Подготовить все материалы для того чтобы сделать водяное отопление своими руками это под силу любому домовладельцу. Если весь комплекс работ по переустройству кажется довольно сложный – не беда! Теперь, когда существуют компьютерные технологии и интернет, есть возможность изучить теоретическую часть более детально.
Основные достоинства водяного отопления
Из всех систем отопления, водяная – самая распространенная. В качестве носителя тепла выступает вода. Нагретая котлом отопления () она поступает в систему трубопроводов и радиаторов, где и циркулирует по замкнутому циклу.
По каким причинам выбирают водяной тип отопления:
- Установить такую систему можно как для уже готового частного дома, так и на стадии строительства.
- При условии установки запорных клапанов и регуляторов температуры на батареях, есть возможность поддерживать выбранную температуру для каждой комнаты по отдельности.
- Это самый дешевый и распространенный теплоноситель.
- Вода, как носитель тепла, может применяться с отопительными котлами () на любом виде топлива.
Системы водяного отопления
Системы водяного отопления различают по принципу движения воды по трубопроводам:
- естественная циркуляция;
- принудительная циркуляция.
Естественное поступление воды
При естественной циркуляции, вода в системе отопления проходит путь по принципу круговорота воды – горячая вода стремится подняться вверх, а холодная опускается вниз. Нагретая вода после нагревательного котла самостоятельно движется по трубам до батареи.
Теплоноситель, проходя через всю поверхность, прогревает элемент отопления, который отдает тепло в воздух и уже после этого более холодным возвращается к котлу для повторения цикла.
Для работы водяной системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя есть ряд технических требований для более эффективного обогрева помещений:
- монтаж расширительного бака должен производиться в самой верхней точке системы отопления;
- монтаж трубопровода для обратки производится понизу приборов водяного отопления с перепадом по высоте между последним радиатором и конечной точкой;
- трубопровод для возврата воды в систему (обратка) должен быть большего диаметра, чем для подачи;
- уклон обратного трубопровода должен быть строго выверен, согласно технических требований.
Важно! Основное преимущество водяных систем с естественной циркуляцией – отсутствие насосного оборудования.
Такие системы отопления делают как открытого типа, так и закрытого. В первом варианте вода в расширительном баке имеет непосредственный контакт с окружающим воздухом. В системах закрытого типа устанавливается расширительный бак особой конструкции:
Применение такого расширительного бачка исключает попадание кислорода в систему трубопроводов, что положительным образом сказывается на долговечности водяных отопительных приборов.
Трубопроводы с естественной циркуляцией теплоносителя интересны для потребителя благодаря своей простоте, безопасности и автономности.
Важно! При желании эту схему несложно переделать в систему с принудительной циркуляцией теплоносителя.
Принудительная циркуляция теплоносителя
В принудительной циркуляции в работу оборота воды по трубам и батареям включен насос, который направляет и усиливает движение теплоносителя по системе.
Несомненно, дополнительное оборудование – это дополнительные финансовые затраты. Но зато дает и дополнительные преимущества:
- нет необходимости в строгом соблюдении уклонов трубопроводов;
- трубопроводы могут быть одного диаметра;
- появляется возможность подключить к водяной системе обогрев помещений с применением «теплого пола»;
- в систему можно врезать температурные датчики, регулирующие температуру в каждом помещении частного дома по отдельности;
- дает возможность применения пластиковых труб, которые значительно дешевле стального водопровода;
- значительно облегчаются монтажные работы.
Основной недостаток – зависимость от перебоев с электроэнергией. Решается применением или комбинированных типов отопления, или установкой резервных электрогенераторов.
Типы схем водяного отопления
По тому, как отопительные приборы подключают к трубам, различают два способа:
- Однотрубный. Радиаторы подсоединяют один за другим последовательно.
Горячая вода последовательно проходит каждый отопительный прибор и от последнего уходит напрямую к котлу. Такая водяная система при меньшем количестве трубопроводов пользуется популярностью – быстротой в монтаже. Но надо учесть, что нагрев последнего радиатора в цепочке значительно снижается за счет большой теплопотери носителя тепла (воды).
- Двухтрубный. Более сложный способ организации теплоснабжения водяных отопительных приборов, но и более продуктивный. Благодаря тому, что подвод труб с горячей и холодной водой к каждому радиатору раздельный, теплопотери носителя значительно ниже.
Также добавляется возможность монтажа «теплого пола».
Виды водяных радиаторов
По способу обогрева помещения водяные отопительные конструкции можно разделить на:
- радиаторные;
- «теплый пол»;
- плинтусное отопление.
Радиаторные
Типичные для хрущевок, чугунные радиаторы водяного отопления, редко применяются в современном строительстве (как выбрать для частного дома). Теперь чаще можно встретить радиаторы из другого материала:
- биметаллические;
- стальные;
- из алюминиевых сплавов.
Такие радиаторы отлично зарекомендовали себя в работе, несмотря на определенные требования к самой воде. Для долговременной работы вода должна соответствовать, например, таким требованиям как процентное содержание в ней кислорода, железа и других примесей. Все это перечислено в РД 34.20.501-95.
Подогрев «теплым полом»
Система «теплый пол» чаще всего устанавливается как дополнение к радиаторному типу для обогрева помещения дома (). Несмотря на сложность в устройстве таких полов, основное их преимущество – большая площадь обогрева. Фактически вся поверхность пола работает как один большой радиатор. Теплообмен воздуха в доме происходит в оптимально правильном режиме – нагретый воздух в помещении поднимается снизу вверх, заполняя все пространство.
Кроме комфорта, применение «теплого пола» позволяет снизить рабочую температуру воды до 55 ºC.
Но есть один существенный недостаток. Такую систему отопления трудно реализовать в уже жилых помещениях. Для укладки трубопроводов требуется поднимать уровень уже существующего пола и без замены межкомнатных дверей тут не обойтись.
Плинтусные
Новое направление в обогреве помещения дома – плинтусная система отопления. В ней соединена преимущества радиаторов и «теплого пола».
Все оборудование – и трубы и радиаторы – устанавливаются по периметру комнаты на уровне плинтусов. Это позволяет прогревать и стены и пол одновременно. Соответственно и воздух прогревается более равномерно.
Плюсы таких систем:
- Из интерьера помещения исключаются традиционные радиаторы.
- Возможность провести монтаж в существующих жилых помещениях.
- Широкая цветовая гамма покрытий плинтусов дает возможность оформить интерьер помещения по своему вкусу.
Заключение
Водяное отопление загородного дома – это наиболее популярный способ обогрева. Оно прошло проверку временем. Ему десятки лет. А современное исполнение более усовершенствовано и улучшено. Его можно с уверенностью рекомендовать для обогрева частных домов.
Смотрите видео — однотрубная / двухтрубная система отопления:
Считаю водяное отопление самым лучшим вариантом для установке на даче. За время эксплуатации своего дома в северных условиях тема отопления была наиболее острой. Выбрал водяное охлаждение по причине его надёжности, простоты строения а также безопасности. Раньше многие сомневались стоит ли устанавливать данный вид отопительной системы, но сейчас в связи с его более современными модификациями сомнений для установки нет.
Надумал я на даче все таки установить водяное отопление. Оно вроде бы самое экономное. Знакомый установил плинтусное отопление, решил и я на нем остановить свой выбор. Мне кажется, это лучший выбор, если хочешь без повреждений жилища провести отопление. При чем таким образом подогреваются и стены, и напольное покрытие. Я доволен своим выбором. Во-первых, это наиболее выгодно, а во-вторых, обошелся без пыли, грязи и т.д.
Очень хорошая вещь это водяной пол. У меня установлен водяной пол на коттедже, да установка конечно стоила денег, но результат превзошел все ожидания. Пол нагревается от котла, есть режимы чтобы увеличить температуру воды и соответственно увеличить обогрев комнаты. Вообщем скажу, что водяной пол стоит того, чтобы его устанавливать и советую другим.
Долго размышлял, надо ли оно вообще — отопление на даче. Зимой я там не живу, летом, весной и осенью достаточно просто протопить печку и все, тепло. Потом стал прикидывать, что дешевле — закупать дрова — что выходит тоже в кругленькую сумму — или просто поставить котел с радиаторами. Вариант с теплым полом тоже очень привлекал, но казался достаточно сложным для того, чтобы его сделать.
В итоге действительно поставили радиаторы, стало гораздо теплее. Поживу в этом году на даче зимой, хочется затестить систему.
Всего лишь несколько десятилетий назад единственным видом отопления домов было печное, что объяснялось дешевизной твердого топлива и отсутствием доступа к другим источникам энергии. За относительно короткое время системы отопления развились очень сильно и появилось столько их разновидностей, что у хозяина дома могут быть муки выбора именно того варианта, который подойдет ему наилучшим образом. В этой статье мы постараемся пошагово разобраться с тем, как сделать отопление в частном доме, так как этот вопрос неизбежно встает и при строительстве, и при реконструкции.
Виды источников энергии и факторы, определяющие их выбор
Главным фактором, влияющим на правильный выбор системы отопления – это наличие рядом доступного топлива или источника энергии, которая в дальнейшем будет преобразовываться в нужное нам тепло. Что же используется человечеством в настоящее время.
Твердое топливо
Виды твердого топлива
Твердое топливо издревле используется человеком в качестве источника энергии. Им могут быть:
- Дрова или любой вид д ревесины, в том числе отходы древесного производства. Это наиболее давно используемый вид топлива, который не потерял актуальность до сих пор. В эту же категорию можно отнести и современные его виды: пеллеты или топливные брикеты (евродрова), - для производства которых применяют высушенные и спрессованные древесные отходы. Благодаря низкому содержанию влаги в этих изделиях, производители заверяют, что их теплотворная способность в 2— 3 раза выше, чем традиционных дров.
- Каменный уголь дает при сгорании больше тепла чем дрова, но он образует значительное количество шлака, который требует периодической чистки и удаления. Для возгорания угля потребуется все то же древесное топливо.
- Торф в чистом виде для топлива уже не используется, поэтому производители предлагают так называемые торфяные брикеты, где исходное сырье тщательно высушивают, а затем прессуют в удобную для транспортировки и хранения форму. Естественно, что теплотворная способность таких брикетов значительно выше, чем природного торфа.
Камины и печи
Самыми первыми источниками тепловой энергии были обычные костры, а потом уже появились камины и печи, где над сгоранием твердого топлива уже имеется хоть какой-то контроль. И этот вид отопления еще рано отправлять на «свалку истории». Если речь идет о частном доме, где люди появляются периодически, а не постоянно проживают (например, дача), то камин или печь будут идеальным вариантом. Мастера-умельцы разработали множество замечательных проектов, в которых камин и печь совмещены. В таких домах хозяева с такими печами могут одновременно любоваться открытым пламенем, обогревать помещения и готовить пищу.
Печь совмещенная с камином — отличный вариант отопления дачного дома
Подробную информацию, читайте в статье на нашем сайте.
Твердотопливные котлы
Для того чтобы передать энергию теплоносителю, в качестве которого чаще всего выступает вода, существуют специальные твердотопливные котлы, они в течение долгого времени были незаслуженно задвинуты на второй план, благодаря победному шествию газовых котлов. Но в последнее время, на фоне постоянного удорожания основных энергоносителей: электричества, газа и различных видов жидкого топлива, - они обретают второе рождение. Перечислим основные достоинства твердотопливных котлов:
- Твердотопливные котлы имеют наиболее низкую стоимость вырабатываемой тепловой энергии: один киловатт энергии, произведенной ими в 4 раза дешевле, чем при сжигании природного газа, не менее чем 8 раз дешевле, чем при сжигании дизтоплива и в 17 раз дешевле, чем тепло, вырабатываемое электрическим котлом.
- Большинство современных твердотопливных котлов не требуют подключения к электричеству, их автоматика энергонезависима. Поэтому их выгодно эксплуатировать там, где нет газоснабжения, имеются частые перебои или отсутствует электроснабжение. Следует отметить, что для полной автономности с твердотопливным котлом, следует проектировать систему отопления с естественной циркуляцией и открытым расширительным бачком .
- Современные модели пиролизных котлов длительного горения практически «всеядны» — принимают любой вид твердого топлива, в том числе и различные горючие отходы. Они требуют всего один-два раза в сутки чистки и закладки. Благодаря созданным в них условиям, сгорание топлива происходит наиболее полно, поэтому и золы и шлаков в них намного меньше.
Но, твердотопливные котлы не безупречны, поэтому имеют ряд недостатков:
- Даже при наличии «продвинутой» автоматики, такой вид котлов требует обязательного участия человека для чистки и закладки новой порции топлива. Частично лишены этого недостатка пеллетные котлы, в котором подача из бункера в камеру сгорания происходит автоматически, но и они требуют периодической чистки, да и стоимость пеллет пока «кусается».
- Твердотопливные котлы имеют большие габариты и требуют отдельного помещения для себя и для запаса топлива, а также дымохода, способного выдержать высокие температуры.
- Эти виды котлов имеют очень большую тепловую инерционность и могут генерировать избыточное для отопления тепло, поэтому желательно их оборудовать водяным теплоаккумулятором , а это сильно сказывается на общей стоимости системы отопления.
Тем не менее твердотопливные котлы еще очень долго будут использоваться человечеством, так как они работают на возобновляемых видах топлива, чего нельзя сказать об углеводородах, запасы которых истощаются и цены на них постоянно растут. В частных домах их использование оправдано только лишь там, где отсутствует газоснабжение либо имеется источник твердого топлива по очень низкой цене.
Жидкое топливо и жидкотопливные котлы
Большинство жидкотопливных котлов работает на дизельном топливе (солярке), реже на мазуте. Их применение оправдано лишь в том случае, когда нет доступа ни к природному газу, ни к твердому топливу. Без электроэнергии, однако, они не работают. Достоинствами жидкотопливных котлов являются:
- Для установки такого котла не нужно получать специальных разрешений (как с газовыми котлами).
- Жидкотопливные котлы имеют высокий КПД.
- Большинство моделей имеет высокую мощность, что позволяет отопить большие по площади дома или группу строений.
- Жидкотопливные котлы легко поддаются регулировке.
- Некоторые модели могут т рансформироваться в газовые котлы путем замены горелки.
- Тепло, генерируемое жидкотопливным котлом, обходится гораздо дешевле, чем электрическим.
Недостатки жидкотопливных котлов:
- Такие котлы энергозависимы, для работы горелки требуется электроэнергия. При перебоях в ее подаче требуется ручной запуск к отла.
- Для установки котла требуется специальное отдельное помещение с хорошей вытяжкой.
- Для хранения запасов топлива требуется большая емкость , причем необходимо предусмотреть электроподогрев дизельного топлива в зимнее время.
- Жидкотопливные котлы очень шумные из-за работы вентиляторной горелки.
- Тепло, производимое такими котлами, значительно дороже, чем производимое газовыми или твердотопливными.
Исходя из всего вышесказанного, можно заключить, что жидкотопливные котлы выгодно устанавливать для обогрева частных домов большой площади, которые в перспективе, с подводом магистралей, будут переведены на газ.
Отопление при помощи электрической энергии
Передавать и использовать электрическую энергию, безусловно, удобнее всего. И преобразование в тепло осуществляется проще всего, и управлять процессом нагрева тоже легко. Почему же ее не используют так, как этого хотелось бы? Прежде всего, стоит узнать каким образом может использоваться электрическая энергия для отопления?
Прямые способы отопления электричеством
В этом способе передача тепла в помещения происходит без «посредника» - теплоносителя, а напрямую. Реализация такого электрического отопления может происходить разными путями:
- Обогрев при помощи масляных радиаторов. Эти приборы известны большинству и представляют собой нагревательный ТЭН, помещенный внутрь металлического радиатора с минеральным маслом, которое, разогреваясь, передает тепло корпусу прибора, а тот уже в окружающее помещение. У электрических масляных обогревателей тепло передается как конвекционным путем , так и излучением. Они обладают определенной тепловой инерционностью, свойственной классическим чугунным радиаторам, просты в установке, однако, этот вид отопительных приборов дороже, чем конвекторы.
- Отопление при помощи электрических конвекторов реализуется проще, чем масляными радиаторами. В таких приборах ТЭН помещен в керамическую оболочку и герметично впаян в корпус из стали или алюминия, имеющий ребристую форму. При нагреве тепло распределяется по конвектору, холодный воздух поступает снизу и, проходя через ребра , нагревается и поднимается наверх, то есть происходит конвекция. Нагретый воздух уже передает тепло строительным конструкциям и окружающим предметам. Доля излучения в таких приборах составляет примерно 10%.
- Отопление при помощи электрических теплых полов очень хорошо себя зарекомендовало как вспомогательное в частных домах и квартирах, но вполне может использоваться и как основное – лишь бы хватило выделенной мощности. Реализуется такое отопление при помощи нагревательных кабелей или инфракрасных пленок , которые скрывают либо в стяжке пола, либо под напольными покрытиями. Это один из самых комфортных видов электрического отопления.
- Отопление при помощи инфракрасных излучателей – один из самых современных видов электрического отопления. Главные элементы – излучатели, могут монтироваться на потолок, стены, пол. Они могут быт как стационарными, так и передвижными. Преобразование электрической энергии в инфракрасные лучи происходит при помощи кварцевых излучателей, что позволяет получить очень высокую долю инфракрасного излучения. Особенностью таких излучателей является то, что они обогревают только те предметы, которые находятся в зоне их действия. Это позволяет создавать зоны с различным температурным режимом.
- Отопление в частных домах при помощи тепловентиляторов хорошо себя зарекомендовало, но не как стационарное, а как помощь основному. Например, в самые холодные дни основная система отопления не справляется со своей функцией или нужно быстро прогреть помещение дачного домика в зимнее время, пока инерционные водяные радиаторы выйдут на свой штатный режим.
Прямой способ отопления электричеством наиболее прост в исполнении, так как для его реализации требуется только закрепить тепловые приборы и провести к ним проводку, при необходимости установить терморегуляторы и контроллеры. Повсеместное использование этого способа отопления ограничивается, прежде всего, высокой стоимостью электроэнергии, ограничением выделенных мощностей на один дом, а также и недешевым оборудованием.
Электрическое водяное отопление
Этот вид отопления можно назвать косвенным, так как тепло передается вначале от ТЭНов теплоносителю – воде, а уже потом вода распределяется при помощи трубопроводов по по мещениям и отдает свое тепло через обычные радиаторы отопления. Сердцем такой системы являются электрические котлы, которые могут быть нескольких типов:
- Электрические котлы с ТЭНами (трубчатыми электронагревателями), которые применяются и в стиральных машинах, и в электрочайниках. Достоинствами таких котлов является их простота, что выгодно сказывается на цене. Основной недостаток – неизбежное образование накипи, что сильно со временем уменьшает теплоотдачу.
- Электродные котлы в качестве нагревателя используют собственно саму воду, которая при пропускании через нее электрического тока подвергается процессу электролиза с большим выделением тепла. Такие котлы имеют компактные размеры, накипь в них не образуется, но для их эксплуатации требуется подготовка воды и периодическая замена электродов.
- Индукционные котлы используют для нагрева воды явление электромагнитной индукции. В герметичной катушке генерируется переменное магнитное поле высокой частоты, под его воздействием в сердечнике и корпусе котла генерируются токи Фуко, разогревающие металл. Тепло передается циркулирующему теплоносителю – воде. Такие котлы надежны , имеют высокий КПД, но и цена на них больше, чем на ТЭНовые и электродные.
Обобщая все положительные характеристики водяных электрических котлов, можно отметить их преимущества:
- Электрические котлы имеют небольшие размеры и могут быть установлены в любом удобном месте частного дома.
- Они имеют высокий КПД, бесшумны в работе, не выделяют никаких вредных веществ, не требуют дымоходов.
- Электрические котлы безопасны в эксплуатации.
- Они могут встраиваться в существующую систему отопления с газовыми или твердотопливными котлами в качестве резерва, вспомогательного элемента или предотвращения замерзания теплоносителя в зимнее время.
- Электрические котлы легко поддаются регулировке и техническому обслуживанию.
Главным фактором, который, к сожалению, ограничивает их широкое и повсеместное применение является более высокая цена на электроэнергию по сравнению с газом или твердым топливом. Большая часть электричества в мире производится путем сжигания углеводородов, поэтому эта самая удобная в использовании энергия пока проигрывает им по экономическим показателям.
Отопление газовыми котлами
В настоящий момент, отопление частного дома газовыми котлами является наиболее выгодным и перспективным, причем эта тенденция будет сохраняться еще не одно десятилетие. Почему же выгодно иметь в качестве «сердца» отопительной системы именно газовый котел ?
- Газ при сгорании обладает очень большой теплотворной способностью, расходы на газовое отопление одни из самых низких.
- Газовые котлы некоторых моделей могут работать при отсутствии электроснабжения, поэтому могут быть включены в полностью автономную систему отопления.
- Для современных настенных газовых котлов с закрытой камерой сгорания (турбокотлы) не требуется отдельного помещения, они могут стать красивой частью интерьера кухни.
- В газовых двухконтурных котлах эффективно реализуется функция подогрева воды.
- Газовые котлы имеют высокий КПД, в них легко регулируется мощность, они поддаются процессу автоматизации системы отопления, дистанционному контролю (даже через интернет или GSM-модуль ).
- Современные газовые котлы не создают при работе большого шума, за исключением моделей с вентиляторной горелкой.
- Все современные сертифицированные котлы оснащены многоуровневой системой безопасности, минимизирующей вероятность утечки газа и перегрева теплоносителя.
- При сгорании газа не образуется шлаков и сажи, поэтому в течение длительного времени котлы не требуют вмешательства человека.
При всей экономической выгоде и привлекательности газового отопления существуют и подводные камни, которые следует учитывать:
- Работы по по дведению магистрального газа и подключению газового котла требуют обязательного проектирования, оформление пакета разрешительных документов, что связано с очень большими финансовыми затратами, они занимают продолжительное время.
- Установку и пусконаладочные работы газового котла запрещено производить самостоятельно.
- Газовые котлы – сложное и взрывоопасное оборудование, требующее периодического контроля и технического обслуживания только уполномоченными на это организациями. Причем это требование обязательное и это связано с дополнительными расходами.
- Газовые котлы большой мощности (от 50 кВт) работают только с дымоходами и требуют отдельного помещения, отвечающего определенным нормам по площади, объему , вентиляции.
- Современные газовые котлы, работающие в системах с принудительной циркуляции теплоносителя, требуют подключения к электрической сети.
Бывает, что потребитель решает оборудовать систему отопления своего дома газовым котлом, но с питанием не от магистрального, а от сжиженного газа. Такой подход вполне оправдан тогда, когда планируется в перспективе переход на магистральный газ, для этого в котле меняются горелки и корректируются настройки. Постоянно отапливаться от баллонов со сжиженным газом крайне неудобно, особенно в больших домах, а сооружение газового хранилища – газгольдера, - мероприятие крайне хлопотное и затратное.
Поэтому прежде чем делать выбор в пользу газовых котлов, следует учесть все вышеописанные факторы и оценить предстоящие расходы. И, возможно, на эти деньги можно будет купить такой запас твердого топлива, которого хватит на несколько десятков лет. И такое бывает!
Альтернативные способы отопления частного дома
Существуют способы отопления частных домов, которые позволяют отказаться от сжигания газа, жидкого или твердого топлива, использования дорогой электрической энергии. Это одно из самых перспективных направлений, которое бурно развивается в развитых странах. Речь идет об использовании солнечной и геотермальной энергии.
Использование солнечных коллекторов
Идея использования энергии Солнца для целей отопления и нагрева воды давно нашла свою реализацию в развитых странах. Например, в Израиле 3% от всей произведенной энергии в стране вносят солнечные коллекторы, что позволяет экономить более двух миллионов баррелей нефти в год. В Китае, суммарная мощность солнечных коллекторов превышает все атомные станции России вместе взятые. И таких примеров еще очень много.
В условиях России солнечные коллекторы не смогут полностью обеспечить систему отопления зимой необходимым теплом, но внести свой существенный вклад, экономя энергоресурсы, смогут. Использование солнечной энергии дает владельцу частного дома неоспоримые преимущества:
- В летнее время солнечные коллекторы могут полностью обеспечить частный дом горячей водой.
- В зимнее время солнечные коллекторы способны в условиях России сэкономить 30– 50% расходов на отопление.
- Для установки и эксплуатации коллекторов не требуется разрешение.
Однако применение солнечных коллекторов связано с определенными трудностями:
- Высокая стоимость оборудования и монтажа.
- Отсутствие достаточного количества классных специалистов .
- Солнечные коллекторы работают только в солнечные дни, поэтому потребуется емкость-теплоаккумулятор , чтобы накопленной энергией можно было воспользоваться и в ночное время.
- В летнее время коллекторы могут войти в режим стагнации, когда собранное ими тепло просто некуда будет девать. Даже емкости теплоаккумулятора может не хватить. Лучший способ сброса излишнего тепла – подогрев воды в бассейне.
При нынешних ценах на оборудование и энергоносители, отсутствие государственной поддержки повсеместного внедрения солнечных коллекторов для целей отопления и подогрева воды, их использование будет чаще всего нецелесообразно. Правда, в летнее время самодельные солнечные коллекторы замечательно греют воду в душевых, а самодельные воздушные коллекторы из алюминиевых банок греют помещения в зимние солнечные дни.
Подробную информацию, о том можете прочитать в соответствующем разделе на нашем сайте.
Использование тепловых насосов
Одно из перспективных направлений альтернативных источников энергии – это тепловые насосы. Эти агрегаты «выкачивают» тепло из окружающей среды, из любого объекта, который имеет температуру хотя бы 1 градус Цельсия. Такими объектами может быть грунт, водоем или скважины в земле, где температура неизменна. Можно сказать, что тепловой насос – это холодильник, только включенный наоборот. Испаритель, который забирает тепло, проложен в грунте или водоеме , а конденсатор, отдающий тепло, находится внутри дома. Кстати, тепловые насосы внешне очень похожи на холодильники.
В мире уже накоплен немалый опыт использования тепловых насосов, что позволяет сказать о преимуществах такого способа отопления:
- Тепловые насосы – самый экологичный и безопасный способ получения энергии из окружающей среды, использующий полностью возобновляемые природные источники.
- В летнее время эти агрегаты могут использоваться для кондиционирования – сбрасывая избыточное тепло из дома во внешнюю среду.
- Тепловые насосы работают бесшумно, для них не требуется отдельных помещений, дымоходов, запасов топлива.
Главным и, пожалуй, единственным недостатком, определяющим малое использование тепловых насосов на территории бывшего СССР – это высокая стоимость оборудования и монтажа, которая может не окупиться за весь срок службы этих агрегатов. Пока затраты на установку и эксплуатацию тепловых насосов не сравняются с газовыми котлами, говорить об их широком внедрении преждевременно. Это когда-нибудь произойдет , но когданеизвестно, так как газовое лобби в России еще достаточно сильное.
Расчет и проектирование системы отопления частного дома
После того как хозяин частного дома определился с тем, какой вид топлива он будет использовать, необходимо выбрать именно ту систему отопления, которая будет предпочтительна него. Что при этом надо учесть?
- Если в месте расположения дома очень часто происходит отключение или перебои с электроэнергией, то наиболее предпочтительны будут печи, камины, энергонезависимые твердотопливные или газовые котлы. Система отопления при этом должна быть с естественной циркуляцией теплоносителя. Если есть аварийный бензиновый или дизельный генератор, то можно проектировать более современную систему отопления.
- Если к дому подведена газовая магистраль, то однозначный выбор – это газовый котел с двухтрубной водяной системой отопления с принудительной циркуляцией. Эти системы отлично себя зарекомендовали, легко проектируются, монтируются, управляются и ремонтируются. Если подвод газа планируется в ближайшей перспективе, то можно первое время обойтись электрокотлом, его в дальнейшем лучше оставить в системе в качестве резервного.
- Лучшие результаты дает сочетание радиаторного отопления и теплых водяных полов. В маленьких помещениях можно обустроить электрические теплые полы. Теплые полы делают в санузлах, кухнях, коридорах, холлах, помещениях бассейнов, - там, где уложена плитка или керамогранит.
- В домах периодического появления, которые будут простаивать большую часть зимнего сезона лучше предусмотреть печь, камин или инфракрасные излучатели, — они быстро прогреют помещения при появлении хозяев . Теплоноситель системы отопления в таких домах может замерзнуть .
Проектирование системы отопления
Иногда хозяева частных домов пренебрегают проектированием системы отопления. И очень зря! Этот шаг обязательно должен быть выполнен, причем специалистами. Почему?
- Расчет и проектирование любой системы отопления начинается с оценки теплопотерь дома. Методика этих расчетов имеет довольно сложный алгоритм: необходимо пользоваться массой справочных данных, нормативными документами, учитывать климатический пояс, ориентацию дома по сторонам света и множество других исходных данных. Это под силу только специалисту.
- В случае необходимости проектировщики дадут свои рекомендации по утеплению всего дома либо «мостиков холода», что в дальнейшем сэкономит немалые средства .
- В расчетах , проведенных специалистами, будут даны рекомендации по приобретению конкретного отопительного оборудования и материалов в необходимом количестве, что позволит избежать избыточных затрат.
- Проект системы отопления включает подробные чертежи и аксонометрические схемы по установке каждого теплового прибора, диаметру трубопроводов и трассам их укладки, что позволит избежать ошибок монтажа.
Существует упрощенная методика расчета мощности котла. Для этого принимают, что на каждые 10 м 2 помещения должно приходиться 1 КВт мощности котла плюс 10%. Например, площадь дома 180 м 2 , следовательно котел должен иметь мощность 18 КВт+1,8 квт =19,8 КВт. Из выбранной модели выбирается такой, у которого мощность не меньше, например, 20 КВт. Эта методика работает примерно в 70% случаев, но в оставшихся 30% могут быть скрыты непредвиденные расходы на переделку.
Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности
Можно подойти к расчету и несколько более сложным, но вместе с тем — весьма точным методом. Необходимо рассчитать потребность в тепловой энергии для каждого помещения, с учетом имеющихся особенностей, а затем просуммировать полученные значения.
| Помещение | Площадь, м² | Внешние стены, количество, входят на: | Количество, тип и размеры окон | Наружные двери (на улицу или на балкон) | Результат расчетов, кВт |
|---|---|---|---|---|---|
| ИТОГО | 22,4 кВт | ||||
| 1 этаж | |||||
| Кухня | 9 | 1, Юг | 2, двойной стеклопакет, 1,1×0,9 м | 1 | 1.31 |
| Прихожая | 5 | 1, Ю-З | - | 1 | 0.68 |
| Столовая | 18 | 2, С, В | 2, двойной стеклопакет, 1,4 × 1,0 | нет | 2.4 |
| и так далее | |||||
| 2 этаж | |||||
| Детская | … | … | … | … | …. |
| Спальня 1 | … | … | … | … | … |
| Спальня 2 | … | … | … | … | … |
| и так далее |
Потом, положив перед собой план дома и, при необходимости, проведя некоторые замеры рулеткой, можно быстро заполнить все требуемые значения. Останется лишь рассчитать потребную мощность для каждого помещения — это сделать совершенно несложно, если воспользоваться возможностями нашего калькулятора:
Климатические условия средней полосы и севера Евразии требуют теплоизоляции домов, однако одного утепления недостаточно. Потери тепла необходимо компенсировать с помощью обогревательной системы. Водяное отопление в частном доме является распространенным и наиболее эффективным способом.
Качество работы отопительного контура напрямую зависит от особенностей проектирования, выбора отопительного устройства и типа разводки. Как определиться с оборудованием и наиболее подходящей схемой, узнаете, ознакомившись с предложенной нами статьей. Представленная информация опирается на требования строительных нормативов.
Мы подробно описали принцип устройства водяной системы отопления, разобрали типичные варианты устройства. Для оптимизации восприятия непростой темы приложили схемы, фото-подборки и видео.
Обогревательные конструкции с жидким теплоносителем имеют похожий комплект составляющих частей, это:
- Отопительное оборудование – котел (газовый, жидко- или твердотопливный), печь, камин.
- Замкнутый контур в виде трубопровода , обеспечивающий непрерывную циркуляцию нагретого и остывшего теплоносителя (антифриза).
- Приборы отопления – металлические ребристые, панельные или гладкотрубные радиаторы, конвекторы, трубопроводы водяных теплых полов.
- Запорная арматура , необходимая для отключения отдельных приборов или линий системы для ремонта и обслуживания;
- приборы для регулировки и контроля за работой системы (расширительный бак, манометр, клапаны сброса и др.).
- Циркуляционные насосы , применяемые для создания принудительной подачи теплоносителя, иногда для обеспечения стабильного давления в системе устанавливается повысительный насос.
Если неподалеку проложена централизованная газовая магистраль, наиболее экономичным решением является установка газового котла.
При отсутствии центральных сетей для независимой системы газоснабжения придется устанавливать газгольдер. Однако этот вариант применим лишь в случае обустройства усадьбы достаточно большой площади.
Галерея изображений
В коттеджах, построенных на небольших участках в негазицицированных районах, автономную работу газового отопительного оборудования обеспечит обычный баллон. В качестве альтернативного решения можно воспользоваться печами на жидком или твердом топливе, и только в крайнем случае – дорогими электрическими устройствами.
Оговаривается использование различных типов :
- открытые, применяемые для систем как с насосным, так и с естественным принуждением, следует устанавливать над главным стояком;
- закрытые мембранные устройства, применяемые исключительно в принудительных системах, устанавливаются на обратной магистрали перед котлом.
Расширительные бачки предназначены для компенсации теплового расширения жидкости при нагревании. Нужны они для сброса излишков в канализацию или банально на улицу, как в случае с простейшими открытыми вариантами. Закрытые капсулы практичней, потому что не требуют участия человека в регулировке давления системы, но дороже.
Расширительный бачок открытого типа устанавливается в наивысшей точке системы. Кроме обеспечения резерва для расширения жидкости на него еще возложена задача отведения воздуха. Закрытые бачки ставят перед котлом, для отведения воздуха используют воздухоотводчики и сепараторы
При выборе запорной арматуры предпочтение отдается шаровым кранам, при выборе насосной установке – оборудованию с напором до 30 кПа и производительностью до 3,0 м3/ч.
Бюджетные открытие разновидности необходимо периодически пополнять из-за стандартного выветривания жидкости. Под их установку необходимо существенно усиливать чердачное перекрытие и утеплять чердак.
Виды водяных отопительных систем
Тип системы отопления определен комбинацией нескольких факторов. В их числе циркуляция теплоносителя, способ сборки системы, нижний или верхний вариант прокладки трубы подачи и др.
Независимо от разновидности отопительного прибора, будь то традиционный радиатор, плинтусный конвектор или змеевик “теплого пола”, нагретая вода достигает их, а после охлаждения покидает стандартным для всех систем способом.
Двухтрубные и однотрубные конструкции
Конечным объектом отдачи тепла являются приборы, расположенные во всех отапливаемых помещениях дома. Во многом эффективность обогрева зависит от схемы установки трубопровода, поэтому остановимся подробнее на одно- и двухтрубной разводке.
Наиболее распространенной является классификация, состоящая из двух пунктов:
- Однотрубный вариант – последовательное соединение радиаторов. Суть заключается в том, что поступающий в систему теплоноситель последовательно перетекает от одного прибора к другому. На подходах к дальним точкам он успевает значительно остыть.
- Двухтрубный вариант – система с параллельным подключением подающей и обратной трубы. Принцип ее основан на том что подача осуществляется ко всем приборам практически одновременно. Остывшая вода не перетекает в следующий прибор, а собирается магистралью обратки и перемещается в котел.
Однотрубные схемы бывают как с естественным, так и с принудительным движением воды. В пределах своего класса подразделяются на две разновидности: проточные и с байпасами.
В проточных схемах теплоноситель по достижении крайнего радиатора успевает сильно остыть, поэтому в дальних комнатах рекомендовано устанавливать приборы с увеличенным числом секций.
Галерея изображений
Коллекторная или иначе увеличивает возможности водяного отопления коттеджа. Это своего рода модифицированная система с протянутыми к каждому прибору отдельными ветками (лучами) трубопровода и с распределительным элементом в центре.
Распределительный узел – коллектор снабжен множеством отводов, благодаря чему можно управлять теплоотдачей каждого прибора в отдельности, отключать его для ремонта. При желании и финансовых возможностях каждый отвод можно снабдить собственным насосным устройством.
Основное преимущество коллектора – в возможности контроля и регулировки процессов обогрева в отдельных помещениях всего здания с одного «пункта управления»
Коллекторную разводку устраивают преимущественно для горизонтальных схем с нижней прокладкой подающей трубы. При устройстве в 2- и 3-этажных домах рекомендуют монтировать распределительный коллектор на каждом этаже – так можно регулировать температуру воздуха в любом уголке здания.
Блок регулировки для коттеджей в несколько этажей состоит из двух связанных между собой узлов: коллектора подачи и аналога для обратки. Первый отвечает за доставку горячего теплоносителя к приборам, второй стимулирует отвод остывшей жидкости.
К коллектору – распределительному устройству можно подключить не только радиаторную конструкцию, но и «теплый пол», ГВС, а также плинтусную (панельную) систему (+)
Коллекторную разводку устраивают на базе одно- и двухтрубных отопительных систем, используют в комбинации с периметральной (тройниковой).
Особенности плинтусного отопления
Радиаторы или батареи в традиционном понимании – не единственные обогревательные приборы для создания комфортного микроклимата в отдельно взятых помещениях. Не так давно появились – нагревательные элементы, по своей форме и расположению напоминающие одноименные строительные аналоги.
Конструкция плинтусного нагревателя проста: внутри находятся элементы, напоминающие радиаторы с медными трубками, снаружи – прочный глухой короб из металла, хорошо отдающего тепло
Принцип работы устройства, расположенного по периметру, помогает сохранять заданную температуру постоянно. Сначала происходит нагревание трубок внутри корпуса, затем – короба, от него теплый воздух поднимается вверх, увеличивая температуру стен.
Таким образом, воздух в помещении нагревается непосредственно от плинтусов и от всех стен, вдоль которых они расположены.
Рациональным шагом является использование теплых плинтусов в местах, которые непосредственно граничат с холодным воздухом с улицы: на террасах, верандах и балконах
Преимущества плинтусного обогрева:
- создание комфортного микроклимата, исключающего активную циркуляцию воздуха;
- возможность утепления зон риска на стыках пола и стен, где часто появляется плесень;
- простой монтаж, который можно выполнить без привлечения специалистов;
- выбор модулей по виду (одно- и двухрядные) и мощности (например, 310 Вт и 510 Вт);
- разнообразный дизайн, не требующий маскировки;
- доступная цена.
К минусам относят особые условия расположения: вдоль горизонтальных элементов нельзя расставлять предметы мебели, так как это навредит процессу теплоотдачи. Каждый контур, входящий в систему, не должен быть длиннее 15 метров, поэтому для большого помещения необходим монтаж 2 или 3 контуров (как вариант – комбинированное отопление).
Для плинтусов используется тот же теплоноситель, что и для радиаторов – вода или антифриз в количестве примерно 330-350 гр/м. Нормальная температура – от +45ºС до +80ºС, в некоторых исполнениях допускается нагрев до +110ºС
Кроме водяных плинтусов применяют электрические, но содержание их для частного дома слишком дорого.
Оборудование системы «Теплый пол»
Эффективная и недорогая конструкция, именуемая , производящая обогрев помещения со стороны пола, давно зарекомендовала себя только с лучшей стороны. Она активно используется в городских квартирах для создания комфортной атмосферы в ванных комнатах, санузлах, в спальнях, на кухнях и лоджиях.
Схема устройства теплого пола: гибкая трубка небольшого диаметра, по которой циркулирует нагретый теплоноситель, является частью регулируемой системы обогрева
Трубопровод должен обладать высокой теплопроводностью, прочностью, эластичностью, минимальным сопротивлением, поэтому для его изготовления используют металлопластик или шитый полиэтилен. Защитным и стабилизирующим покрытием является цементная стяжка.
Преимущества теплых полов:
- эффективность при любом виде напольного покрытия (ламинате, линолеуме, ковролине, керамической плитке);
- заметная экономия тепла – от 30% до 50%;
- недорогая стоимость и установка;
- возможность монтажа своими руками;
- использование в комбинированных системах отопления (наряду с радиаторами и конвекторами).
Автономное водяное отопление не зависит от подачи электрической энергии, так как питается от газового (или другого) котла.
Вариант комбинированной отопительной системы (теплый пол + панельные радиаторы) с развернутой системой контроля и регулировки температуры с помощью датчиков и термостатов
К недостаткам можно отнести несовершенство регулировки и невозможность установки в городе при централизованном отоплении, но к локальным загородным системам это не относится. При нарушении правил монтажа возможна аварийная ситуация и затопление, поэтому следует внимательно отнестись и к выбору оборудования, и к установке.
Подробнее о теплоносителе и его свойствах
Жидкости, идеально подходящей для любых систем отопления, не существует. Каждый из вариантов, представленных на рынке теплоносителей, имеет конкретные характеристики, например, диапазон рабочих температур.
Если нарушить границы указанного диапазона, система отопления просто «встанет», а при худшем исходе полопаются трубы и выйдет из строя дорогостоящее оборудование.
Кроме температурных параметров, обладает такими свойствами, как вязкость, антикоррозийность, способность выделять токсичные вещества. Анализ необходимых качеств показал, что лучшими жидкими теплоносителями являются очищенная вода и специальный химический раствор – антифриз.
В таблице показано основное преимущество антифриза на основе этиленгликоля – максимальный показатель температуры замерзания -40ºС, тогда как вода превращается в лед уже при 0ºС
Заливка антифриза необходима в домах, которые не являются постоянным местом жительства. Обычно оставляя здание в холодный сезон, владельцы сливают воду, чтобы избежать аварии и поломки оборудования. Антифриз удалять не нужно – по возвращении можно сразу включать котел без опасения протечки или разрыва.
При экстремальных температурах химический теплоноситель, изменив свою структуру, сохраняет прежние размеры. Проще говоря, он превращается в гель, сохраняющий свойства без изменения. Когда температура достигает комфортной отметки, гелеобразная структура вновь становится жидкой, полностью сохранив свой первоначальный объем.
Еще немного полезной информации об антифризе:
- служит не менее 5 лет, одна заливка способна выдержать 10 отопительных сезонов;
- текучесть в 2 раза превышает аналогичный показатель воды, следовательно, требуется следить за герметичностью соединений;
- повышенная вязкость требует врезки более мощного циркуляционного насоса;
- способность расширения при нагреве влечет за собой установку объемного расширительного бака.
И нужно всегда помнить, что химический раствор токсичен и опасен для здоровья человека.
Антифриз для заливки в домашние системы отопления продается в пластиковых канистрах объемом от 10 л до 60 л. Средняя стоимость – от 750 до 1100 руб. за 10 л
Несмотря на выдающиеся характеристики антифриза, вода в качестве теплоносителя более популярна. Она обладает максимально возможно теплоемкостью, которая равняется примерно 1 ккал. Это значит, что нагретый до 75ºС теплоноситель при остывании в радиаторе до 60 ºС отдаст помещению около 15 ккал тепла.
Вода доступна. Если снабдить систему водоснабжения надежными фильтрами, можно использовать бесплатный вариант – воду из собственной скважины. Она не содержит опасных химических соединений и при аварии не вызовет отравлений.
Отрицательной стороной воды является содержание некоторых минеральных солей, вызывающих коррозию. Проблема решается простым кипячением или использованием вместо колодезной воды дождевой (или талой).
Существуют сложные системы очистки и подготовки воды для частного дома: кроме универсального очищения вода проходит несколько ступеней, чтобы стать питьевой или годной для заливки в отопительный контур (+)
Выбор труб для разводки
От качества каждой системной детали зависит конечный результат, который заключается в сохранении и экономии тепла, поэтому наиболее протяженным элементам – трубам – необходимо также уделить долю внимания.
С технологической точки зрения должны обладать следующими качествами:
- прочностью;
- легкостью;
- пригодностью для ремонта;
- герметичностью;
- низким уровнем шума.
Невысокая стоимость также является важной составляющей при выборе, потому что для оборудования системы отопления требуется большое количество изделий различного назначения.
Полипропиленовые трубы – оптимальный вариант для самостоятельной сборки системы отопления. Пользоваться паяльным аппаратом для сшивки труб можно научиться за 10 минут
Сейчас вряд ли кто возьмется за установку разводки из металлических труб. Стальные, медные и оцинкованные изделия уходят в прошлое, уступая место более дешевым и функциональным аналогам.
Лучшей альтернативой являются полимерные изделия. которые можно разделит на три группы:
- полипропиленовые;
- металлопластиковые.
Плюсы – недорогая стоимость, простота сварки, долгий срок службы. Минус – недостаточная эластичность. При замене трубы придется менять целый фрагмент от соединения до соединения.
На длинном отрезке магистрали полипропиленовые трубы провисают, так как обладают расширением 6 мм/5 м. Прочную фиксацию обеспечивают при помощи скоб или клипс, монтированных в стену с интервалами 1-1,1 м
Прочные устойчивы к резким перепадам температур. Способны служить без капитального ремонта до 30 лет. Слабым местом являются соединительные элементы – фитинги с неоправданно зауженным проходным сечением. В случае замерзания теплоносителя вероятен прорыв.
Выбирая трубы, ориентируйтесь на основные технические показатели оборудования и тип теплоносителя.
Выводы и полезное видео по теме
В интересных видеороликах представлена полезная информация о схемах, составных частях, монтаже жидкостных систем отопления, а также о личном опыте монтажа.
Видео #1. Особенности однотрубной отопительной системы:
Видео #2. Обзор схем двухтрубной системы обогрева:
Видео #3. Практическое применение лучевой схемы:
Видео #4. Подробная инструкция по монтажу системы отопления:
Совет всем, кто хочет самостоятельно оборудовать сложную отопительную систему в загородном доме: при составлении проекта обязательно проконсультируйтесь со специалистом, чтобы после монтажа не столкнуться с непредвиденными обстоятельствами. Сантехники помогут выбрать надежное оборудование, подскажут более эффективную схему разводки, сделают точные расчеты, а результатом станут уют и тепло в доме.
Если загородный дом активно эксплуатируется не только в дачный период, но и в холодное время года, создание в нем качественной отопительной системы – насущная потребность.
В магистралях теплоснабжения могут быть использованы разные теплоносители: воздух, нагретый до 60°С, водяной пар при 130°С и вода температурой 95°С. Чаще всего используют водяной обогрев.
Одно из главных преимуществ этого теплоносителя – возможность обустроить различные системы водяного отопления в зависимости от конструктивных особенностей дома, личных предпочтений и прочих факторов.
В статье мы описали подробную классификацию схем водяного теплоснабжения, обозначили особенности каждого варианта, а также привели рекомендации по выбору основных узлов системы. Представленная информация поможет спроектировать отопление частного дома.
В зависимости от расположения места выработки тепла, водные отопительные системы подразделяются на централизованные и местные. В централизованном порядке теплом снабжают, например, многоквартирные дома, всевозможные учреждения, предприятия и другие объекты.
В этом случае тепло вырабатывается в ТЭЦ (теплоэлектроцентралях) или котельных, а затем доставляется потребителям с помощью трубопроводов.
Галерея изображений
Местные (автономные) системы обеспечивают теплом, например, частные дома. Вырабатывается оно непосредственно на самих объектах теплоснабжения. Для этой цели используются печи или специальные агрегаты, работающие на электроэнергии, природном газе, жидких или твердых горючих материалах.
В зависимости от способа, которым обеспечивается перемещение водных масс, отопление может быть с принудительным (насосным) или естественным (гравитационным) движением теплоносителя. Системы с принудительной циркуляцией могут быть с кольцевыми схемами и со схемами первично-вторичных колец.
Разные системы водяного отопления отличаются друг от друга типом разводки и способом присоединения приборов. Объединяет их вид теплоносителя, передающего тепло отопительным приборам (+)
В соответствии с направлением перемещения воды в магистралях подающего и обратного типа, теплоснабжение может быть с попутным и тупиковым движением теплоносителя. В первом случае вода перемещается в магистралях в одном направлении, а во втором – в разных.
По направлению движения теплоносителя системы делятся на тупиковые и встречные. В первых поток нагретой воды направлен в сторону, обратную направлению остывшей. В попутных схемах движение нагретого и остывшего теплоносителя происходит в одном направлении (+)
Трубы отопления могут соединяться с отопительными приборами в разные схемы. Если отопительные приборы соединены последовательно, такая схема называется однотрубной, если параллельно – двухтрубной.
Есть ещё и бифилярная схема, при которой сначала последовательно соединяются все первые половины приборов, а потом, для обеспечения обратного оттока воды, их вторые половины.
Расположение труб, соединяющих отопительные приборы, дало наименование разводке: различают её горизонтальную и вертикальную разновидность. По методу сборки выделяют коллекторные, тройниковые и смешанные трубопроводы.
Схемы систем отопления с верхней и нижней разводкой отличаются расположением подающей магистрали. В первом случае труба подачи прокладывается над приборами, принимающими от нее нагретый теплоноситель, во втором случае труба прокладывается ниже батарей (+)
В тех жилых зданиях, где нет подвалов, но зато имеется чердак, используются отопительные системы с верхней разводкой. В них подающая магистраль расположена выше отопительные приборов.
Для строений с техническим подвалом и плоской крышей применяют отопление с нижней разводкой, при которой магистрали подачи и отвода воды находятся ниже приборов отопления.
Есть ещё и разводка с «опрокинутой» циркуляцией теплоносителя. В этом случае ниже приборов располагается обратная магистраль теплоснабжения.
По способу присоединения подающей магистрали к приборам отопления системы с верхней разводкой делятся на схемы с двухсторонним, односторонним и опрокинутым движением теплоносителя
Требования к работе системы теплоснабжения
При всем разнообразии систем водяного отопления, к их работе предъявляется ряд общих требований.
Они должны:
- равномерно прогревать весь воздух в помещениях;
- быть ремонтопригодными;
- не создавать сложности в процессе эксплуатации;
- иметь увязку с вентиляционными системами;
- регулироваться.
Общим является и сам принцип работы системы отопления: воду нагревают, после чего она циркулирует по трубопроводу и отдаёт полученное тепло, согревая помещения.
Теплоносителем в зимнее время может служить незамерзающая жидкость - антифриз. Чтобы имеющийся в ее составе этиленгликоль не вызывал коррозию трубопроводов
Расчеты мощности оборудования
Температура внутри помещений зависит от следующих факторов:
- температуры воздуха вне здания;
- толщины стен дома и качества его отдельных элементов;
- теплоемкости материалов , из которых построен дом.
Рассчитывая потребность вашего дома в тепле, нужно учитывать все факторы, в том числе и потери тепла через окна и двери, стены и пол с потолком. Специальные нормы, необходимые в процессе расчетов, должны применяться с учетом климатических условий местности, в которой расположен жилой объект, и степени существующей теплоизоляции.
Общий смысл расчета заключается в том, чтобы вычислить совокупные теплопотери, соответствующие минимальной температуре воздуха в вашем регионе, чтобы приобрести оборудование, способное с избытком эти потери компенсировать
Наибольшие потери тепла происходят через наружные стены дома. С увеличением разницы температуры внутри дома и вне здания растут и теплопотери.
Если учитывать материал, из которого возводились наружные стены, и толщину этих стен, то для внешней температуры воздуха в – 30°С, теплопотери будут различными и составят:
- кирпичные с внутренней штукатуркой – 89 Вт/м² (в 2,5 кирпича), 104 Вт/м² (в 2 кирпича);
- рубленные с внутренней обшивкой (250 мм) – 70 Вт/м²;
- из бруса с внутренней обшивкой – 89 Вт/м² (180 мм), 101 Вт/м² (100 мм);
- каркасные с керамзитом внутри (200 мм) – 71 Вт/м²;
- пенобетонные с внутренней штукатуркой (200 мм) – 105 Вт/м².
Впрочем, теплопотери происходят не только через наружные стены, но и через другие ограждающие конструкции.
При тех же – 30°С они составят для:
- деревянных перекрытий чердака – 35 Вт/м²;
- деревянных перекрытий подвала – 26 Вт/м²;
- двойных деревянных дверей без утепления – 234 Вт/м²;
- окон с двойной рамой из дерева – 135 Вт/м².
Чтобы рассчитать общие теплопотери здания, нужно рассчитать площадь всех ограждающих конструкций в квадратных метрах, умножить на норматив теплопотери по видам конструкций с учетом материалов, из которых они изготовлены, и суммировать полученные результаты.
Расчет следует делать, исходя из минимальной сезонной температуры конкретной местности. Потери тепла через стены рассчитываются по отдельности, т.к. необходимо учитывать площадь остекления и дверных проемов.
Потери через перекрытия без люков на чердак или в подполье вычисляют для всей площади как для единых конструктивных элементов.
Котел отопления выбирают с учетом того, что его мощности должно хватить для компенсации теплопотерь с 20-30 процентным запасом.
Порядок расчета тепловой мощности оборудования, которое будет использоваться для монтажа системы отопления, приведен в видео ролике в заключительной части статьи.
Галерея изображений
На нашем сайте есть блок статей, посвященных расчету водяного отопления, советуем ознакомиться:
Системы водяного отопления
При всех внешних отличиях и различных схемах подключения, основной принцип работы систем водяного отопления одинаков. Нагретый в котле теплоноситель транспортируется по трубопроводу в отопительные приборы.
Остывая, вода передаёт окружающей среде тепло, после чего возвращается в то место, где она будет нагреваться. Этот цикл повторяется снова и снова.
Естественная и принудительная циркуляция
В частных домах используют следующие виды отопительных систем:
- с естественной циркуляцией;
- с принудительной циркуляцией.
Естественная циркуляция . Ее работоспособность основана на разности плотности горячей и холодной. Верхние позиции такой системы занимает теплая вода, а нижние – холодная. Остывая, теплая вода перемещается вниз, а нагреваясь – вверх.
Вторым фактором, который обеспечивает естественную циркуляцию водных масс, является наклон, под которым осуществляется монтаж труб.
Так графическим путем представлены источники возникновения циркуляционного напора. Во-первых, его появление обусловлено разными температурами воды, а, во-вторых, наклонным положением труб (+)
- для монтажа отопления понадобится больше труб, но меньшего диаметра;
- можно использовать радиаторы разных видов и теплопроводы с малыми диаметрами;
- температуру отопительных приборов легче регулировать;
- существенно расширен радиус действия благодаря искусственной стимуляции движения теплоносителя;
- возможность использования нагревательных агрегатов с повышенными характеристиками теплоносителя.
Минус принудительных систем заключается в зависимости от энергоснабжения. Для того чтобы избежать казусов с полным бездействием отопления, рекомендовано запастись дизельным или бензиновым генератором.
Кроме того к недостаткам можно отнести:
- необходимость точного расчета диаметра трубопровода, т.к. слишком узкие каналы резко повысят гидравлическое сопротивление, а при циркуляции по излишне широким трубам теплоноситель будет “шуметь”;
- немалая стоимость сооружения из за практически двойной протяженности трубопровода, включения в схему одного или двух , при необходимости повысительного насоса;
- обязательное применение недешевых регуляторов потока теплоносителя, его температуры и давления в системе.
Правильный выбор вида циркуляции зависит от индивидуальных особенностей и месте расположения строения, в котором будет монтироваться водяное отопление. Однако к схемам с естественным движением в последнее время стали все реже прибегать, используя их преимущественно в постройках для временного проживания.
Чаще всего частные дома оборудуют системами с искусственным принуждением движения теплоносителя из-за существенно бóльших возможностей.
Системы с комбинированной циркуляцией
Комбинированная система может функционировать как в естественном, так и в принудительном режиме. Это значит, что при её монтаже необходимо, как и в случае с использованием естественной циркуляции, предусмотреть уклон труб на 3-5 мм на погонный метр, а также установку насоса, как для принудительной циркуляции.
Обычно в такой схеме отопления присутствует твердотопливный котел.
В схему входят: 1- электрический котел, 2- твердотопливный котел, 3- насос. Эта схема комбинированной системы отопления, в которой помимо насоса присутствует наклонная система трубопроводов, а электрокотел дублируется твердотопливным, чтобы система могла работать и без электричества (+)
Смысл применения комбинированной системы заключается в том, что она будет продолжать свою работу даже в случае отключения электроэнергии. А ведь внезапное прекращение работы отопления в зимний период грозит не только понижением температуры в помещении.
Элементы системы отопления могут просто выйти их строя, поскольку вода, расширяясь при замерзании, нарушит их герметичность.
Способы монтажа водяных отопительных систем
Рассмотрим две основных схемы монтажа отопительных систем.
Конструкция трубопровода в однотрубном варианте характеризуется прямой последовательностью подведения теплоносителя к радиаторам. Теплоноситель заполняет и прогревает сначала первую батарею, затем следующую и так далее.
От одной трубы к каждому радиатору подводится два патрубка: первый нужен для подачи теплоносителя, а второй – для отведения частично остывшей воды.
Однотрубная система отопления характеризуется последовательным подключением всех радиаторов, при котором теплоноситель, пройдя первый отопительный прибор, поступает в последующий
Особенность такой схемы состоит в относительно низком нагреве последней батареи по сравнению с первой, поскольку до неё вода «добирается», уже отдав часть своего тепла.
Как не ошибиться с трубами
Для монтажа отопительной системы потребуется много труб.
Каким из них отдать предпочтение:
- Металлические . Срок службы таких труб не слишком велик. Со временем изделия из металла могут проржаветь. Монтируются они с помощью резьбовых соединений.
- Полимерные . Это недорогой, но достаточно надежный материал, отличающийся устойчивостью к коррозии. Эти трубы может смонтировать даже непрофессионал. Прослужит же трубопровод из полимерных труб очень долго.
- Металлопластиковые . В составе этих труб алюминий и пластик. Трубопровод из них собирают на резьбовых или прессовых соединениях. В качестве побочного результата высокого коэффициента теплового расширения этих труб, они могут потрескаться при резкой смене температуры воды.
Если у владельцев дома нет ограничений в средствах, есть смысл устроить разводку отопления из медных труб. Это очень дорогостоящий материал, но расходы на него себя оправдывают. Такие трубы надежны и долговечны.
Они хорошо переносят повышение температуры и давления. Для их монтажа используют пайку – серебросодержащий высокотемпературный припой.
Всё, что мы рассказали вам выше, касалось радиаторного водяного. Но вода в качестве теплоносителя может быть использована и в других отопительных системах.
При монтаже водяной отопительной системы может понадобиться достаточно много труб, поэтому нужно рассчитать целесообразность приобретения дорогостоящих изделий и ориентироваться на свои реальные возможности
Подробнее о характеристиках и выборе труб для отопления читайте в .
Водяная система «Теплый пол»
«Теплый пол» может как успешно дополнить радиаторное водяное отопление, так и стать единственным источником обогрева помещений, если речь идёт о малоэтажном доме. Огромным преимуществом «Теплого дома» является то, что эта система обеспечивает условия, полностью отвечающие санитарно-гигиеническим нормам помещения.
По высоте помещения воздух прогрет неравномерно: в верхней части комнат он холоднее, а в нижней – теплее.
Теплый пол – замечательное изобретение, позволяющее прогреть помещение по высоте в полном соответствии с предъявляемыми к нему санитарно-гигиеническими нормами (+)
Температура системы составляет всего 55°С, что отвечает номам проектирования. Осуществление проводят по всей площади каждого из помещений. Это довольно сложная работа, которая может быть качественно выполнена только на стадии строительства дома. Эксплуатация системы тоже вызывает ряд сложностей.
Плинтусная система отопления
Если монтаж «Теплого дома» затруднен, а радиаторы портят интерьер помещения, можно воспользоваться плинтусной отопительной системой.
При этом виде отопления монтаж труб осуществляется за плинтусом, то есть чуть выше уровня пола. При этом помещение, как и в случае с «Теплым полом» прогревается в правильной последовательности.
Благодаря плинтусному отоплению отпадает потребность ломать голову над тем, как вписать в интерьер загородного дома трубопроводы, коллекторы и радиаторы, чтобы они не бросались в глаза (+)
Одновременно происходит нагрев пола, что создаёт благоприятные условия в любое время года. Отопление под плинтус становится всё более популярным и постепенно входит в моду.
Выводы и полезное видео по теме
Сравнение двухтрубной и однотрубной систем отопления:
Дом, в котором вы собираетесь жить круглый год, нуждается в отоплении в холодный период. Чтобы условия проживания были комфортными, нужно выбрать систему водяного отопления, наиболее подходящую для ваших индивидуальных условий.
Мы надеемся, что сведения, которые содержатся в этой статье, помогут вам сделать правильный выбор. Ведь качественное отопление – это не только комфорт и уют. Это ещё и обязательное условие для сохранения вашего здоровья.
Есть, что дополнить, или возникли вопросы по водяным системам отопления? Можете оставлять комментарии к публикации и участвовать в обсуждениях. Форма для связи находится в нижнем блоке.
Благодаря своей эффективности и приемлемой цене, водяное отопление в частных домах уже на протяжении многих лет остаётся самым популярным. Конструкция парового обогрева работает одновременно на все комнаты, присутствующие в доме, и не важно, одноэтажное строение или в нём 3 этажа. Как правило, отопление в частном доме автономно и не подключено к централизованной системе.
Принцип работы автономного отопления
- Теплоноситель - жидкость, циркулирующая в системе отопления. При помощи установленного котла теплоноситель нагревается. В процессе циркуляции нагретая жидкость поступает в помещение по трубам, обогревая воздух. Как правило, в качестве жидкости используется антифриз - эта жидкость не замерзает при отрицательной температуре воздуха благодаря своему составу, в который входит этиленгликоль.
- Контур в схеме отопления - замкнутая по кругу система труб. Также сюда входит котёл, насосы, вентили и т. д. в зависимости от выбранной схемы отопления.
- Прямой ток - элементы движения горячей жидкости по направлению от котла к батарее.
- Обратный ток - элементы движения отдавшей тепло жидкости по направлению к котлу.
- Прибор водяного отопления - радиатор, батарея, тёплый пол и т. д. в зависимости от выбора. Необходим для передачи тепла, направляет его для обогрева помещений.
Виды труб различных материалов:
- Металлические трубы. Не распространены в использовании, имеют недостатки. Со временем покрываются коррозией, в работе недолговечны. Монтируются исключительно на резьбовых соединениях.
- Медные трубы .Долговечны и надёжны в работе. Выдерживают высокие температуры и давление в трубах. Монтаж выполняется пайкой. Пайка - высокотемпературный припой с содержанием серебра. После установки трубы по желанию можно замаскировать в стену. Медь - дорогостоящий материал, поэтому отопление с участием таких труб может позволить себе не каждый.
- Полимерные трубы. Делятся на полипропиленовые и полиэтиленовые. Главное достоинство - с установкой сможет справиться даже не обученный человек. Несмотря на дешевизну материала, устойчивы к коррозии, прослужат много лет.
- Металлопластиковые трубы . Состоят из пластика и алюминия. Монтируются такие трубы резьбовыми соединениями, в некоторых случаях прессовыми соединениями. Недостатки - коэффициент теплового расширения слишком большой. В случае резкой перемены горячей воды на холодную или наоборот трубы могут дать трещину.
Каждому дому своя схема подключения водяного отопления:
Перед тем как покупать оборудование, по схеме следует выбрать необходимую систему отопления, которая подойдёт для того или иного дома.
| Разновидности домов. | Схема паровой отопительной системы в частных домах. |
| Дом - 1 этаж, крутая крыша, присутствует подвал. | Отопительная система - двухтрубная . Вертикальные стояки, желательно нижняя разводка. |
| Дом - 1 этаж, крутая крыша, подвал отсутствует | Отопительная система - двухтрубная. Котёл устанавливается на первом этаже в специальной для этого комнате, в этом случае разводка должна быть верхней. |
| Дом - 1 этаж, плоская крыша. Присутствует подвал. | Горизонтальная разводка. В этом случае подвал - идеальное место для установки оборудования. Котёл - работающий на жидком топливе или газу. |
| Дом - 2 этажа и более. Крутая или плоска крыша - не важно. | Схема отопления - двухтрубная или однотрубная . Вертикальные стояки. Разводка - верхняя или нижняя. Системы с горизонтальным положением проводящих труб использовать нельзя. Можно использовать любой вид отопительных котлов. |
Разновидности систем водяного отопления
Системы отопления отличаются лишь внешним видом положения труб, главная задача везде остаётся такой же - нагретая вода обогревает помещение, воду в свою очередь нагревает отопительный котёл. В современном мире существует 3 вида разновидности систем:
- система «естественная циркуляция «;
- система «принудительная циркуляция «;
- система «комбинированная».
Её основа лежит в функционировании разной плотности холодной и горячей воды. Из физики известно, что горячая вода имеет меньшую плотность, а значит, она становится легче. Нагреваясь, переходит в верхние позиции системы, внизу в свою очередь остаётся холодная вода. Благодаря этому происходит естественная циркуляция воды. Такой вид отопления не зависит от электроснабжения, даже при выключенном свете на долгое время вода в трубах не остынет, но есть и недостатки:
- регулировать температуру нагревательного прибора невозможно;
- нужно много труб, лишние затраты;
- диаметр теплопроводов имеет свои ограничения;
- тяжёлый монтаж труб, необученный человек не справится.
Принудительная циркуляция
Данная система имеет замкнутый круг с расширительным бачком , что является минусом в её работе. Чтобы теплоноситель перемещался циклично, необходимо использовать насос. Работа напрямую зависит от электроснабжения. Необходимы дополнительные расходы на дополнительные комплектующие: манометр, насос и другие.
Преимущества системы:
- в отличие от естественной циркуляции необходим меньший расход труб;
- подходят любые радиаторы;
- возможность регулирования отопительных приборов;
- возможность использования антифриза от замерзания воды в системе.
Комбинированная
Название этой системы говорит само за себя, она сочетает в себе 2 предыдущих варианта. Если в неё вмонтировать насос, вода станет принудительно вращаться, если же этого не делать вода будет протекать с естественной циркуляцией. Имеет способность работать при отключенном электричестве. В разы увеличивает эффективность теплоотдачи.
Схемы монтажа отопительных систем
Однотрубная
На схеме видно, что вода проходит через батареи отопления в прямой последовательности. Минус здесь в том, что последние батареи всегда будут немного холоднее первых. Также недостатком считается неудобство использования,
к примеру, перекрыть одну из батарей невозможно, придётся останавливать подачу горячей воды по всей линии.
Раньше однотрубную схему отопления называли «ленинградка» или одноконтурной. Она служила для обогрева больших частных многоквартирных домов. К достоинствам относится то, что трубы могут обогнуть весь периметр дома с первой до последней комнаты. Если однотрубная система даёт мало результатов и помещение остаётся холодным, можно применить другие методы подключения батарей, как правило, это любят делать самоучки.
Двухтрубная
В данной схеме к каждому отопительному прибору подходит холодная и горячая вода с разных труб. В этом случае гораздо легче регулировать температуру в помещении. Двухтрубная разводка делится на 3 вида:
Виды котлов
- газовые;
- электрические;
- жидкотопливные;
- комбинированные.
Комбинированные . Положительные качества: используют несколько видов энергоносителей. Недостаток: высокая цена и сложность конструкции.
