркуляционного насоса следует обратить внимание на производительность и напор. Производительность показывает объем перекачиваемого теплоносителя, напор — это способность преодолевать гидравлическое сопротивление системы отопления.
Производительность определяется по формуле:
Q=0.86xP/dt,
где Q – производительность, P – тепловая мощность котла отопления, dt – разница температуры подачи и обратки (традиционно принимают 20 градусов).
Напор:
H=NxK,
где N – число этажей включая подвал, K – усредненный коэффициент гидравлического сопротивления системы отопления (для двухтрубной системы отопления 0,7-1,1, для коллекторно-лучевой 1,16-1,85).
Расширительный бак необходим для компенсации расширения теплоносителя вызванное нагревом. Расширительный бак представляет собой емкость, разделенную на две части эластичной мембраной. С одной стороны мембраны теплоноситель, с другой воздух. При расширении теплоносителя мембрана прогибается, увеличивая объем системы отопления и снижая давление.
Объем расширительного бака приближенно определяют, как 5% от объема системы отопления.
Циркуляционный насос и расширительный бак устанавливаются на обратке перед входом котла отопления (см. рис. 1), там температура теплоносителя самая низкая, что значительно продлевает срок службы этих элементов системы отопления.
Если площадь дома не большая, и система отопления не сильно разветвленная, то целесообразно приобретать котел отопления с встроенным расширительным баком и циркуляционным насосом. Такой котел позволит обеспечить полную автономность системы отопления загородного дома.
Индивидуальная система отопления двухэтажного дома
Довольно часто загородный дом имеет 2-3 этажа в этом случае система отопления имеет не одну ветку, а несколько. При этом разводка может идти по вертикальной или по горизонтальной схеме.
Рис.13.Рис.14.Рис.15.
Вертикальная схема (рис. 13) представляет собой систему вертикальных стояков, по которым теплоноситель циркулирует по отопительным приборам. Такая схема целесообразна при если дом имеет значительную площадь. На всех отопительных приборах должны быть установлены байпасы и запорная арматура.
Горизонтальная схема (рис.14) представляет собой поэтажную разводку. Она предполагает наличие одного стояка по которому теплоноситель подается и отводится на каждый этаж. Для загородных домов небольшой площади это наиболее целесообразная и наименее затратная схема как по материалам, так и по сложности монтажа.
Лучевая поэтажная разводка (рис.15) более затратна в монтаже, чем двухтрубная горизонтальная. Преимущество этой схемы в точной регулировке отопительных приборов, и как следствие возможности снижения затрат на отопление.
Рис.16.Рис.17.
Довольно часто делают комбинированные схемы отопления (рис.16). На первом этаже в качестве приборов отопления применяют теплый пол, а на втором и следующих этажах радиаторы отопления. В этом случае применяют горизонтальную схему разводки. При этом на первом этаже лучевую, а на втором двухтрубную схему.
В общую схему отопления встраивается и контуры подготовки горячей воды. Полная схема системы отопления и горячего водоснабжения представлена на рисунке 17.
Рассмотренные схемы и принципы организации отопления позволяют сделать систему отопления своими руками в любом загородном доме. Конечно различные схемы потребуют различных затрат как на материалы, так и на монтаж. Однако система отопления будет эксплуатироваться многие годы, и она должна быть надежной и легко управляемой. Таким образом излишние затраты с лихвой окупятся в процессе эксплуатации системы.
Пожалуйста оцените статьюПонравилась статья?! Поделитесь с друзьями!
Комментарии (1)
Процесс постройки загородного дома кроме возведения стен, монтажа пола и крыши включает в себя множество мероприятий, которые впоследствии обеспечивают комфорт проживающих. Одним из важнейших этапов работ является монтаж системы отопления, обеспечивающей возможность проживания в холодное время года. Совершенствование и распространение строительных технологий позволяют сделать оптимальный выбор из множества вариантов отопления загородного дома.
1 Типы отопления – плюсы и минусы разных систем</span></h2>
Несмотря на периодически появляющиеся новые типы отопления, например отопление на солнечной энергии, подавляющее большинство владельцев загородных домов используют классические, проверенные десятилетиями способы обогрева. Самые распространенные из них:
- 1. Отопление твердым топливом.
- 2. Отопление газом.
- 3. Электрическое отопление.
Кроме того, на данный момент существует большой выбор решений, которые используют комбинированное топливо, то есть могут обогревать строение как за счет электричества, так и путем сжигания различных видов топлива.
Каждый вариант имеет свои достоинства и недостатки. Наиболее простой и дешевый способ отопления дачного дома – это использование котла, работающего на газе. Преимущества его очевидны – низкая стоимость топлива, отопление по принципу «включил и забыл», возможность регулировки необходимой температуры в помещениях, безопасность эксплуатации благодаря современному оборудованию. Недостаток у газового отопления только один – при отсутствии централизованной газовой магистрали рядом с загородным домом придется подводить отдельную трубу за свой счет. Расходы на осуществление таких работ сопоставимы со стоимостью постройки дома.
Котлы, работающие на твердом или жидком топливе, обойдутся в меньшую сумму, однако их особенностью является повышенная пожароопасность. Также необходимо постоянно контролировать наличие необходимого для выработки тепла топлива, поэтому такой вариант никак нельзя назвать автономным. Такие решения отлично подойдут для тех случаев, когда загородный дом используется периодически, по приезде котел затапливается и на протяжении всего периода пребывания в загородном доме осуществляется добавление топлива для поддержания оптимальной температуры в помещениях. Эксплуатация систем отопления, работающих на дровах, угле или мазуте, обойдется дороже, нежели использование газового оборудования, однако гораздо дешевле, чем электричество.
Системы отопления, использующие электричество, являются наиболее удобными и безопасными в эксплуатации. Плюсами такого решения являются его полная автономность, отсутствие необходимости в заготовке топлива, возможность автоматической регулировки температуры в помещении без вмешательства извне. Современные электрические отопительные системы даже имеют возможность регулировки удаленно со смартфона, при наличии сотовой связи на загородном участке. К минусам можно отнести высокую стоимость электричества и оборудования при использовании индивидуальных приборов в каждом помещении.
Также для каждого конкретного загородного дома выбор системы отопления будет зависеть от площади и длительности эксплуатации:
- 1. Небольшой дачный дом площадью до 30 м², используемый в летнее время. Предпочтительнее всего использовать твердотопливные конвекционные котлы, не требующие подключения к магистралям с теплоносителем, либо газовые котлы, работающие автономно от баллона со сжиженным газом.
- 2. Одно- или двухэтажный дом площадью до 100 м², используемый для круглогодичного проживания. В данном случае целесообразно использовать централизованную систему отопления с подачей теплоносителя по трубам к радиаторам отопления. При этом можно использовать газовый, электрический, твердотопливный или комбинированный тип котла, в зависимости от доступности энергоресурсов.
- 3. Загородный дом площадью от 100 м². Строения подобного типа, как правило, строят в дачных поселках, где имеется централизованные котельные, либо по всему поселку проходит газовая магистраль. Рекомендуется использовать именно центральное отопление или газ, однако за неимением такой возможности, можно также использовать котлы любого типа с обустройством циркуляционной системы с жидкостным теплоносителем.
Рекомендуем
2 Расчет и подготовительные работы</span></h2>
Современные отопительные котлы, особенно использующие в качестве топлива природный газ, требуют довольно высокой квалификации при монтаже. Однако при должном желании вполне возможно смонтировать отопление на даче своими руками.
Независимо от того, какой тип котла используется в качестве генератора тепла, схемы разводки труб и принципы циркуляции теплоносителя одинаковы и зависят от конструктивных особенностей дома и используемых материалов.
При расчете мощности котла и устанавливаемых радиаторов следует придерживаться следующих норм в расчете на 10 м²:
- 1. Для южных районов – 0,8–1,0 кВт/10 м².
- 2. Для средней полосы – 1,0–1,5 кВт/10 м².
- 3. Для северных и холодных регионов – 1,6–2,5 кВт/10 м².
Перед началом работ необходимо приобрести все необходимое оборудование и расходные материалы:
- 1. Нагревательный котел. В зависимости от выбранного топлива и производителя стоимость такого устройства может значительно различаться. Приобретая котел, необходимо придерживаться мощности, согласно описанным выше рекомендациям. Также заметим, что в случае электрического котла, количество потребляемого электричества не равно вырабатываемой тепловой энергии, интересующий нас параметр обычно можно посмотреть в технической документации к устройству.
- 2. Бак расширения. Предназначен для накопления теплоносителя при его расширении во время нагрева. Рассчитывается так: на каждый киловатт тепла необходимо 10–15 литров свободной емкости устройства.
- 3. Нагревательные приборы. Это могут быть классические водяные радиаторы или устройства конвекционного типа, все зависит от пожеланий и финансовой возможности домовладельца. Количество рассчитываем, ориентируясь на документацию и план дома, предусматриваем запас мощности в 10–15 процентов на случай сильных заморозков.
- 4. Соединительные трубы. Обычно используются металлопластиковые или пропиленовые изделия. Если в системе в качестве теплоносителя планируется использовать антифриз или тосол, необходимо использовать металлические трубы. Это значительно увеличит стоимость монтажа, однако позволит не волноваться за то, что система выйдет из строя по причине разморозки.
- 5. Циркуляционный насос. Для одноэтажного загородного дома или дачи не обязательный, хотя и желательный элемент системы, для двухэтажного строения – необходимость. Предназначен для осуществления принудительной циркуляции теплоносителя по трубам.
- 6. Крепежи, фитинги, краны – количество и характеристики определяются выбранным проектом.
- 7. Инструменты для монтажа: шуруповерт, молоток, дрель, отвертки, паяльный инструмент для сварки пропиленовых труб (при их использовании), разводные ключи, строительный уровень.
В зависимости от конструкции различают 2 типа жидкостных систем отопления: одноконтурную и двухконтурную. Первая больше подойдет для небольших одноэтажных загородных строений, вторая для более серьезных домов. Но принципиально возможно применение любого типа системы в обоих вариантах.
</ol>
3 Одноконтурная отопительная система</span></h2>
Однотрубная или одноконтурная отопительная система, называемая еще «ленинградкой», подразумевает следующие этапы работы. Сначала холодный теплоноситель нагревается в отопительном приборе (котле) до нужной температуры. Затем в результате работы циркуляционного насоса нагретая жидкость движется по трубам и последовательно поступает в отопительные приборы, отдавая тепловую энергию помещениям по очереди. Таким образом, на каждом радиаторе происходит остывание жидкости и к последним радиаторам теплоноситель добирается уже остывшим, в результате чего дальнее от котла помещение оказывается самым холодным, а весь дом прогревается неравномерно.
Начинать работы по монтажу отопительной системы следует с установки на предварительно выбранные места приборов отопления (радиаторов), расширительного бачка и отопительного котла. При этом необходимо придерживаться некоторых правил:
- 8. Расстояние от подоконника до радиатора должно быть не менее 70 мм. Это необходимо для формирования оптимального потока нагретого воздуха.
- 9. Расстояние от отопительного прибора до стены – не меньше 50 мм, в противном случае из-за плохой циркуляции радиаторы не будут успевать прогревать воздушный поток до нужной температуры.
- 10. Расширительный бак располагают недалеко от котла, как правило на чердаке.
- 11. Циркуляционный насос устанавливаем на конечной стадии цикла водотока перед котлом.
- 12. Если используется котел с открытым пламенем, необходимо предусмотреть к нему металлические трубы – переходники длиной 0,5–1 м, к концам которых уже будут присоединяться металлопластиковые или пропиленовые трубы.
После того как все приборы надежно закреплены на штатных местах, начинаем монтаж труб. Для большей эстетичности желательно все работы производить, используя строительный уровень.
- 1. На окончание первой трубы-переходника вкручиваем тройник, к одному концу которого подключаем трубу, идущую к расширительному баку, к другому – трубу, идущую к первому отопительному прибору.
- 2. Входную трубу от котла обязательно подключаем к верхнему (входному) отверстию радиатора.
- 3. Выходную трубу от первого радиатора подключаем к нему снизу и соединяем с входным (верхним) отверстием второго радиатора.
- 4. Аналогичным образом подключаем все оставшиеся отопительные приборы.
- 5. Выходную трубу последнего радиатора подключаем к входному отверстию циркуляционного насоса.
- 6. Выход насоса соединяем с входной трубой-переходником котла.
Важно! Используя в жидкостной системе отопления циркуляционный насос, настоятельно рекомендуем использовать резервный (обходной) путь движения жидкости. Это значительно облегчит замену прибора в случае его выхода из строя, что бывает не так уж редко.
После монтажа системы необходимо проверить ее на герметичность. Для этого через расширительный бак заливаем теплоноситель, включаем циркуляционный насос и внимательно, пока не произойдет полное заполнение жидкостью всех элементов, наблюдаем за приборами и соединениями на предмет течи.
4 Двухконтурная отопительная система</span></h2>
Двухтрубная система отопления для дачи предполагает больший расход материала и, соответственно, трудозатраты. Главное ее отличие от вышеописанной заключается в использовании двух контуров, один из которых подает горячий теплоноситель одновременно на все нагревательные приборы, а по второму жидкость движется снова к котлу. Благодаря данной схеме прогрев всех помещений дома осуществляется равномерно. Основные особенности монтажа такой системы следующие:
- 1. Трубы обоих контуров прокладываем по всему периметру дома.
- 2. От подающего (горячего) контура к каждому отопительному прибору при помощи тройников отводим отрезок трубы и соединяем его с верхним (входным) отверстием радиатора.
- 3. От выходного отверстия каждого радиатора также отводим отрезок трубы и соединяем при помощи тройника с обратным (холодным) контуром.
Таким образом, холодный контур начинается на первом отопительном приборе и заканчивается соединением с циркуляционным насосом, а труба горячего контура начинается на тройнике у отопительного котла и заканчивается соединением с входным отверстием последнего радиатора.
5 Электрическое отопление – дороже, но безопаснее</span></h2>
Отопление с использованием электрической энергии может осуществляться двумя способами. Первый – это использование котла, работающего от электрической сети, который аналогично газовому или твердотопливному нагревает жидкий теплоноситель, который, в свою очередь, обогревает помещения дома.
Второй способ – использование автономных нагревательных приборов в каждом помещении дачи. Этот вариант более затратный, однако имеет несколько преимуществ:
- Отсутствие контуров с жидкостью упрощает монтаж и дальнейшую эксплуатацию всей системы отопления.
- В каждом отдельном помещении возможна индивидуальная регулировка температуры.
- Современные электрические приборы имеют встроенную защиту от перегрева и короткого замыкания, что значительно повышает безопасность эксплуатации всей системы.
К наиболее часто используемым на даче электрическим нагревательным приборам относятся: инфракрасный излучатель, устанавливаемый на потолке или на стене; конвекторный обогреватель; мобильная система теплых электрических полов, которая выполнена в виде пленки и легко расстилается (убирается) при необходимости.
Фото
Используемые источники:- https://otivent.com/ustrojstvo-sistemy-vodyanogo-otopleniya-v-zagorodnom-dome
- http://mhremont.ru/otoplenie-zagorodnogo-doma-svoimi-rukami-298.html
- http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/otoplenie/sistemy-otopleniya/otoplenie-zagorodnogo-doma.html