ВходДомашнее отопление. Принцип работы электроконвекторов
В нашей стране, где зима длится полгода, нужна хорошая и удобная система отопления, которая бы согревала дом в любую непогоду. Водяное отопление остается самым надежным средством борьбы за тепло и комфорт в частном доме.
Схема работы системы водяного отопления.
В качестве отопительных приборов используют котлы на различных видах топлива и даже обычную печь. Там, где водяное отопление использует печь, проходной диаметр труб увеличивают, а запорную арматуру сводят к минимуму.
Принцип работы
Данная система завоевала популярность своей простотой. Отопление использует следующий принцип работы: котел до нужной температуры нагревает воду (или антифриз), она по трубам поступает к батареям или радиаторам в комнатах, отдавая тепло, и возвращается в котел.
Схема системы с самотечным движением воды.
Также схема водяного отопления может включать:
- расширительный бак – в него отводится возникшая при нагревании излишняя вода, также он обеспечивает отсутствие кислорода в системе;
- циркуляционный насос поддерживает постоянный круговорот воды в системе, с его помощью скорость нагрева помещения увеличивается за счет более быстрого движения воды;
- манометр;
- терморегуляторы;
- воздухоотводчик – автоматический или запорный;
- предохранительные клапаны.
Выбор котла
При покупке котла, как правило, принимают величину 1 кВт мощности на 10 кв. м отапливаемой жилой площади, учитывая, что высота потолков не более 3 метров. Также учитывают объем помещения, степень утепления частного дома, размеры окон, наличие дополнительных потребителей тепла.
При обогреваемой площади: от 60 до 200 кв. м – мощность котла до 25 кВт, от 200 до 300 кв. м – 25-35 кВт, от 300 до 600 кв. м – 35-60 кВт, от 600 до 1200 кв. м – до 100 кВт.
Можно выбрать электрический котел – при площади частного дома от 30 до 1000 кв. м, можно использовать котлы мощностью от 3 до 105 кВт, соответственно. Недостатками электрокотлов являются высокая стоимость электроэнергии, перебои с энергоснабжением или недостаточная мощность.
Нюансы функционирования
При использовании печи, для улучшения работы системы, разницу между нижней точкой холодной воды (обратки) и верхней точкой горячей воды максимально увеличивают. Стояк выводят под потолок. В любом случае проводят расчет водяного отопления. Если используется отопительный котел, то его рекомендуется опускать ниже, при возможности, например, в подвал. Такое расположение позволяет увеличить высоту стояка, придать воде больший импульс движения. Следовательно, эффективность увеличится, дом будет прогреваться равномернее.
Топливо
Для разогрева котла используются разные виды топлива: природный газ, уголь, дрова. Также может применяться централизованное энергоснабжение, или такие альтернативные источники энергии, как мини-гидростанции, солнечные или ветряные преобразователи.
Выбор труб
При монтаже водяного отопления применяют трубы из разных материалов. У каждого есть свои плюсы и минусы.
Стальные
Стальные трубы ранее были самыми популярными, но в современном строительстве используются все реже. Недостатком обычных стальных труб является подверженность коррозии, поэтому используют нержавеющие или оцинкованные, которые более надежны.
Медные
Трубы из меди выносят высокие температуры и давление, будут служить не одно поколение, являются самыми надежными для использования в частном доме. Их единственный недостаток – высокая стоимость.
Полимерные
Полимерные трубы изготавливают из металлопластика (алюминий, покрытый пластиком) или из полипропилена, армированного алюминием.
Основные преимущества:
- стойкость к коррозии;
- прочность;
- не откладывается осадок на внутренней поверхности;
- низкая стоимость монтажных работ, потому как не требуется применение сварки.
Среди недостатков – высокий коэффициент теплового расширения, в холодный период временное прекращение работы котла или замораживание системы отопления может привести к повреждениям труб.
Устройство системы
Одноконтурная система предназначена лишь для обогрева помещения. Данная схема отопления имеет простой принцип работы, недорога и подходит для домов площадью до 100 кв. м. Включает в себя одноконтурный котел с атмосферной вытяжкой, однотрубную разводку трубами из стальных или полимерных материалов, а также чугунные, алюминиевые или стальные радиаторы.
Схема одноконтурного обогрева помещения.
Данную систему можно усовершенствовать, добавив двухтрубную разводку, циркуляционный насос, терморегулирующие вентили на радиаторах. При одноконтурном котле для подачи горячей воды для бытовых нужд нужно предусмотреть установку газовой колонки или бойлера. Двухконтурная система используется как для отопления жилья, так и для нагрева воды.
Двухконтурная система
Двухконтурный котел удобен при потребностях в горячей воде на семью не более четырех человек, и с учетом, что вода водопроводная или умягченная (жесткая из скважины не подходит). Также могут быть сделаны две одноконтурные системы, одна из них будет отапливать помещение, другая – нагревать воду. Это позволит летом использовать лишь систему подогрева воды, на которую затрачивается 25% мощности котла.
Устройство двухконтурного котла.
Наиболее распространенная классификация систем водяного отопления учитывает схему разводки трубопроводов. Водяное отопление может быть как двухтрубным, так и однотрубным.
Однотрубная система обогрева
Однотрубной называется система, в которой от котла нагретая вода последовательно переходит от одной батареи к следующей. В итоге последняя батарея будет холоднее первой, как правило, такую систему применяют в многоквартирных домах. Самый существенный недостаток – управлять однотрубной разводкой трудно, потому как, если перекрыть доступ воды в один из радиаторов, то перекроются и все остальные.
Двухтрубная система обогрева
В двухтрубной к каждому радиатору подходит труба с горячей и с холодной водой. Водяное отопление частного дома позволяет комфортно регулировать температуру в помещениях.
Коллекторная (лучевая) – от коллектора (устройство в отопительной системе, которое собирает теплоноситель) к каждому отопительному прибору подводят две трубы – прямую и обратку. Это позволяет легко монтировать системы отопления со скрытой проводкой труб, а также дает возможность поддерживать и регулировать заданную температуру в отдельной комнате. Для этого на каждом этаже дома располагаются коллекторы в специальном шкафу, из которого к радиаторам идут независимо подключенные трубы. Недостатками являются затраты на трубы и установку шкафов для коллекторов.
Насосы
Дополнительно, прокладывая трубопроводы обогрева загородного дома, устанавливают циркуляционные насосы – они отлично справляются с циркуляцией воды в больших домах с большой протяженностью труб, экономят расход топлива, а также быстрее нагревают помещение за счет быстрого движения воды.
Специалисты рекомендуют для одноэтажных домов с крутой крышей, а также подвалом сделать схему с вертикальными стояками и двухтрубной разводкой. Устанавливая водяное отопление своими руками, важно подумать о том, куда будут деваться отработанные газы. Чтобы обеспечить их выход, нужно установить специальную трубу.
Расчет водяного отопления
Для начала следует произвести расчет системы. Прежде всего, необходимо помнить о том, что потребность в обогреве будет напрямую зависеть от таких факторов, как потеря тепла через оконные и дверные проемы, а также через стены, полы и потолки. Таким образом, для осуществления расчета мощности отопительного котла нужно знать принцип работы системы и степень потери тепла отделочными и конструкторскими материалами, из которых сделан дом.
Более эффективно тепло проводят те стены частного дома, которые непосредственно контактируют с внешней атмосферой. При этом степень потери тепла будет увеличиваться при каждом перепаде температур между внутренними и наружными сторонами стены. Нормальной же температурой считается 20 °С.
При осуществлении расчета водяного отопления данный показатель следует суммировать с наибольшей отрицательной температурой, характерной для определенной местности. Производя расчет потерь тепла, нужно высчитывать точную площадь торцевых (внешних) стен, дверных и оконных проемов, потолков, полов, а затем умножать эти данные на степень потери тепла на каждом квадратном метре частного дома. После этого все результаты суммируются.
Очень важен правильный расчет места расположения распределительного котла, поскольку от этого напрямую будет зависеть количество изгибов и протяженность участков системы обогрева жилого помещения в частном доме.
Особенности монтажа
Перед тем, как начать обустраивать водяное отопление своими руками, стоит рассмотреть самые популярные и практичные системы, достоинства и недостатки, принципы монтажа, а также подходящие типы радиаторов.
Самодельное строительство дома всегда связано и с организацией отопления помещений. Этот вопрос продумывается задолго до начала соответствующих работ. Существует много вариантов. Их рассматривает любой человек, собирающийся обеспечить отопление загородного дома своими руками. Достаточно часто встречаются случаи, когда советом никто помочь не может. Специалисты компаний берут за это плату, что делает их услуги не самым выгодным вариантом. Приходится все продумывать самостоятельно.
Нюансы и тонкости
Тем, кто имеет желание сделать самодельное отопление, следует помнить о том, что следует использовать только те виды труб, которые обладают малым диаметром, поскольку только они могут поддерживать высокую температуру воды и эффективно создавать и поддерживать необходимый температурный режим в условиях российского климата.
Однако и у них есть свои минусы. В частности, монтаж водяного отопления из-за малого диаметра труб невозможно осуществлять, не проведя предварительного капитального ремонта всего помещения. К тому же, что касается самой системы водяного обогрева, то она требует постоянного нагрева теплоносителя.
Поэтому если вы забыли слить воду из труб своего частного дома в зимнее время года и оставили его на длительный срок, то вам следует ожидать беды, поскольку под воздействием низкой температуры трубы могут просто порваться. В результате по возвращении вы будете вынуждены проводить ремонт всей системы водяного отопления, поскольку основная часть трубопровода окажется поврежденной.
Но даже и в том случае, если вы не забудете слить воду из отопительных труб, имеющих малый диаметр, они все равно могут пострадать от воздействия коррозии, поскольку присутствие воздуха будет иметь место, что приведет к образованию внутреннего конденсата на стенках трубопровода.
Водяной обогрев загородного дома – это доступная стоимость материалов для монтажа и дальнейшей эксплуатации, а также хорошие результаты в создании тепла и уюта в доме.
Автономное отопление индивидуального дома – его неотъемлемая часть. Зачастую для этих целей используется традиционный вид обогрева – печное отопление, хотя оно требует порой затрачивать достаточно много усилий. И хотя водяное отопление является более удобным, и для нормальной его работы не требуется огромных затрат, во многих случаях проблема, как сделать отопление в доме менее обременительным и более эффективным, обусловлена слабой информированностью об особенностях создания водяного отопления.
С чего начать?
Как обычно, с начала, или как говорили раньше, – от печки. В данном случае, рассматривая задачу, как сделать отопление в домах постоянного проживания, под печкой следует понимать отопительный котел. Но сам по себе выбор котла не является самоцелью, он должен быть обоснован проектом и учитывать особенности дома и местности, в которой он находится.
Вот самый простой пример расчета, который позволит понять, как правильно сделать отопление дома и составить проект.
Общепринятая практика, что на десять кв.м. площади надо один киловатт отопительной мощности. Если площадь дома составляет 100 м 2 , то отопительный котел надо иметь мощностью десять киловатт.
Однако правильный монтаж отопления в доме должен учитывать и возможные потери тепла, источниками которых будут, например, окна и место, где находится дом. Для учета этого используются поправочные коэффициенты:
- от 0,9 до 0,7 – в южных районах.
- от 1,5 до 1,2 – для Подмосковья;
- от 2,0 до 1,5 – для районов Севера;
Кроме того, если выполняя устройство отопления в доме, планируется, что горячая вода дополнительно будет использоваться на хозяйственные нужды, мощность котла необходимо увеличить как минимум на двадцать пять процентов.
Другим обязательным условием, которое надо выполнить – будет применение котла, ориентированного на местные топливные ресурсы. Это может быть солярка, твердое топливо (торф, газ, дрова, уголь и т.д.) или газ.
Конечно, это не все требования, которые надо учитывать при выборе котла, но они, во всяком случае, позволяют приблизительно определить исходные параметры самой системы отопления.
Полный расчет предусматривает необходимость учесть ряд дополнительных факторов и должен быть выполнен по специальной методике или квалифицированными специалистами.
О самой системе отопления
Использование горячей воды для обогрева и монтаж системы отопления дома могут быть выполнены различными способами и с ними необходимо хотя бы ознакомиться, для понимания как это будет осуществляться.
Про циркуляцию теплоносителя
Определяя, как проводить отопление дома, необходимо учесть, что циркуляция теплоносителя, которым обычно бывает горячая вода, может происходить естественным или принудительным способами.
1. Естественная циркуляция. Она основана на том, что холодная вода опускается, а нагретая поднимается. Поэтому для нее не нужны дополнительные устройства, обеспечивающие перемещение теплоносителя, и такое отопление является полностью автономным и не зависит от наличия других ресурсов, таких как электроэнергия. Но монтаж отопления в доме с естественной циркуляцией требует обязательного выполнения некоторых требований:
- подводящая труба должна быть большего сечения, чем обратка;
- емкость с горячим теплоносителем необходимо располагать выше других элементов системы;
- трубы, по которым осуществляется подвод и отвод воды к батареям, должны выполняться с уклоном, обеспечивающим поступление теплоносителя самотеком;
- котел должен располагаться ниже других элементов системы.
Кроме того, если монтаж отопления в доме выполнен с расчетом на естественную циркуляцию теплоносителя, то необходимо знать, что при выборе подобного способа движения воды, успешный обогрев возможен для небольших площадей, не превышающих сто пятьдесят кв.м. Зато его достоинством является полная автономность.
2. Принудительная циркуляция. Она осуществляется при помощи дополнительного насоса, который прокачивает горячую воду через контур обогрева. Для нее нет ограничений по размеру отапливаемой площади, и она позволяет выполнить монтаж отопления дома любым возможным способом.
Виды монтажа
Наиболее часто используются такие варианты монтажа:
1. Однотрубный. В этом случае теплоноситель проходит радиатор отопления один за другим последовательно, в каждом из них отдавая часть тепла. В итоге нагрев последних батарей отопления гораздо ниже, чем первых, и температура в тех помещениях, где они установлены, холоднее, чем в других. Достоинством такой системы является использование меньшего количества труб, и соответственно, стоимость монтажа отопления дома, выполненная так, будет минимальной.
2. Двухтрубный. При подобной организации циркуляции воды она поступает непосредственно из магистрали в каждый радиатор и потом так же возвращается обратно. Эффективность работы такой системы выше, чем в предыдущем случае, но для ее реализации требуется больше труб и необходимы повышенные затраты на выполнение работ по монтажу.
Способы выполнения монтажа
Рассматривая, как провести отопление в доме, необходимо учитывать и другие факторы, которые не отражены в приведенном материале.
Проще всего это сделать, если такая работа будет поручена специализированным организациям. И хотя стоимость выполнения отопления получится достаточно высокой и составит десятки тысяч рублей, но результатом такого подхода будет монтаж отопления дома под ключ, включая этап проектирования всей системы.
Однако подобную работу можно выполнить самостоятельно, используя многочисленные обучающие материалы и пошаговые инструкции, широко распространенные в Интернете, а также в многочисленных книгах и других материалах. В этом случае стоимость создания отопления в доме будет определяться только затратами на приобретение материалов и оборудования.
Хотя отопление индивидуального дома является в достаточной мере сложной системой, знание основных требований, которым она должна соответствовать, позволяет принять обоснованное решение, каким образом может быть выполнен обогрев дома, и какие затраты на это потребуются.
Время чтения ≈ 19 минут
Для тех, кто живет за городом либо просто в небольшом городке или посёлке, вполне полезно будет знать, как самому правильно сделать отопление в частном доме. Здесь очень важен подход как с финансовой, так и с практической точки зрения, то есть, хватит ли у меня денег на осуществление проекта и нужен ли мне тот или иной метод обогрева, чтобы обеспечить тепло во всех жилых комнатах здания. Безусловно, это вопросы личного характера, а мы сейчас разберём основные направления, которые используются в частном секторе, причём довольно успешно.
Три основных системы для отопления частного дома
Монтаж радиаторного отопления в частном доме
Есть много способов отопления домов в частном секторе, но в последнее время самыми востребованными можно назвать три из них, это:
- Радиаторное отопление.
- Система водяного тёплого пола.
- Совмещение радиаторного отопления и системы водяного тёплого пола.
Может быть, кто-то скажет, что самым популярным на данный момент является печное отопление. Возможно. Тем не менее, речь всё равно пойдёт про автономное водяное отопление и способы его монтажа. Но перед этим нужно немного уделить внимания элементам отопительных систем, из которых делается сборка контура при любом варианте.
Приборы и элементы, используемые для отопления
Алюминиевые радиаторы разных размеров
Из радиаторов на сегодняшний день, если не говорить об их конфигурации, используются три типа, которые отличаются по металлу и это:
- чугун;
- сталь;
- алюминий;
- биметалл.
Коли уж речь идёт о частном секторе, то отопление может быть только автономным и только 0,1% частных домов подключены к централизованным котельным. Это те дома, которые когда-то строились предприятиями для своих рабочих, но со временем были выкуплены, а централизованное отопление в некоторых местах всё-таки осталось, хотя далеко не у всех.
- Значит, чугунные радиаторы отпадают сразу, так как они слишком долго нагреваются и требуют большого количества воды, что совсем не подходит для автономии — слишком много расходов.
- Стальные батареи, как секционные, так и панельные (неразборные) для частного дома подходят отлично – они имеют хорошую теплоотдачу и приятный внешний вид, но они начинают ржаветь и быстрее всех выходят из строя.
- Алюминиевые радиаторы предназначены исключительно для автономного отопления и этому есть две причины: во-первых, они не выдержат очень высокого давления и, во-вторых, в теплоноситель нужно домешивать специальные добавки, что невозможно при централизованной подаче воды.
- , это идеальный вариант, как для частного сектора, так и для многоэтажных домов. Они выдерживают самое высокое возможное давление, но в данном случае нас это не интересует, зато у них превосходная теплоотдача, а эксплуатационный ресурс почти приравнивается к чугуну, то есть, если у чугуна это 30-35 лет, то у биметалла это 25-30 лет.
Слои трубы из сшитого полиэтилена
Для системы тёплого пола даже не по инструкции, а по умолчанию должна использоваться труба из сшитого полиэтилена высокого качества.(PEX). Проблема здесь в том, что, во-первых, это дорогой материал, хотя и хороший и, во-вторых, при заливке второго слоя стяжки, который делается поверх системы тёплого пола, трубы нужно заполнять водой, чтобы их не расплющить раствором (это доставляет определённые неудобства). А вот практика показала, что для этой цели превосходно подходит более дешёвый металлопласт, только он обязательно должен быть бесшовным – это обеспечивает его прочность. Из собственного опыта могу сказать, что системы тёплых полов из металлопласта, уложенные 10-15 лет назад лично мной, до сих пор успешно функционируют.
Настройка двухконтурного конвекционного газового котла
Если говорить о котлах для водяного отопления, то они могут быть:
- газовыми;
- электрическими;
- дизельными;
- твердотопливными.
Как бы там ни было, но газовые агрегаты, безусловно, лучше всех и на это есть несколько причин. Во-первых, двухконтурные модели обеспечивают для дома горячее водоснабжение без установки бойлера косвенного нагрева, во-вторых, такие агрегаты могут быть не только конвекционными, но и конденсационными (низкотемпературными), энергозависимыми и энергонезависимыми, а также у современных моделей обязательно есть встроенный циркуляционный насос. Ещё газовые котлы любого типа снабжены встроенными группами различной аппаратуры: для автоматической регулировки температурных режимов и группой безопасности.
К сожалению, не в каждой местности есть возможность подключения к газовой магистрали и тогда чаще всего используют электрические котлы разного типа, но в 99% случаев, это ТЭНовые варианты, хотя некоторые предпочитают электродные или индукционные модели. Но и здесь не всё так гладко – в отдалении от города из-за старых трансформаторов порой не хватает напряжения для обеспечения нормальной работы электроагрегата и вот тогда приобретают дизельные или твердотопливные котлы. Конечно, это личное дело каждого, но дровяной котёл выигрывает перед дизельным по нескольким причинам. Во-первых, соляр дороже дров, во-вторых, для дров не нужны форсунки, без которых не обойтись дизелю и, в-третьих, твердотопливные котлы гораздо чище в эксплуатации (нет копоти и неприятного запаха).
Преимущества и недостатки водяного отопления
Комплексная система водяного отопления в частном секторе
Для начала, как всегда, о положительных качествах водяных систем отопления:
- Прежде всего отпадает необходимость ежедневной чистки и растопки печи.
- Микроклимат можно регулировать в каждой комнате в индивидуальном порядке.
- Можно уехать из дому даже на месяц, оставив котёл во включенном положении – он будет работать в заданном режиме.
- Эстетика монтажа, как радиаторного, так и напольного контура.
- Не придется заботится об ежегодной заготовке топлива на зиму.
Конечно, у этого способа есть и отрицательные стороны:
- Высокая стоимость оборудования (котёл, радиаторы, трубы).
- В радиаторном контуре в некоторых случаях возможны протечки воды.
- Если не использовать зимой систему отопления, то есть опасность разморозки.
Как видите, достоинств у водяного отопления гораздо больше, нежели недостатков и это неудивительно – всё-таки, такие конструкции, это дитя научно-технического прогресса. К тому же, такой вид теплоносителя на сегодняшний день является самым дешёвым, а следовательно – самым выгодным. Если подсчитать все затраты в целом, то стоимость печного отопления с учётом затрачиваемого на это времени, по своей цене получится не намного ниже.
Радиаторное отопление
О радиаторной системе отопления можно, конечно, говорить в общем смысле, мол, это конвекционный обогрев от приборов распределённых по дому и тому подобное, но это ничего не значащая информация, так как об этом знают все. Здесь важно выделить другие факторы, такие, как количество труб для теплоносителя их расположение и способ подключения к ним отопительных приборов.
Отличия однотрубных радиаторных контуров
Однотрубная система отопления с естественной циркуляцией
Много людей в частных домах, особенно небольшого размера, отдают предпочтение «однотрубкам» и это вполне логично – монтаж обходится несколько дешевле, нежели для двухтрубной разводки. Хотя дешевле он получается разве что для маленьких домов – для большого здания это уже спорный вопрос. Суть движения теплоносителя здесь заключается в следующем – он последовательно движется по всем радиаторам, а достигнув последнего, возвращается в котёл. Кроме того, такие системы, по сравнению с двухтрубными, легче монтировать, но это только одна сторона медали.
Дело в том, что вода, проходя через каждую батарею, становится холоднее и холоднее и нередко самый последний прибор почти не греет – исправить такую ситуацию почти невозможно. Чем больше точек, тем больше остывание воды, хотя это несколько компенсирует циркуляционный насос, который не позволяет теплоносителю остывать так быстро. По этой причине участки стараются делать, как можно короче, во всяком случае, максимум, 30 м, а этого не всегда достаточно даже для среднего дома. Но, как бы там ни было, такие системы «имеют место быть».
Горизонтальное подключение
Горизонтальное подключение a) нижнее; b) диагональное
Горизонтальная схема отопления в частном доме очень удобна для одноэтажных строений, но здесь, по сути, есть три пути для разводки радиаторов. Два самых популярных показаны на изображении вверху, то есть, труба прокладывается у пола, а радиаторы подключаются к ней при помощи отводов. Это наиболее эффективный способ сбережения энергии теплоносителя для горизонтального подключения, то есть, при таком способе вода остывает меньше и последняя точка ещё горячая, хотя, конечно, не такая, как две или три первых.
Кроме того, обратите внимание на диагональное подключение, оно зависит от направления движения воды, то есть, сначала верх, потом низ – так отопительные приборы прогреваются лучше всего, так как секции заполняются равномерно. То есть, при достаточном напоре теплоноситель не опускается сразу по первой секции книзу, а распределяется дальше – от вертикальной трубы прибора вниз по рёбрам. При нижнем подключении зачастую верхняя часть радиатора более холодная, так как движение воды в основном происходит по нижней трубе прибора, лишь незначительно затрагивая верхнюю зону рёбер.
Принцип этой системы «из радиатора в радиатор»
Так же для горизонтальной разводки иногда практикуют принцип «из радиатора в радиатор». Это когда теплоноситель, пройдя через один радиатор, сразу попадает в следующий, то есть, такая цепь не предусматривает отдельно идущей трубы, но сама по себе является магистралью. Если снять одну батарею, вся система становится недееспособной, так как это прерывает поток. Конечно, спора нет, это самый экономный из всех возможных вариантов, ведь это потребует минимального количества труб для соединения точек между собой. Только вот теплопотери для отдалённых точек здесь очень сильны и мне самому приходилось сталкиваться с тем, что хозяева просили переделать такую схему.
Вертикальная разводка
Вертикальная разводка радиаторов в системе отопления необходима для нескольких этажей
Такой вариант разводки, как на схеме вверху используется в многоэтажных домах и яркий тому пример – «сталинки», «хрущёвки» и «брежневки». Этот принцип взяли себе на вооружение владельцы двухэтажных частных домов и надо сказать, что он работает, хотя бы потому что никто не поворачивает поток воды вместо трубы через собственную батарею. Подключение в данном случае очень похоже на горизонтальное, но без диагоналей, то есть, оно либо нижнее, либо боковое. Это, конечно, большой недостаток и чаще всего приходится устанавливать дополнительный циркуляционный насос.
Такая дополнительная тяга особенно актуальна тогда, когда дом делится на два крыла – со стороны котла обогрев получается нормальным, а вот в крыле рядом оказываются холодными. Но здесь нужно быть аккуратным – если мощность установленного в соседнем крыле циркуляционного насоса превысит мощность насоса, интегрированного в котёл, то всё будет с точностью до наоборот. Это означает, что отток теплоносителя придётся на соседнее крыло, а то крыло, в котором установлен котёл, окажется холодным. Кроме того, при наличии большого количества радиаторов на них устанавливают балансировочные клапаны, которые позволяют равномерно распределять подачу по всем точкам. Всё это издержки «однотрубок», но, повторюсь, люди ними пользуются и вполне успешно.
Система «ленинградка»
Система разводки «ленинградка»
Во-первых, «ленинградка», это не ноу-хау, а обычная однотрубная система горизонтального типа, но без циркуляционного насоса, а с уклоном трубы, за счёт которого происходит циркуляция. Во-вторых, такая разводка не допускает более трёх радиаторов и подходит разве что для маленьких домов, например, комната-спальня-кухня, так что даже на ванну не останется. Если на обратке появляется циркуляционный насос, то не заблуждайтесь — это уже не является «ленинградкой», но самой обычной однотрубной системой с принудительной подачей теплоносителя.
Однотрубная разводка. А так ли это дёшево, как кажется?
Двухтрубная система отопления
Нужно разобраться, как самому сделать отопление в частном доме и при этом правильно, то есть, без ошибок при монтаже. Если объединить все способы такой разводки воедино, то можно сказать, что это две трубы, где по одной подаётся горячая вода, а по другой остывшая жидкость стекает в котёл для дальнейшего подогрева. Между этими двумя контурами врезаются радиаторы, теплоноситель, пройдя через каждый из них, сразу сбрасывается в обратку. По сути, количество отопительных приборов здесь не ограничено и до тех пор, пока в трубе из-за расстояния не остынет жидкость, все радиаторы при определённых условиях будут иметь равные шансы на температурный режим.
Такие системы могут быть, как с естественной, так и с принудительной циркуляцией и иметь три вида подключения приборов:
- Верхнее подключение.
- Нижнее подключение.
- Коллекторное (лучевое) подключение.
Системы с верхней разводкой
Системы с верхней разводкой больше подходят для естественной циркуляции
Нумерация на изображении:
- Котёл отопления.
- Основной стояк.
- Разводка подачи теплоносителя.
- Стояки подачи.
- Стояки обратки.
- Основная обратка.
- Расширительный бак.
На верхнем изображении вы видите монтаж отопления с верхней разводкой – такая конструкция визуально знакома, пожалуй, каждому взрослому человеку и вряд ли кто в восторге от проходящей у потолка или непосредственно над батареями трубы. Но это вынужденный, зато необычайно действенный вариант для естественной циркуляции теплоносителя, который практиковался в те времена, когда даже не помышляли о циркуляционных насосах. Практикуют этот метод для твердотопливных котлов и в наше время, ведь не всегда есть возможность установки насоса для принудительной подачи.
Суть такого способа заключается в следующем: вода нагревается в котле №1 и, естественно, следуя законам физики, расширяется, следовательно, поднимается по основному стояку №2. По наклонному лежаку №3 теплоноситель следует дальше. Уклон составляет 0,01%, то есть, это 10 мм на погонный метр. Из лежака горячая вода попадает в стояки №4, куда врезаны радиаторы, а пройдя через радиатор теплоноситель сбрасывается сначала в стояк обратки №5 (это для нескольких этажей), а затем попадает в основную обратку №6. Это завершение цикла – по лежачей обратке, где такой же уклон (10 мм на погонный метр) вода опять направляется в котёл для подогрева и начала нового цикла. В случае перегрева, что зачастую случается в нерегулируемых котлах, теплоноситель поднимается в расширительный бак, не нанося никакого вреда системе.
Такая разводка очень удобна, радиаторы на ней имеют диагональное подключение, следовательно, прогреваются полностью, без «глухих» зон. Система с естественной циркуляции подходит для эксплуатации в частном секторе, но не только для одного этажа – нею можно оборудовать до трёх этажей, но тогда котёл придётся поднимать на 2-ой или на 3-ий этаж. В данном случае высота расположения отопителя понижает потребность в нагнетании высокого давления, следовательно, чем выше котёл, тем большую площадь можно обогреть.
Системы с нижней разводкой
Нижняя разводка для принудительной циркуляции теплоносителя
В данном случае принцип подачи и сброса теплоносителя остаётся таким же, как и при естественной циркуляции, но наличие насоса (интегрированного в котёл или дополнительного) позволяет монтировать контур подачи внизу. Это даёт возможность использовать закрытые трубы – их заливают стяжкой, прячут под гипсокартоном или утапливают в штробах под штукатуркой. Чаще всего в таких случаях используют нижнее подключение радиаторов, чтобы минимализировать видимость труб, но это не принципиально – подключение также может быть и боковым, и диагональным, в зависимости от потребности.
Но если радиаторов много, теплопотерь не избежать в любом случае, так как придётся удлинять контур. То есть, если первые точки на отрезке десятка метров будут нагреваться на 100% или чуть меньше, то по ходу трубы нагрев всё равно будет падать из-за расстояния. В некоторой степени эти потери компенсируются большим диаметром подачи, например, если отводы у делают PPR Ø 20 мм, то сам контур PPR 25 мм или даже PPR 32 мм. Но такая мера лишь частична и не может равномерно распределить тепло по всем точкам. Поэтому на первые радиаторы устанавливают балансировочные клапаны – это по сути, запорная арматура, только более точная, регулирующая поток теплоносителя.
Огромным плюсом в данном случае является то, что контуру не нужен уклон – он обычно монтируется по горизонтальной линии, а порой даже с контруклоном. Ещё один очень важный момент: если предусматривается врезка дополнительного циркуляционного насоса, то его устанавливают только на обратку – наиболее эффективно он работает на всасывание, а не на толчок. Расширительный бак в таких системах тоже устанавливают, но мембранного типа – он служит в качестве вспомогательного устройства для интегрированного циркуляционного насоса, создавая давление. На случай перегрева на котле есть группа безопасности с подрывным клапаном.
Системы с коллекторной (лучевой разводкой) разводкой
Коллекторная разводка радиаторов в частном жилом доме
Как бы ни была хороша двухтрубная система отопления, тем не менее, теплопотери будут даже с циркуляционным насосом – в основном это зависит от длины контура и чем он продолжительнее, тем больше потерь несут крайние радиаторы. Конечно, выходом из положения в основном являются балансировочные клапаны, но настроить их не так то и просто, особенно человеку, никогда не работавшему с отоплением – затрачивается слишком много времени на регулировку.
Поэтому в большом доме, где много приборов отопления иногда применяют метод коллекторной или лучевой разводки радиаторов. Это вовсе не означает, что от коллектора каждая батарея подключается отдельно – один канал гребёнки обычно работает на группу отопительных приборов. В таких случаях потери минимальны, хотя порой тоже приходится использовать балансировочные клапаны. Основным минусом такой разводки можно назвать большое количество труб и это не только финансовая, но и техническая проблема – чем больше труб, тем сложнее их укладывать, так как все нужно замаскировать.
Есть ещё один вариант разводки, очень похожий на нижнюю по технологии, но отличающийся порядком подключения. Вы сможете посмотреть его на ролике, который находится ниже. Это схема Тихельмана. Я сознательно опустил её описание, так как на видео это гораздо понятнее.
Три схемы разводки радиаторов
Тёплый пол
Система тёплых полов, это в основном привилегия частного сектора, так как для неё нужно исключительно автономное отопление. Конечно, есть считанные случаи отказа жителей многоэтажных домов от услуг централизованной котельной, но волокита, которая стоит за всем этим никак не способствует энтузиазму.
Укладка трубы одинарной (слева) и двойной (справа) змейкой
Для начала рассмотрим способы укладки отопительного контура тёплого пола и вверху вы видите одинарную (слева) и двойную (справа) змейку. По рисунку сразу становится понятно, что первый способ плох, так как прогрев полов будет неравномерным, а это попросту неприятно для ног, хотя комната может прогреваться и в полной мере. Двойная укладка равномерно распределяет тепло по всей площади пола.
Укладка трубы спиралью
Конечно, в большинстве случаев, это не квадратная, а круглая фигура, но принцип укладки от этого не меняется – сначала, по направлению к центру, укладывают подачу, а потом возвращаются в исходную точку к коллектору. Это самый эффективный метод для монтажа системы тёплого пола и его используют примерно в 80% случаев. Змейка чаще всего нужна в труднодоступных местах: под лестницей, за барной стойкой и так далее.
Способы крепления: на кронштейнах (слева), на хомутах (справа)
Чтобы зафиксировать как полиэтиленовую, так и металлопластовую трубу, чтобы она не сдвигалась с места, используют крепления в виде кронштейнов или хомутов, но при этом придерживаются шага 200 мм с любой конфигурацией укладки. Под контур обязательно подкладывают фольгу (чаще всего это 2-хмиллиметровый пенофол), а при необходимости нижнюю стяжку утепляют).
Разводка системы тёплого пола от коллекторов
Труба, которая заливается стяжкой (полиэтиленовая или пенопластовая) никогда не подключается к котлу напрямую, даже если она в единственном числе, но только через коллектор (в обиходе – гребёнка). Это позволяет в каждую комнату завести отдельный контур, хотя бывают ситуации, когда на полу одного помещения укладывают сразу две трубы – эта мера необходима при большой площади. К коллектору от котла подходит подача и от него же к отопителю уходит обратка. Есть гребёнки с запорной арматурой, есть без неё, но в любом случае возможна регулировка температуры – либо краном, либо термодатчиком.
При необходимости, чтобы не было путаницы в трубах, устанавливают несколько ящиков с коллекторами в разных комнатах – это очень удобно в смысле регулировки температуры при эксплуатации. Такие вместилища, конечно, лучше всего утапливать в стене, но также допускается наружная установка – в технологическом отношении место не имеет никакого значения, это уже попросту вопрос эстетики. В качестве обсады для такой ниши сантехники зачастую используют металлические ящики для встраиваемых электрощитов – они очень удобны и надёжны в эксплуатации, причём не нуждаются в покраске. Если в доме нет радиаторного отопления и предусматривается установка газового котла, то лучше отдать предпочтение конденсационному агрегату – он дороже конвекционного, но стоимость с лихвой окупится при эксплуатации.
Комбинированное отопление
Схема комбинированного отопления – радиаторы и тёплый пол
Современные жилые дома в частном секторе, у которых два, а иногда и три этажа оборурудуют комбинированным отоплением, где радиаторы работают от одного котла вместе с системой тёплого пола. Этот вариант очень удобен в эксплуатации, то есть, тёплые полы сами по себе выгодней и удобней, нежели радиаторы, но их можно укладывать не в любом помещении. Но, как бы там ни было, этот выбор личное дело каждого и причины в данном случае не имеют значения – здесь самое важное, баланс между разной температурой в контурах.
Если в радиаторном контуре нужна минимальная температура теплоносителя 60-80°C, то в таком случае в системе тёплого пола это будет 30-50°C соответственно и всё это нужно сделать при помощи одного котла из одной подачи. Для этого перед контуром тёплого пола врезают трёхходовой клапан и байпас (см. схему верху). Клапан выставляют на нужную температуру, например, на 40°C. Вода из подачи поступает в трубу на пол до тех пор, пока не превысит эту метку. Когда это происходит, клапан переключается и сбрасывает горячую воду через байпас в обратку. Как только температура пола опустится на 1-2°C, клапан опять переключается и подаёт теплоноситель в напольный контур.
Заключение
Вы сами видите, что если детально разобраться, как самому сделать отопление в частном доме, то вопрос становится не таким уж сложным – главное правильно понять технологию. Безусловно, для этого вам придётся перечитать статью не один раз, а вот тогда уже встанет вопрос техники, но это, как говорится, дело наживное.
Если загородный дом рассчитан не только на периодический приезд св оих хозяев в течение дачного сезона, а на длительное или даже постоянное проживание их в нем , то никак не обойтись без системы отопления. Этот вопрос всегда тщательно продумывается еще на стадии проектирования строительства или реконструкции, учитывается при покупке уже готового жилья.
Вопрос этот – чрезвычайно серьезный , требующий скрупулёзного учета всех имеющихся условий: периодов будущей эксплуатации здания, климатического пояса местности, наличие линий энергоснабжения, инженерных коммуникаций, особенностей конструкции здания, общей расчетной стоимости реализации того или иного проекта. И все же чаще всего хозяева жилья приходят к выводу, что оптимальным решение будет водяная система отопления закрытого типа в частном доме.
В данной публикации будут рассмотрены основные принципы закрытой системы, ее отличия от от крытой, существующие преимущества и имеющиеся недостатки. Будет обращено внимание на основные элементы такой системы с рекомендациями по их выбору, приведены типовые схемы разводки отопительной внутридомовой сети.
Частный дом может отапливаться по-разному.
- С давних пор главным источником тепла являлись одна или несколько печей (каминов), каждая из которых отапливала тот или иной участок здания. Недостатки подобного подхода очевидны – неравномерность прогрева, необходимость проводить регулярные топки, следить за процессом горения и т.п .
Печное отопление — это уже «вчерашний день»
В настоящее время этот вид отопления используется все реже, и как правило – при абсолютной невозможности или полной нецелесообразности применения другой, более эффективной системы.
- Система электрического отопления с применением конвекторов или масляных радиаторов – крайне дорогостоящая в эксплуатации из-за высокой цены электроэнергии и ее большого расхода.
Правда, появляются альтернативные способы , в виде плёночных инфракрасных элементов, но они еще не обрели широкой популярности.
- Большинство хозяев частных домов в се же останавливаются на водяном отоплении. Это – проверенная эффективная система, которая, кстати, может работать практически ото всех источников энергии – природного газа, жидкого или твёрдого топлива, электричества, что обуславливает ее полную универсальность – разница только лишь в типе обогревательного котла. Грамотно просчитанная и правильно смонтированная система водяного отопления обеспечивает равномерное распределение тепла по всем помещениям, легко поддается регулировке.
Еще не столь давно основной схемой организации водяного отопления в частном доме была открытая с гравитационным принципом перемещения теплоносителя по трубам и радиаторам.Компенсация термического расширения воды происходила за счет наличия негерметичного , который устанавливался в самой высокой точке всего контура отопительной системы.Открытость бака, безусловно, обуславливает постоянно испарение воды, поэтому возникает потребность постоянного контроля за ее необходимым уровнем.
Перемещение теплоносителя по трубам обеспечивается в этом случае разницей плотности холодной и подогретой воды – более плотная холодная как бы продавливает вперед горячую . Для облегчения этого процесса создается искусственный уклон труб на всем их протяжении, иначе может возникнуть эффект гидростатического напора.
В открытую систему вполне можно врезать и циркуляционный насос – это резко поднимет ее эффективность. Предусматривают в этом случае систему вентилей, чтобы была возможность переключения с принудительной циркуляции на естественную и обратно в случае необходимости, например, при перебоях в подаче электроэнергии.
Система закрытого типа устроена несколько по-другому. Вместо расширительного бака на трубе установлен герметичный компенсационный бак мембранного или баллонного типа. Все термические колебания объема теплоносителя он воспринимает на себя, поддерживая в замкнутой системе один уровень давления.
Главное отличие закрытой системы — наличие герметичного расширительного бака
В настоящее время эта система является наиболее популярной, так как имеет множество существенных преимуществ.
Достоинства и недостатки системы отопления закрытого типа
- Прежде всего, не происходит испарения теплоносителя. Это дает одно важное преимущество – можно использовать в этом качестве не только воду, но и антифриз. Стало быть, устраняется возможность промерзания системы при вынужденных перерывах в ее эксплуатации, например, при необходимости оставить дом на длительный срок в зимнее время.
- Компенсационный бак можно расположить практически в любой точке системы. Обычно для нег предусматривают место прямо в котельной, в непосредственной близости от нагревательного прибора. Эта обеспечивает компактность системы. Расширительный бачок открытого типа нередко располагают в самой высокой точке – на неотапливаемом чердаке, что потребует обязательной его термоизоляции. В системе закрытого типа подобной проблемы не существует.
- Принудительная циркуляция в системе закрытого типа гораздо быстрее обеспечивает прогрев помещений с момента запуска котла. Нет ненужных потерь тепловой энергии в районе расширительного бачка.
- Система отличается гибкостью – можно регулировать температуру нагрева в каждом конкретном помещении, выборочно отключать некоторые участки общего контура.
- Нет столь существенной разницы в температуре теплоносителя на входе и выходе – а это значительно повышает сроки безаварийной эксплуатации оборудования.
- Для разводки отопления можно применять трубы гораздо меньшего диаметра, нежели в открытой системе с естественной циркуляцией без какой бы то ни было потери эффективности обогрева. А это – и существенное облегчение монтажных работ, и значительная экономия материальных средств.
- Система герметична, и при правильном ее заполнении и нормальной работе клапанной системы в ней просто не должно быть воздуха. Это исключит появление воздушных пробок в трубопроводах и радиаторах. Кроме того, отсутствие доступа кислорода, содержащегося в воздухе, не дает активно развиваться коррозионным процессам.
В закрытую систему отопления можно включить и «теплые полы»
- Система обладает высокой универсальностью: кроме обычных радиаторов отопления к ней можно подключать водяные «теплые полы» или же скрытые в поверхности пола конвекторы. К такой системе отопления легко подключается контур подогрева воды для бытовых нужд – через бойлер косвенного нагрева.
Недостатков у закрытой системы отопления немного:
- Расширительный компенсационный бак должен иметь объем больше, чем при открытой системе – это обусловлено особенностью его внутренней конструкции.
- Потребуется обязательная установка так называемой «группы безопасности» – системы предохранительных клапанов.
- Корректная работа закрытой системы отопления с принудительной циркуляцией зависит от непрерывности подачи электроэнергии. Можно, конечно, предусмотреть, как и при открытом типе, переключение на естественную циркуляцию, но это уже потребует совсем иного расположения труб, что может свести ряд основных преимуществ системы к нулю (например, полностью исключается использование «теплых полов»). Кроме того, резко снизится и эффективность обогрева. Поэтому естественная циркуляция если и может рассматриваться, то лишь как «аварийная», но чаще всего закрытую систему планируют и монтируют именно под использование циркуляционного насоса.
Основные элементы системы отопления закрытого типа
Итак, в состав общей системы отопления закрытого типа для частного дома входят:
— отопительный прибор – котел ;
— циркуляционный насос;
— система разводки труб для передачи теплоносителя;
— расширительный компенсационный бак герметичного типа;
— радиаторы отопления, установленные в помещениях дома, либо другие устройства теплопередачи («теплые полы» или конвекторы);
— группа безопасности – система клапанов и воздухоотводчиков ;
— необходимая запорная арматура;
— в некоторых случаях – дополнительные устройства автоматического контроля и управления, оптимизирующие работу системы.
Отопительный котел
- Самыми распространенными являются . Если к дому проведена газовая магистраль или есть реальная возможность ее проложить, то большинство хозяев безальтернативно отдают предпочтение именно такому способу нагрева теплоносителя.
Газовые котлы — оптимальное решение, если существует возможность их установки
Газовые котлы отличает высокий КПД , простота эксплуатации, надежность и экономичность в плане оплаты энергоносителя. Недостатком их является необходимость согласования проекта установки с соответствующими организациями, так как к такой системе отопления предъявляются совершенно особые требования обеспечения безопасности.
Разнообразие газовых котлов очень велико – можно подобрать напольную или настенную модель, с одним или двумя контурами, простую в устройстве или же насыщенную электроникой, требующую подключения к стационарному дымоходу или снабженную коаксиальной системой отвода продуктов сгорания.
- Их обычно устанавливают в тех условиях , когда газоснабжение дома по каким-либо причинам невозможно. Согласования подобная установка не потребует— главное, чтобы были соблюдены требования электробезопасности и соответствия мощности котла возможностям электрической сети. Подобные отопительные приборы отличает компактность, простота и удобство регулировок.
За системами отопления с электрическими котлами твёрдо установилась репутация «неэкономичных» из-за достаточного высокой стоимости электроэнергии. Это справедливо лишь отчасти – современные электрические отопительные приборы, благодаря новым технологиям нагрева воды, имеют очень высокий КПД , и при надежном утеплении дома не должны слишком обременять бюджет.
Кроме знакомых всем котлов с ТЭНами (которые и правда не слишком экономичны) , активно применяются современные разработки.
«Батарея» из трех электродных котлов
Например, широкое распространение получают , в которых нагрев осуществляется за счет протекания переменного тока непосредственно через теплоноситель (правда, здесь потребуется специально подобранный химический состав воды в системе). Сами по себе такие котлы недороги, но есть определённые проблемы с регулировкой.
Индукционный котел — неприхотливый и весьма экономичный
Вопрос о замене печного отопления на более современное, рано или поздно, приходится решать хозяину частного дома. Понятно, что задача для непрофессионала очень сложная, но выполнимая. В этой работе есть много специфических тонкостей, о которых знают только профессионалы своего дела – проектировщики и монтажники систем отопления. Без их помощи не обойтись. Но если у владельца частного дома есть желание сделать отопление своими руками, он вполне может часть работ выполнить самостоятельно. А ответственные этапы работ доверить профессионалам.
Эта статья даст представление начинающему домашнему мастеру о том, какой цикл работ предстоит выполнить.
Варианты отопления
Для начала предстоит выбрать систему отопления. А выбрать есть из чего – их несколько и различаются между собой по типу теплоносителя:
- Водяная система отопления;
- Паровая система отопления;
- Воздушная система отопления;
- Электрическая система отопления.
Рассмотрим каждую из них по-отдельности.
Водяное отопление
Работает по принципу замкнутого контура из труб, в которых находится горячая вода. Центральным элементом в этой системе является котел, где вода нагревается и по трубам распределяется по всей системе (). Установленные водяные отопительные радиаторы, по которым проходит теплоноситель, нагреваются и согревают комнаты. Охлажденная вода снова поступает в котел, и процесс повторяется снова.
В подобную схему вписываются все отопительные котлы, но самые популярные — экономичные газовые.
Важно! Газовые котлы требуют регулярной проверки и регулировки специалистами газовой компании.
Паровое отопление
В качестве носителя тепла выступает пар от нагретой воды. В котле вода нагревается до состояния кипения и уже в виде пара расходится по магистралям до радиаторов. Охлаждаясь, пар снова превращается в воду и по трубам уходит снова в отопительный котел.
Различают два вида паровых систем:
- Открытая;
- Закрытая.
В первом случае в системе есть накопительный бак, для конденсата. А во втором – образовавшийся после охлаждения конденсат поступает обратно в котел по трубам увеличенного диаметра.
Отопление паром используют преимущественно в производственных помещениях на крупных производствах, где для собственных нужд необходим пар. Для домашнего применения паровое отопление не получило распространения ввиду больших площадей для размещения котельного оборудования. Да и сам паровой котел довольно сложен в эксплуатации, а из-за высокой температуры пара в 115° еще и опасен.
Воздушное отопление
В готовом жилом доме развернуть оборудование своими руками для организации воздушного отопления практически не реально. Только на этапе строительства нового дома возможен монтаж всей системы (). И это не смотря на то, что принцип действия такой системы достаточно прост.
Теплогенератор, расположенный в самой низкой точке паровой отопительной системы, например в подвальном помещении, нагревает воздух. И уже нагретый, он расходится по коробам воздуховода по помещениям дома и выходит через решетки под потолком комнат. Теплый воздух вытесняет холодный в обратные воздуховоды, проложенные до теплогенератора. То есть получается замкнутый цикл работы.
Для улучшения работы, в систему отопления включен вентилятор, который повышает давление воздуха в канале воздуховода.
Пример работы воздушного отопления показан на рис:
Теплогенератор может работать автономно на дизельном топливе или керосине. Можно применить и газ – как природный от магистрального газопровода, так и баллонный.
Для оборудования частного дома таким типом отопления необходимо провести проектные работы. Специалисты рассчитают: из какого материала будут воздуховоды (металл, пластик или текстиль), какого размера и построят правильную топологию сети обогрева всего строения.
Электрическое отопление
При условии наличия постоянного энергоснабжения поддержать тепло в доме помогут электроконверторы, подвесные инфракрасные обогреватели, и электрическая система «теплый пол».
Такая система прекрасно справляется с обогревом дома, но большие счета за электроэнергию заставляют задуматься об экономичности такого способа отопления.
Но если поставить ее как запасную, в дополнение к основной (например, котел на газе), то такой способ отопления вполне востребован.
Навесные отопительные электроконвекторы обладают одной особенностью – неравномерный прогрев пространства комнаты. Нижняя зона на уровне пола – холодная, а верхняя под потолком теплая.
Исправить положение поможет электрическая система «теплого пола»:
Элементы системы отопления
Всю электрическую систему отопления в доме можно сравнить с кровеносной у человека. Сердце – это котел, от которого по венам (трубам) расходится тепло на элементы отопления во всем доме.
Это, кончено, образное представление. В действительности есть еще много элементов, которые обеспечивают эффективную работу всей электрической системы отопления – от соединительных элементов для труб до расширительных бачков.
Организовать электрическое отопление можно по-разному:
- Принудительная циркуляция воды;
- Естественная циркуляция воды.
В систему с принудительной циркуляцией включен насос. Но тут есть небольшой минус – для работы насоса требуется электричество. В случае если его отключат, то вся система отопления перестанет работать.
Системы с естественной циркуляцией, в плане независимости от электричества, удобней. Оборот воды происходит за счет того, что на выходе из отопительного котла и входе температура воды разная. Но в этом случае подбираются трубы с разным диаметром, и отрегулировать ее сложно. Плюсом является то, что такая система не зависит от электроэнергии.
Системы также разделяют на открытые и закрытые.
В открытых электрических системах для сброса излишнего давления ставится расширительный бачок. Как правило, это самая верхняя точка системы. Для сброса давления в закрытых системах устанавливается мембранный бак закрытого типа. Он малогабаритен, герметичен и монтируется в любом месте электрической системы, что позволяет избежать образования воздушных пробок.
Расчет системы и подбор мощности котла
Конечно, подобрать оборудование могут и менеджеры в магазине. Но есть два способа, по которым это можно сделать вполне самостоятельно своими руками.
Простой приближенный способ применяют продавцы техники: площадь одной комнаты умножается на 100 Вт. Суммируя полученные значения для всех комнат, получают необходимую мощность отопительных приборов.
- Если на улицу выходит только одна 1 стена площадь умножается на 100 Вт;
- Для угловой комнаты, измеренная площадь умножается на 120 Вт;
- Если 2 наружных стены и два окна, площадь комнаты умножается на 130 Вт.
Для более точного расчета применяется формула:
W кот.=(S*W уд.):10
Где,
- S – площадь комнаты;
- W уд – удельная мощность применяемого отопителя на 10м² площади комнаты.
W уд выбирается в зависимости от региона.
К примеру, если площадь всех отапливаемых помещений 100м², при удельной мощности для Московского региона в 1,2кВт, то получается мощность для котла: W = (100х1,2)/10 =12 киловатт.
Расход тепла на вентиляцию
Приток свежего воздуха очень важен для комфортного проживания в доме. И поэтому при выборе отопительного котла важно учесть расход тепла на вентиляцию. Свежий воздух в помещении, несомненно, нужен, но не менее важна и скорость, с которой потоки холодного воздуха перемещаются внутри дома. И чем меньше скорость потоков свежего воздуха, тем становятся комфортней условия проживания.
Строительные нормы специально оговаривают наличие вытяжной вентиляции в помещениях:
- Ванны;
- Туалета;
- Кухни.
А приток свежего воздуха должны обеспечивать форточки в окне и приточные клапаны в жилых комнатах (рис.):
Таким образом, приточный воздух разделяется на три зоны:
- Притока воздуха.
- Перетока воздуха.
- Вытяжки воздуха.
При организации любой отопительной системы необходимо учесть расход тепла не только на обогрев дома, но и на его вентиляцию. Если работы идут по проекту, то в нем обязательно приводится расчет на теплопотери из-за поступления холодных масс воздуха внутрь помещения.
Только после расчетов по номинальному воздухообмену в доме, можно сделать выводы об окончательной потребности тепла и на обогрев дома, и на его вентиляцию.
Перед тем как выбрать и купить котел для системы отопления, необходимо решить для себя несколько параметров:
- Самое главное, приобрести именно тот тип котла, который позволит эффективно прогреть весь дом;
- Выбрать отопительный котел, который станет постоянно работать на выбранном типе топлива;
- И последнее – котел будет работать только для отопления помещений или еще и нагревать воду для повседневных нужд.
Для справки! Если котел работает преимущественно для отопления – одноконтурный, а если еще и дает горячую воду – двухконтурный.
Твердотопливные котлы
Остановить свой выбор на твердотопливных отопительных котлах имеет смысл или если в регионе нет возможности подключиться к газу или есть достаточно недорогие уголь или дрова.
Поставить твердотопливный котел своими руками на твердом топливе можно и как резервный источник тепла. Стоимость таких котлов относительно невысока, но отопительная система не будет работать без:
- Расширительного бака;
- Группы безопасности;
- Более надежных труб и радиаторов.
Это связано с тем, что котлы такого типа работают на более высоких температурах.
Такие котлы очень надежные при выполнении ряда условий:
- Топливо для котла должно соответствовать как по качеству, так и по влажности.
- Обязательная ежедневная чистка твердотопливного котла.
Газовые котлы
Наиболее популярные, при возможности подключения к газовым магистралям – газовые котлы (). Основное его преимущество – при всей простоте, еще и удобство в использовании. Большинство современных моделей газовых котлов снабжаются еще и термостатом. А это очень удобно – выбираешь нужную температуру для дома, и прибор автоматически будет поддерживать комфортное тепло во всем доме.
По ценам газовые отопительные котлы имеют большой диапазон для выбора.
На цену влияет:
- Производитель;
- Мощность;
- Тип котла.
Но большим плюсом в котлах такого типа является то, они уже идут в комплекте с циркуляционным насосом и расширительным баком.
А материал, из которого изготовлены трубы и радиаторы газового отопления, совсем другой и гораздо дешевле чем, к примеру, для котлов, работающих на твердом топливе (угле и т.п.).
Электрические котлы
Это самый дорогой способ отопления дома ().
Но! Электрические котлы отопления обладают некоторыми преимуществами:
- Большим выбором по мощности – от 2 до 40кВт;
- Стабильностью в работе;
- Не загрязняют атмосферу в доме;
- Очень просты в использовании;
- Циркуляционный насос встроенного типа;
- Поставляются с расширительным баком и термодатчиком;
- Отличаются надежностью в работе;
- Недорогой ремонт и обслуживание.
По ценам электрические котлы сопоставимы с газовыми.
Жидкотопливные котлы
Большинство потребителей и не догадываются о том, что традиционные жидкотопливные котлы отопления теперь получили возможность работать не только на солярке, а также:
- Керосине;
- Легких сортах нефти;
- Отработанных маслах (в том числе синтетического происхождения);
- Мазуте.
Достаточно поменять горелки под нужный тип топлива.
Для справки! В продаже есть универсальные жидкотопливные котлы без горелок. Потребитель имеет возможность выбрать горелку под солярку или под газ самостоятельно.
Но при применении жидкотопливных котлов отопления необходимо учитывать ряд особенностей:
- По сравнению с газовыми котлами существенно возрастут расходы на топливо.
- Затраты на приобретение оборудования и монтаж выше, чем другие типы отопления.
- На участке возле дома необходимо оставить место под установку крупногабаритной емкости под хранения запасов топлива.
- Для того чтобы в жилых помещениях в доме не разносился специфический запах солярки и шум от работы горелок, монтаж отопительного оборудования лучше выполнить в отдельно стоящем здании.
- Так как горелка нуждается в работе автоматики и насосов, работающих на электричестве, для организации бесперебойной работы предусмотреть установку резервного генератора.
- Для стабильной работы жидкотопливных котлов требуется топливо только хорошего качества.
Для удобства в таблице объединены оценочные характеристики отопительных котлов, на разных типах топлива:
Схемы систем отопления
Водяную систему отопления можно организовать по двум типам:
- Одноконтурная;
- Двухконтурная.
А по принципу движения системы бывают:
- Однотрубной;
- Двухтрубной;
- Коллекторной;
- Ленинградской.
Однотрубная
Однотрубная система отопления монтируется последовательно – один радиатор за другим. Из схемы сразу заметен существенный недостаток этой системы. Теплоноситель, переходя из одного радиатор в другой, начинает остывать. При менее интенсивном обороте воды в дальних радиаторах, она не только отдает весь остаток температуры металлу, но и медленно поступает в обратку.
Таким образом, если количество радиаторов для отопления слишком велико, то последний радиатор может быть вообще холодный.
Кроме того, такая отопительная система не практична в ремонте. Чтобы отремонтировать один радиатор, приходиться останавливать работу всего отопления в частном доме.
Вывод! В однотрубных системах отопления удлинять контур до бесконечности нельзя.
Двухтрубная
В двухтрубной системе отопления обслуживание значительно проще. Подача горячей воды к радиатору идет по одной нитке трубопровода, а через другую трубу (отработанная вода) поступает назад в котел. Радиаторы в этой схеме подключены параллельно.
Для удобства эксплуатации и ремонта каждая труба монтируется с отсекающим краном. Тут также вода у последнего радиатора в системе будет холоднее, но значительно горячее, чем в однотрубной системе.
Коллекторная
Из рисунка видно, что система подачи и обратки для каждого радиатора отопления организована независимо друг от друга. Существенный плюс в такой системе – возможность координировать температуру в любой комнате отдельно. Также очень удобно ремонтировать любой участок трубопровода и каждый радиатор отдельно.
На сегодняшний день всеми экспертами коллекторная система отопления признана наиболее прогрессивной.
Но есть и недостатки:
- Требует установки коллекторного шкафа;
- Чувствительный для сметы расход труб при монтаже системы отопления.
Ленинградская
Более усовершенствованная, однотрубная система, которая в сочетании простоты монтажа и невысокой стоимости, до сих пор очень популярна.
Несмотря на то, что ленинградская система отопления стала внедряться много лет назад, ее и теперь успешно применяют при строительстве многоэтажных домов. Такая система имеет главную особенность – простота. Для устройства такой системы можно обладать минимумом знаний и обойтись минимальным количеством материалов, чем в двухтрубных системах. Кроме этого в такой системе есть возможность контролировать каждый радиатор в системе.
Монтаж системы
После того как был сделан выбор системы отопления, самым правильным шагом будет обращение в проектное бюро. Имея на руках проект работ и чертежи, можно закупать и складировать необходимые материалы, приборов контроля и управления, комплектующих деталей.
Начинается монтаж с выбора места установки котла отопления. В случае если при работе котлов будут выделяться продукты горения, оптимальным решением будет строительство отдельной котельной. Можно разместить котельную и в подвальном помещении, при условии обустройства хорошей вентиляции и шумоизоляции.
Сам котел устанавливается на таком расстоянии от стен, чтобы к нему всегда был обеспечен свободный доступ для техобслуживания.
Покрытие пола и стен возле отопительного котла должно быть выполнено из огнеупорных материалов. Оборудуется система дымоходов от котла на улицу.
Следующие шаги по монтажу системы отопления будут выполняться согласно проекта:
- Установка циркуляционного насоса;
- Распределительного коллекторного узла;
- Измерительных приборов;
- Приборов ручной или автоматической регулировки.
После завершения работ по монтажу котла переходят к работам по устройству магистральных трубопроводов, согласно выбранной схеме отопления к местам, где будут установлены радиаторы. В жилых домах придется в стенах и перегородках делать проходы под трубопроводы. Исходя из выбранного материала, трубы связываются между собой заготовленными ранее элементами.
Монтажные работы завершаются установкой радиаторов. Обычно при установке придерживаются следующих условий:
- Расстояние от пола – 12 см;
- Расстояние от стен – до 5 см.
На трубы при входе и выходе радиаторов устанавливается запорная арматура, термодатчики и другие регулировочные элементы.
Завершает монтажные работы – опрессовка всей системы.
Подключение котла
Подключение установленного котла к отопительной системе по следующей схеме:
- Проложенную по дому систему труб подключают к выводам на котле.
- Как правило, в местах соединений устанавливаются отсекающие от общей системы запорные краны.
- Для работы электрических приборов подключаются провода и контур заземления.
- Установка предохранительных клапанов, терморегуляторов и других приборов (устанавливается перед установкой запирающей арматуры).
- Для котлов отопления на газе – подключение к газопроводу.
- Заполнение отопительной системы водой.
- Опрессовка системы повышенным давлением. Попутно выявляются и устраняются протечки в системе.
- Сброс давления в трубах до рабочего.
Важно! При первом запуске газового котла обязательно присутствие представителя газовой компании.
Современный рынок строительный материалов предлагает большой подбор труб из разнообразных материалов для устройства отопительной системы.
Конечно, при достаточных навыках сварочных работ, можно остановить свой выбор на привычных стальных трубах. Но зачем, заранее обрекать себя на гарантированный ремонт системы из-за того что трубы будут подвержены коррозии?
Если есть желание применить или медные или нержавеющие трубы, то его можно только одобрить, если владелец не ограничен в финансовых средствах и его не пугают определенные сложности в монтаже. Такие трубы самые дорогие, но они не боятся повышенного давления и высокой температуры.
Самый недорогой вариант – трубы из полипропилена. Но надо учесть, что места соединения с фитингами проводятся методом спаивания и если прогрев соединения недостаточен – это место обязательно потечет. А при перегреве возможно перекрытие внутреннего сечения расплавленным материалом.
В последнее время полиэтиленовые или металлопластиковые трубы пользуются большой популярностью. Монтаж достаточно простой, при условии, что стыки выполнены на прессованных фитингах. Их можно уложить под заливные полы при устройстве системы «теплый пол».
При большом выборе современных радиаторов, останавливать свой выбор на традиционных чугунных, как минимум, не рационально (). Из-за низкой теплопроводности они потеряли свою былую популярность.
Алюминиевые радиаторы
Кроме высокой теплоотдачи, алюминиевые радиаторы очень легкие.
Благодаря, тому, что они обладают разнообразием межосевых расстояний (350-500мм), установка системы отопления очень облегчается. Алюминиевые радиаторы обладают рядом плюсов, которые их выгодно отличают от других приборов отопления:
- Высокой теплоотдачей;
- Малым весом конструкции;
- Высоким рабочим давлением (18 атм.);
- Красивым дизайном.
Биметаллические радиаторы
Системы такого типа сочетают в себе достоинства и секционных (из алюминиевых сплавов), и трубчатых (из стали):
- Увеличенной прочностью (до 40 атмосфер);
- Большим сроком эксплуатации (до 20лет);
- Красивым дизайном;
- Большим уровнем теплоотдачи.
Стальные панельные радиаторы
Основное преимущество стальных радиаторов – в быстром реагировании на перепады температуры теплоносителя.
Они мгновенно нагреваются и также стремительно остывают. Такие свойства существенным образом влияет на энергосбережение.
Большая площадь штампованных стальных панелей положительным образом влияет на высокую теплоотдачу, а наличие оребренной поверхности увеличивает площадь отопительного прибора. Такие качества повышают комфортность и эффективность отопления.
Подбор по мощности и способы подключения радиаторов
Решение заменить полностью систему отопления принято окончательно. Основные элементы системы подобраны, осталось решить вопрос – какую мощность могут выдавать сами радиаторы?
Именно этот показатель в действительности самый важный при определении свойств отопительной системы.
Возьмем, для примера, комнату площадью 10 м² с высотой потолков 3 м. Объем комнаты соответственно 10х3 = 30 м³.
Но этот показатель не в полной мере описывает характеристику радиатора. Из нормативов известно, что для обогрева 1м³ комнаты требуется радиатор отопления с выходной мощностью минимум 40 Ватт.
В итоге получается: 30х40 = 1200 Вт.
Для страховки можно добавить 15-20%. Вот именно такое количество тепла необходимо для обогрева такой комнаты. Как видно расчеты совсем несложные и их можно выполнить самостоятельно перед походом в магазин.
Когда с мощностью радиатора разобрались, осталось выбрать способ его подключения к магистрали, которое осуществляется несколькими способами как на рисунке:
Боковое подключение отопительные батареи используется при монтаже к стоякам. В случае если магистральные трубы проложены под напольным покрытием или на уровне пола – диагональное.
Из рисунка видно, что эти два способа подключения позволяют максимально продуктивно использовать всю поверхность батареи.
Находит своих сторонников и нижний разносторонний способ подключения. Из рисунка видно, что при таком направлении горячей воды невозможно эффективно прогреть все пространство радиатора.
Ошибки во время монтажа
Недочеты и ошибки в монтажных работах — нередкий случай. Их описание это тема для отдельной статьи, но можно выделить наиболее распространенные:
- Неграмотный подбор источника тепла;
- Допущенные недочеты в контуре котла;
- Неправильно подобранная система отопления;
- Небрежное отношение монтажников.
Выбор котла недостаточной мощности – самая распространенная ошибка.
Желание сэкономить на стоимости котла, но при этом запитать не только систему отопления, но и организовать подачу горячей воды, приведет к тому, что теплогенератор не в состоянии будет обеспечить дом достаточным количеством тепла.
Все элементы и приборы в обвязке котла должны быть установлены согласно их функциональным свойствам. Например, вставка насоса рекомендуется именно на обратных линиях трубопроводов и не забыть учесть про горизонтальное положение вала насоса.
При неправильно подобранной системе отопления есть риск дополнительных переделок. Так если «навесить» на однотрубную систему более пяти радиаторов чаще всего остальные греть не будут вообще.
К недочетом в монтаже своими руками можно привести примеры некачественно выставленных уклонов, не проваренные соединения или установка неправильно подобранной запорной арматуры.
Например, если перепутать места установки вентилей на трубы перед входом (обыкновенный кран) и на выходе из радиатора (кран регулировки подачи воды). Также случается, что монтаж труб в полу происходит без обязательного утепления, чтобы вода не остыла на пути к радиатору. Пришлось на даче менять систему отопления — старые чугунные батареи и советский котел, на который деталей даже днем с огнем не сыскать. Но как узнали стоимость услуг по замене и модернизации тепловых коммуникаций — были в большом шоке. В итоге решили сделать все самостоятельно — пусть и не так быстро, зато хорошую копейку можно сэкономить. Благо нашли эту статью, где очень подробно и примерами обрисованы все этапы работ, много фотографий объясняющих. Особо понравился раздел «Ошибки во время монтажа» — узнали много полезного из разряда «чего не надо делать», иначе потом больше времени, нервов и денег потратили б на переделывание.
Спасибо автору за подробную статью. Ее смело можно использовать как научное пособие при самостоятельном монтаже системы отопления в своем доме. Спасибо также и за многие рекомендации. Они помогут, особенно новичкам. А от себя добавлю, что, на мой взгляд, самым оптимальным вариантом из предложенных является установка газового котла. Ведь судите сами: это сравнительно дешево, привычно и практично. Однако автор или кто-нибудь еще может со мной не согласиться. Буду с нетерпением ждать мнений других людей на этот счет.
Мы два года назад как раз делали в доме отопление. Чтобы не быть зависимыми от печь, а то гарь эта и дым надоедают, если честно. Мы со специалистами установили водяное отопление. Довольно практично и мощность не теряется, не распыляется. Воду просто нагревает котел и она расходится по трубам, которые размещены по дому, типа батареи. И они уже нагревают дом. Лично для нас этот способ показался самым простым и оптимальным.
Возник вопрос с заменой отопления в частном доме, решили выкинуть советские батареи и котёл и заменить на новый. Цены конечно ужас, дерут по-страшному. Вот начал поиски в сети как правильно всё сделать, благо наткнулся на вас и получил информацию, по установке и монтажу системы. Подробно всё расписано разобрался легко. Мне выгодней стало после прочтения самому сделать, чем переплатить в 10 раз дороже какому-то умнику который умеет так же как и я.