Как устроить отопление частного дома своими руками: схемы организации автономной системы отопления
Владельцы частных домов точно знают, что автономная система отопления намного экономичнее и эффективнее централизованной. Решение вопроса относительно обогрева жилья многие домовладельцы доверяют специалистам, которые проводят расчеты, проектируют и курируют обустройство теплоснабжения.
Однако есть и такие мастера, которые решаются обустроить отопление частного дома своими руками, чтобы не переплачивать за услуги специалистов. А ведь это не малая экономия из семейного бюджета, согласны?
Прежде чем приступить к расчетам и проектированию, необходимо определиться с оптимальным вариантом системы и ее составляющими. Мы поможем вам в решении этих вопросов.
В статье приведен подробный обзор возможных инженерных решений для частного дома, обозначены плюсы и минусы каждой схемы, принципы их работы и нюансы монтажа.
Система отопления: какие они бывают
Существует множество инженерных решений для обогрева жилища. Выделим три основных типа систем отопления.
Отопительная система с жидким теплоносителем
Самый распространенный в нашей стране способ отопления жилища. Предполагает наличие замкнутого контура, в котором циркулирует жидкий теплоноситель.
В качестве последнего чаще всего используется вода, но могут быть и различные антифризы, которые выгодно отличаются низкой температурой замерзания. Для нагрева теплоносителя в системе устанавливается котел любого подходящего типа.
Разогретый теплоноситель по трубам подается в комнаты, где поступает в радиаторы. Эти устройства предназначены для передачи тепла воздуху. В батареях теплоноситель остывает, после чего по трубам уходит к котлу, где вновь нагревается.
Галерея изображений
Устройством автономной системы отопления приходится заниматься владельцам домов, значительно удаленных от централизованных сетей. Их сооружают, если невозможно или слишком дорого подключиться к общественному отоплению
При использовании мощных газовых агрегатов напольного типа, жидкотопливных и твердотопливных котлов в загородных домах устраивают котельную. Ее организация необязательна, если отапливать планируют на базе настенного газового или электрического котла
Схема устройства отопления для частного дома зависит от площади помещений и от числа контуров в системе. В самом простом варианте котел просто нагревает воду для поставки ее в радиаторы
Для отопления больших домов обычно сооружают сложные системы с несколькими контурами, обогревающими разные этажи или участки дома. Это может быть комплекс из нескольких радиаторных контуров, плинтусного обогрева и теплых полов
Автономное отопление загородного дома
Котельная в частном доме
Технически простой контур
Схема отопления с гидрострелкой
Такой цикл многократно повторяется. Для регулирования системы могут использоваться термостаты, что позволяет автоматически поддерживать заданную температуру, или краны. В этом случае производится ручное регулирование.
Отопление с использованием теплоносителя относится к довольно простым в проектировании и исполнении системам. При необходимости его можно собрать самостоятельно. Но при этом, безусловно, желательно показать проект специалистам, чтобы избежать ошибок, которые могут значительно снизить эффективность системы.
Отопительные системы с жидким теплоносителем всегда выполнены в виде замкнутого контура, внутри которого движется разогретая жидкость
К числу достоинств можно отнести длительный срок эксплуатации конструкции, при условии, что был произведен грамотный монтаж и нет нарушений в эксплуатации.
Система работает бесшумно, предельно проста в ремонте и обслуживании. Важно, что при правильно выполненном проекте во всех отапливаемых помещениях возможно поддержание нужной температуры.
Система эффективна и позволяет экономить энергоресурсы. Энергоемкость теплоносителя примерно в 4000 раз выше, чем у воздуха. Это позволяет относительно быстро разогревать воздух в помещениях до комфортной температуры.
Отопительная система такого типа состоит из нескольких элементов, основными считаются трубопровод, котел и радиаторы (+)
Из недостатков стоит отметить, что установить такое отопление можно только в период строительства или капитального ремонта дома. Если как теплоноситель используется вода, нужно учитывать, что ее температура замерзания достаточно высока. Что может грозить порчей труб при перемерзании системы.
Кроме того, присутствие воздуха в трубах с водой провоцирует быструю коррозию элементов конструкции.
Отопление воздушного типа
Теплоносителем в этом случае является нагретый воздух. Подогревает его установленный в здании водяной или паровой калорифер, а также электровоздушный или огневоздушный воздухонагреватель. После проведения температурной обработки подготовленная газообразная среда поступает в помещение.
По принципу действия схемы воздушного отопления делятся на два типа:
- совмещенные с вентиляцией;
- рециркуляционные.
Первый вариант предполагает частичный подмес свежей порции воздуха, захваченного с улицы, и равный по объему выброс отработанной газовоздушной массы.
Во втором варианте весь циркулирующий по комнате воздушный поток захватывается и направляется к воздухонагревателю для обработки. Затем в полном объеме поступает обратно. Понятно, что по санитарно-гигиеническим показателям первая схема в предпочтении.
Можно отапливать дом без привычного для всех жидкого теплоносителя. Воздушное отопление предполагает разогрев воздушных масс и подачу их непосредственно в отапливаемые помещения (+)
Разогретый до 55-60°С воздух поступает в воздуховоды, по которым отводится в комнаты. Здесь он распределяется максимально равномерно. После остывания воздушные массы опускаются, где проходят через закрытые решеткой отверстия внутрь обратного воздуховода, по которому возвращаются к нагревателю. Цикл повторяется многократно.
Регулируется такая отопительная система только посредством автоматики, что делает температуру в помещениях предельно комфортной.
Воздушное отопление максимально безопасно, поскольку автоматика отслеживает все параметры системы и при появлении проблем блокирует ее элементы. Кроме того, в конструкции отсутствуют трубы, наполненные горячей жидкостью, которые при неблагоприятном стечении обстоятельств могут прорваться или протечь.
В схемах воздушного отопления нет привычных для обывателя радиаторов, что вкупе с отсутствием труб существенно влияет на стоимость сооружения системы. Нет полагающейся паровым и водяным разновидностям отопления запорной арматуры.
Галерея изображений
Нагрев воздушного теплоносителя производится водяным, газовым или электрическим, реже огневым калорифером. Нагретый воздух по трубам или напрямую поступает в обрабатываемые помещения
Калориферы воздушных систем размещают в нежилых помещениях: на чердаках, в подвалах, в организованных на этаже бойлерных. Традиционных радиаторов в отоплении воздухом нет
Теплый воздух после нагрева калорифером подается в комнаты по каналам или нагревается сразу в помещении
В элементарных воздушных схемах обогрев производится установленным в помещении агрегатом. К примеру, печкой булерьян или обычной дровяной печью. Нагреваемый воздух при этом циркулирует в соответствии с принципом конвекции
Калорифер системы воздушного отопления
Размещение оборудования в подвале
Канальный воздушный вариант
Обогрев частного дома печкой булерьян
При устройстве контура, совмещенного с вентиляцией, разумно решается еще и вопрос обновления состава воздушной массы.
Срок эксплуатации, при условии грамотного монтажа воздушного отопления, составляет порядка 20 лет. К достоинствам можно отнести и внешнюю привлекательность воздушного отопления. Сплетения труб, необходимые для конструкций с жидким теплоносителем, в данном случае отсутствуют.
Воздухонагреватель может работать от газа или другого вида топлива. Тип горелки прибора может быть атмосферным или вентиляторным (+)
Из недостатков стоит отметить возможные проблемы с составом воздуха. Система затягивает с улицы загрязненные воздушные массы, что требует установки фильтров. Их требуется достаточно часто менять.
Помимо этого желательно использовать увлажнители воздуха, поскольку подогретые массы часто бывает пересушенным. Если в систему попадает какое-то токсичное вещество, например, угарный газ, оно очень быстро распространяется по всему дому.
Электрические отопительные системы
Для обустройства автономного отопления частного дома достаточно часто используются системы, работающие от электричества. Их существует несколько типов, рассмотрим две, наиболее востребованные.
Галерея изображений
Электрический вариант отопления относится к самым дорогостоящим в смысле эксплуатации решениям. Потому электрические агрегаты чаще всего применяют в качестве дополнения к газовым или твердотопливным котлам
Независимо от мощности отопительного оборудования размещать его можно там, где удобнее пользователю. Это может быть как прихожая или кухня, так и жилые помещения, ведь электрические приборы не выделяют токсичные вещества в ходе работы
К электрическим котлам подключают только контуры, по которым циркулирует вода. Не нужны ни газовые трубы, ни дымоотвод
Для экономных потребителей в ассортименте электрического оборудования есть энергосберегающие электродные котлы. К тому же они занимают минимум места, так как монтируются в отопительный контур
Ощутимую нишу в сфере обустройства автономных отопительных систем занимают схемы на базе индукционных котлов. Они достаточно экономны и эффективны
Пользуются активным спросом электрические конвекторы и тепловые пушки. Их достаточно подключить к электросети. Однако чаще их применяют в местном, а не общем отоплении дома
Невероятно популярный сейчас системы теплых электрических полов. В их числе кабельные, стержневые и пленочные системы. Уложить все виды можно собственными руками
На базе электрических приборов сооружают воздушное отопление: канальное и внутрипольное
Электрический котел в паре с газовым
Расположение в прихожей или кухне
Водяное отопление с электрокотлом
Энергосберегающий электродный котел
Индукционный котел для частного отопления
Установка и подключение конвектора
Системы напольного обогрева
Электрическая модель калорифера
Электрические конвекторы представляют собой компактные отопительные приборы, которые могут устанавливаться внутри отапливаемой комнаты. В зависимости от мощности устройства оно может быть одно или несколько.
Принцип работы разных видов электрических конвекторов схож. Холодный воздух через решетку поступает внутрь прибора, где посредством электрического ТЭНа нагревается.
Благодаря либо естественной конвекции, либо усилиям вентилятора разогретые воздушные массы поднимаются, смешиваются с воздухом, находящимся в комнате, и разогревают его. Температура в помещении повышается. Остывший воздух опускается, вновь поступает в прибор и цикл повторяется.
Использование электрических конвекторов — простейший способ обогрева жилых помещений. Но при этом, учитывая стоимость электричества, довольно затратный
Электрическое отопление может быть реализовано путем использования инфракрасного излучения. Тонкая гибкая ИК-пленка монтируется на потолок или пол и является своеобразным отапливающим устройством, нагревающим воздух в комнате до комфортной температуры.
Система работает следующим образом. При подаче электрического тока на пленку карбоновые элементы разогреваются и начинают испускать инфракрасные волны в безопасном для человека диапазоне.
Эти волны начинают двигаться до первого встреченного ими крупного объекта. Это может быть пол, мебель или что-то им подобное. Предметы аккумулируют ИК-волны, разогреваются и отдают тепло воздуху. Нагрев происходит очень быстро.
При этом распределение тепла максимально благоприятно для человека: в нижней части комнаты находится самый теплый воздух, в верхней – чуть холоднее.
Медики подтверждают, что инфракрасное отопление аналогично солнечным лучам и считается максимально благоприятным для человека. Несмотря на значительную разницу в принципе работы отопления, оба типа систем обладают сходными достоинствами. Прежде всего, это минимальные затраты на сооружение.
Не слишком привлекательные тарифы энергосбытовых компаний не останавливают желающих обзавестись электрическим отоплением. Для управления оборудованием используется автоматика, что позволяет настроить работу системы на максимально энергоэффективный режим.
Инфракрасная греющая пленка может быть размещена на полу или на потолке. В любом случае она будет эффективно и безопасно обогревать помещение (+)
Электричество очень удобно в использовании. Отсутствует необходимость применять какое-либо топливо, что снимает проблему его хранения и закупки.
Кроме того, твердотопливные котлы, например, считаются очень «грязными», поскольку при их работе образуется сажа и зола. Электрическое оборудование не имеет таких проблем. Оно полностью безопасно, не шумит и не производит токсичных выбросов.
Системы, работающие с электричеством, обычно очень компактны. Использующиеся в них приборы могут иметь самый разный дизайн. Такие системы долговечны и требуют только регулярного обслуживания.
Их основным недостатком является затратная эксплуатация, в силу высокой стоимости электроэнергии. Несмотря на экономичность систем, счета за электричество обычно получаются внушительными.
Разновидности системы с жидким теплоносителем
Как показывает практика, чаще всего для обустройства автономного отопления выбирают систему с жидким теплоносителем, поэтому поговорим о ее разновидностях. Такую систему реализуют в виде одной из двух возможных схем.
Простейшая схема — однотрубная
Представляет собой кольцеобразный замкнутый контур, внутри которого последовательно установлены радиаторы отопления. Теплоноситель поступает в первый из них, затем в следующий и так далее, пока не вернется к котлу. Это предельно простая схема, однако, далеко не самая эффективная.
Основной недостаток однотрубной системы отопления заключается в остывании теплоносителя на «подступах» к дальним от котла батареям.
Однотрубная схема разводки предполагает последовательное расположение батарей. Система очень проста, но имеет ограничения в применении (+)
Жидкость выходит из теплообменника котла с температурой порядка 75°С. Такой же она поступает в первый радиатор, во втором она чуть холоднее и та далее. Если продолжительность трубопровода невелика и радиаторов немного, то это не страшно.
Но если батарей много, в последних будет находиться теплоноситель, разогретый до 45-50°С. Что совершенно не достаточно для нормального обогрева помещения
Может быть два способа для исправления ситуации. Первый – увеличить температуру теплоносителя или же добавить секций последним в цепочке радиаторам, чтобы увеличить их теплоотдачу. Оба варианта потребуют дополнительных денежных вложений, но при этом не гарантируют результат.
Галерея изображений
Характерной особенностью однотрубного отопления является минимум труб. Теплоноситель последовательно передвигается по одной трубе от прибора к прибору, а затем возвращается к котлу
Весомым минусом однотрубных систем считается ограничение по протяженности отопительного контура. Так как теплоноситель при перемещении от одного радиатора к другому постепенно остывает, нет смысла сооружать линии длиннее 30 м
На одноконтурное отопление не ставят регулирующую арматуру. Обычно перед прибором только кран для перекрытия и кран Маевского для спуска воздуха
Радиаторы к отопительной магистрали могут подключаться любым способом: снизу, сверху и по диагонали. Ощутимо на теплоотдачу это не влияет
Как сделать отопление в частном доме
Состав оборудования и обвязка котла напрямую зависит от выбранного типа контура отопления, способа циркуляции теплоносителя и степени автоматизации процесса, такой как тонкая настройка климата или же простая регулировка нагрева теплоносителя.
Задача всего комплекса обвязки:
- Обеспечить равномерное распределение тепла по контуру отопления.
- Обезопасить людей и оборудования от любых внештатных и аварийных ситуаций, минимизация последствий в результате поломки.
- Снижение влияния периодичности в работе твердотопливного котла, так как основная мощность выдается только после розжига очередной закладки топлива, тогда как с его прогоранием теплоотдача снижается.
Как правильно монтировать отопление
Чтобы готовая система отопления с естественным типом циркуляции функционировала правильно и эффективно, при ее монтаже важно придерживаться некоторых правил. В целом схема установки выглядит так:
В целом схема установки выглядит так:
- Радиаторы отопления необходимо установить под окнами, желательно на одном уровне и с соблюдением необходимых отступов.
- Далее устанавливают теплогенератор, то есть выбранный котел.
- Монтируют расширительный бак.
- Выполняют разводку труб и стыкуют зафиксированные ранее элементы в единую систему.
- Отопительный контур наполняют водой и выполняют предварительную проверку герметичности соединений.
- Заключительный этап состоит в запуске отопительного котла. Если все работает правильно, значит, в доме будет тепло.
Обратите внимание на некоторые нюансы:
- Котел должен быть расположен в самой нижней точке системы.
- Монтаж труб необходимо выполнять с уклоном в сторону обратного потока.
- Поворотов в трубопроводе должно быть как можно меньше.
- Для повышения эффективности отопления необходимы трубы с большим диаметром.
Надеемся, данная статья будет для вас полезной, и вы сможете самостоятельно смонтировать систему отопления без циркуляционного насоса в вашем загородном доме.
Система отопления с естественной циркуляцией жидкости представляет собой замкнутое устройство гравитационного (самотечного) типа, позволяющее обогреть помещения в частном доме независимо от электропитания.
Такое преимущество конструкции даёт возможность использовать её в регионах с проблемами или полным отсутствием центральной электрической сети. Система экономична, но для её правильного функционирования потребуется сделать точные расчёты.
Однотрубная схема отопления
С обогревающего котла нужно провести главную линию, представляющую разветвление. После этого действия в ней находится необходимое число радиаторов, либо батарей. Линия, проведенная согласно проектировкам здания, подключается к котлу. Метод формирует циркуляцию теплоносителя внутри трубы, обогревая здание полностью. Обращение теплой воды настраивается в индивидуальном порядке.
Планируется замкнутая схема отопления Ленинградка. В этом процессе однотрубный комплекс монтируется по актуальной проектировке частных домов. По желанию собственника в добавляются элементы:
- Радиаторные контроллеры.
- Терморегуляторы.
- Балансирующие вентили.
- Шаровые клапаны.
Ленинградка регулирует нагрев определенных радиаторов.
Бивалентные гибридные системы отопления на базе тепловых насосов
Гибридная система отопления (бивалентная) состоит из основного источника тепла, пикового догревателя и буферного накопителя. Данная система позволяет максимально эффективно использовать тепловой насос при минимальных капиталовложениях.
Функционирование бивалентной системы
Как известно, отопительное оборудование подбирается согласно теплопотерь помещения при минимальной температуре наружного воздуха (для Киева -22 °С). Это значит что подобранный котел должен обогреть Ваше помещение в диапазоне температур: от -22 до +8 °С. Если же проанализировать Климатологию, то окажется что количество дней в отопительном сезоне когда температура опускается ниже -15 °С составляет меньше 5%. Поэтому, нецелесообразно проводить подбор теплового насоса на максимально низкую температуру наружного воздуха, намного выгоднее приобрести тепловой насос меньшей производительности и недорогой дублирующий источник тепла (пиковый догреватель — дешевле всего электрокотел) который будет включаться в работу исключительно при температуре ниже точки бивалентности (как правило -15 °С). Плюсом данной системы является также резервирование системы отопления.
- Резервирование системы отопления
- Возможность приобретения теплового насоса меньшей теплопроизводительности
5. Какой мощности нужен тепловой насос?
Если у Вас новый дом из газоблока утепленный 100-120-150 мм минваты или пенопласта (стены и фундамент на глубину промерзания), хорошие двохкамерные энергосберегающие стеклопакеты, утепленная крыша (150-200мм), утепленный пол по грунту (минимум 100 мм.), тогда теплопотери Вашего дома составляют 50 Вт/м2 (при -22 °С):
- Дом 100 м2 — 5 кВт
- Дом 150 м2 -7,5 кВт
- Дом 200 м2 — 10 кВт
- Дом 250 м2 — 12,5 кВт
- Дом 300 м2 — 15 кВт
- Дом 350 м2 — 17,5 кВт
- Дом 400 м2 — 20 кВт
- Дом 450 м2 — 22,5 кВт
- Дом 500 м2 — 25 кВт
- Здание 1000 м2 — 50 кВт
В принципе такие телопотери свободно может покрыть тепловой насос воздух-вода серии Zubadan:
- Дом 100 м2 — 5 кВт — PUHZ-SW50VHA
- Дом 150 м2 -7,5 кВт — PUHZ-SHW80VHA
- Дом 200 м2 — 10 кВт — PUHZ-SHW112VHA/PUHZ-SHW112YHA
- Дом 250 м2 — 12,5 кВт — PUHZ-SHW140YHA
- Дом 300 м2 — 15 кВт — PUHZ-SHW140YHA + резерв 3 кВт
- Дом 350 м2 — 17,5 кВт — PUHZ-SHW230YKA
- Дом 400 м2 — 20 кВт — PUHZ-SHW230YKA
- Дом 450 м2 — 22,5 кВт — PUHZ-SHW230YKA + резерв 3 кВт
- Дом 500 м2 — 25 кВт — PUHZ-SHW230YKA + резерв 5 кВт
- Здание 1000 м2 — 50 кВт — Каскад из 2-х тепловых насосов PUHZ-SHW230YKA + резерв 4 кВт
При выборе мощности теплового насоса следует также учесть мощность необходимую для подогрева вентиляции, бассейна, горячей воды и т.п. Поэтому перед приобретением — посоветуйтесь с экспертом и выполните расчет теплопотерь.
Аварийные варианты
В каждой схеме обвязки обязательно должен быть предусмотрен контур на случай чрезвычайных ситуаций. В его задачу входит:
— защита от перепадов давления;
— защита от повышения температуры выше разрешенной;
— предотвращение образования влаги.
Предохранительный клапан в обвязке
В его задачу как раз входит сброс избыточного давления из системы. Монтируется он на выходе из котла отдельно или в составе группы безопасности.
Аварийный теплообменник в системе подключения котла на твердом топливе
Его задача максимально ответственна – предотвратить перегрев как котла, так и системы в общем. Случиться перегрев может по 2м причинам:
— в котел загрузили слишком много топлива. полученное тепло превысило потребность.
— отключили электричество и насос перестал работать.
Для нормальной работы этого контура также необходима установка датчика температуры с клапаном и узла охлаждения в трубу подачи воды в котел. Как только температура теплоносителя превысит максимально разрешенную, датчик сигнализирует об этом и провоцирует открытие клапана.
После срабатывания клапана вода начинает заполнять узел охлаждения, снижая температуру основного теплоносителя.
Вспомогательный контур отопления твердотопливного котла
Один из вариантов по охлаждению системы. Особенность его состоит в том, что потребуется подсоединить накопительный бак для контура ГВС.
Работать эта схема будет следующим образом: в обычном штатном режиме насос будет работать, создавая определенное давление. Оно будет препятствовать включению в работу вспомогательного контура. Но как только электричество отключат, насос прекратит работу, давление пропадет, вступит в работу запасной контур.
Итог: температура воды в системе понизится до нужного значения.
Оговоримся сразу, что эта схема подойдет для системы отопления абсолютно любого типа !
Этот смеситель поддерживает наименьшую температуру теплоносителя на входе в котел, чтобы на стенах прибора не образовывался конденсат. о чем мы говорили в самом начале статьи. Таким образом в твердотопливном котле это один из наиболее необходимых узлов!
Устанавливается смеситель на трубе обратной подачи, используя байпас.
Если температура в обратной трубе будет низкой (ниже установленного значения), то термосмеситель обеспечит приток горячей воды.
Обвязка твердотопливного котла отопления, схема
Все тепловые генераторы работают по такому принципу. Они получают необходимую для работы энергию от разного твердого топлива. Необходимо отметить, что они имеют некоторые особенности в работе, которые необходимо обязательно учитывать при подключении таких котлов к системе отопления.
Нужно отметить, что схема обвязки твердотопливного котла включает несколько элементов и устройств, которые обязательно необходимо использовать. чтобы работа системы отопления была долговечной.
Схема обвязки котла на твердом топливе, это необходимые устройства и элементы, которые вместе образуют единую систему отопления. В такую систему отопления входит:
- Котел.
- Циркуляционный насос.
- Расширительный бачок.
- Система аварийного питания.
- Система совместного смешивания.
- Буферная емкость.
- Аварийный контур
- Система защиты от коррозии.
- Манометр, сливной кран, специальный вентиль. Это все собрано в один блок
- Термоклапан.
- Поплавковый кран.
В чем отличие твердотопливных котлов
Помимо того, что эти источники тепла производят тепловую энергию, сжигая различные виды твердого топлива, они имеют ряд других отличий от других теплогенераторов. Эти отличия как раз и являются следствием сжигания древесины, их надо воспринимать как данность и всегда учитывать при подсоединении котла к системе водяного отопления. Особенности заключаются вот в чем:
- Высокая инерционность. На данный момент не существует способов резко потушить разгоревшееся твердое топливо в камере сжигания.
- Образование конденсата в топливнике. Особенность проявляется во время поступления в котловой бак теплоносителя с низкой температурой (ниже 50 °С).
Примечание. Явление инерционности отсутствует только у одного вида агрегатов на твердом топливе – пеллетных котлов. В них имеется горелка, куда древесные гранулы подаются дозировано, после прекращения подачи пламя угасает почти сразу же.
Опасность инерционности состоит в возможном перегреве водяной рубашки отопителя, вследствие чего теплоноситель в ней вскипает. Образуется пар, который создает высокое давление, разрывающее корпус агрегата и часть подающего трубопровода. Как результат, в помещении топочной много воды, куча пара и непригодный к дальнейшей эксплуатации твердотопливный котел.
Подобная ситуация может возникнуть, когда обвязка теплогенератора выполнена неправильно. Ведь на самом деле нормальный режим работы дровяных котлов – максимальный, именно в это время агрегат выходит на свой паспортный КПД. Когда термостат реагирует на достижение теплоносителем температуры 85 °С и прикрывает воздушную заслонку, горение и тление в топке еще продолжается. Температура воды повышается еще на 2—4 °С, а то и больше, прежде чем ее рост остановится.
Во избежание превышения давления и последующей аварии, в обвязке твердотопливного котла всегда участвует важный элемент – группа безопасности, подробнее о ней будет сказано ниже.
Другая неприятная особенность работы агрегата на дровах – появление конденсата на внутренних стенках топливника из-за прохождения через водяную рубашку еще не разогретого теплоносителя. Этот конденсат – вовсе не божья роса, поскольку представляет собой агрессивную жидкость, от которой быстро корродируют стальные стенки камеры сжигания. Потом смешавшись с пеплом, конденсат превращается в липкую субстанцию, отодрать ее от поверхности не так легко. Проблема решается установкой смесительного узла в схему обвязки твердотопливного котла.
Такой налет служит теплоизолятором и снижает КПД твердотопливного котла
Владельцам теплогенераторов с чугунными теплообменниками, не боящимися коррозии, рано вздыхать с облегчением. Их может ожидать другая беда – возможность разрушения чугуна от температурного шока. Представьте, что в частном доме на 20—30 минут отключили электроэнергию и циркуляционный насос, прогоняющий воду через твердотопливный котел, остановился. За это время вода в радиаторах успевает остыть, а в теплообменнике – нагреться (из-за той же инерционности).
Появляется электричество, включается насос и направляет в разогретый котел остывший теплоноситель из закрытой системы отопления. От резкого перепада температур у теплообменника случается температурный шок, чугунная секция дает трещину, на пол бежит вода. Отремонтировать весьма сложно, заменить секцию удается не всегда. Так что и при таком раскладе узел подмеса предотвратит аварию, о чем будет сказано далее.
Аварийные ситуации и их последствия описаны не с целью напугать пользователей твердотопливных котлов или побудить их к покупкам ненужных элементов схем обвязки. Описание основано на практическом опыте, который необходимо учитывать всегда. При правильном подключении теплового агрегата вероятность подобных последствий чрезвычайно низка, почти такая же, как у теплогенераторов на других видах топлива.
Как подключить твердотопливный котел
Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:
Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.
Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:
Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.
Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры
Как работает схема
Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:
- Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
- При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
- Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
- По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.
Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:
- Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
- Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.
Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.
Способ удешевления обвязки
Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:
Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix
Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.
Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.
Система с принудительной циркуляцией
Оборудование этого типа для двухэтажных коттеджей считается более предпочтительным. В данном случае за бесперебойное движение теплоносителей по магистралям отвечает циркуляционный насос. В таких системах допускается использовать трубы меньшего диаметра и котел не слишком большой мощности. То есть в этом случае может быть устроена гораздо более эффективная однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема с насосом имеет лишь один серьезный недостаток — зависимость от электрических сетей. Поэтому там, где очень часто отключают ток, стоит произвести монтаж оборудования по расчетам, сделанным для системы с естественным током теплоносителя. Дополнив такую конструкцию циркуляционным насосом можно добиться максимально эффективного отопления дома.
Газовый котел без электричества – это традиционная модель напольного прибора, для работы которого не нужны дополнительные источники энергии. Целесообразно устанавливать устройства такого типа, если существуют регулярные перебои в подаче электричества. Например, это актуально в сельских местностях или дачных массивах. Компании-производители изготавливают современные модели двухконтурных котлов.
Многие популярные производители выпускают разные модели энергонезависимых газовых котлов, и они достаточно эффективны и качественны. В последнее время появились настенные модели таких устройств. Конструкция отопительной системы должна быть такой, чтобы теплоноситель циркулировал по принципу конвекции.
Это означает, что нагретая вода поднимается вверх и через патрубок выходит в систему. Для того чтобы циркуляция не прекращалась нужно расположить трубы под наклоном, а также они должны быть большие в диаметре
И, конечно же, очень важно чтобы сам газовый котел находился в самой низкой точке системы отопления
К такому отопительному оборудованию можно отдельно подключать насос, который питается от электросети. Подключив его в систему отопления, он будет перекачивать теплоноситель, тем самым улучшит работу котла. А если выключить насос, то теплоноситель опять начнет циркулировать самотеком.
Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией
Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.
Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.
Закрытая система с самотечной циркуляцией
В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.
Открытая система с самотечной циркуляцией
Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.
Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.
Однотрубная система с самоциркуляцией
Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам.
Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка.
Преимуществ у данного решения несколько:
- Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
- Экономятся средства на монтаж системы.
Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования).
Отопление дома без насоса. Два проверенных временем варианта
До 90-ых годов прошлого века, отопление дома без насоса было единственно доступным, так как было не развито направление по изготовлению циркуляционных насосов и продвижению их в массы. Таким образом, владельцы и застройщики частных домов вынуждены были монтировать отопление в своих домах без насоса.
Но когда в 90-ых годах в СНГ начали привозить хорошее котельное оборудование, трубы и компактные циркуляционные насосы, то ситуация резко изменилась. Все начали монтировать системы отопления. которые без насоса не работают. Про самотечные системы стали забывать. Но сегодня ситуация меняется. Застройщики частных домов вновь вспоминают об отоплении дома без насосов. Так как повсеместно можно проследить перебои и нехватку электроэнергии, которая так нужна для работы циркуляционного насоса.
Особенно остро вопрос качества и количества подачи электричества стоит в новостройках.
Вот почему сегодня как никогда вспоминается одна пословица «Все новое – это хорошо забытое старое!». Эта пословица очень актуальна сегодня, для отопления дома без насоса.
Например, раньше для отопления использовались только стальные трубы, самодельные котлы и открытые расширительные баки. Котлы были с низким КПД, трубы стальные громоздки, и их не рекомендуется прятать в стены.
Расширительные баки располагали на чердаках. из-за этого были тепло потери и угроза залива крыши или промерзания трубок в баке. Что в свою очередь часто приводило к взрыву котла, разрыву труб и человеческим жертвам.
Сегодня благодаря современным котлам, трубам и другим устройствам отопления можно сделать шикарную, экономичную систему отопления без насоса. Благодаря современным экономичным котлам можно добиться существенной экономии.
Современные пластиковые или медные трубки можно легко спрятать в стены. Так же отопление дома сегодня можно сделать, как с радиаторами, так и с теплыми полами.
Сегодня можно выделить две основные системы отопления дома без насоса.
Первая и самая часто встречающаяся система называется Ленинградка. или с горизонтальным разливом.
Главное в системах отопления дома без насоса — это уклон труб. Без уклона система работать не будет. Из-за уклона «Ленинградка» не всегда подойдет, так как трубы проходят по всему периметру дома. Так же из-за того, что уклона может не хватить, приходиться опускать котел ниже уровня вашего пола. Котел в этом случае неудобно топить и чистить.
Так же при монтаже системы отопления дома без насоса Ленинградки мешают дверные проемы по пути следования труб. При этом необходимо сделать подоконники высотой не менее 900мм.
Это нужно, чтобы был смонтирован радиатор и хватило высоты для труб по уклону. В остальном система вполне работоспособная, именно с чугунными, стальными и алюминиевыми радиаторами.
Вторая система отопления дома без насоса называется «Паук» или вертикальная система с верхним разливом.
На сегодня это самая надежная и практичная система отопления дома без насоса. Главное, что система «Паук» лишена всех недостатков «Ленинградки», за исключением уклона именно обратки, из-за которого тоже приходится опускать котел ниже пола.
В остальном система «Паук» — это самая работоспособная система. К системе «Паук» можно прикрутить любые радиаторы и теплые полы. Можно на радиаторы в системе «Паук» смонтировать клапаны под термоголовку и спрятать трубы в стены и так далее.
Сегодня все чаще приходится рекомендовать застройщикам именно систему «Паук», т.к. на сегодня это идеальная система отопления дома без насоса.
Благодарим Вас, что дочитали эту статью!
Разводка труб системы отопления
Наибольшей популярностью пользуются 2 схемы: однотрубная и двухтрубная. Давайте рассмотрим что они из себя представляют.
Однотрубная система – самый элементарный вариант, однако, не самый эффективный. Она представляет собой замкнутый круг из труб, запорной арматуры, автоматики, центром которой является котел. От него вдоль нижнего плинтуса идет труба во все комнаты, подсоединяясь ко всем батареям и другим отопительным приборам.
Плюс схемы. простота монтажа, малое количество материала для сооружения схемы.
Минус. неравномерное распределение теплоносителя по радиаторам. Батареи в крайних комнатах будут прогреваться хуже, так как самые последние на пути движения воды. Однако эта проблема решается установкой насоса или увеличением количества секций в последних радиаторах .
Двухтрубная система – более эффективный способ, так как с его помощью решается проблема равномерного распределения воды по всем отопительным устройствам. Трубы можно располагать поверху (этот вариант предпочтительнее, потому что тогда вода сможет циркулировать по естественным причинам) или в нижней части (тогда потребуется насос).
Порядок монтажа
Собирается однотрубная система следующим образом:
- В хозяйственном помещении устанавливается на пол или вешается на стену котел. С помощью газового оборудования может быть устроена самая надежная и эффективная однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема подключения в этом случае будет стандартной и позволит произвести все работы, при желании, даже и самостоятельно.
- На стены вешаются радиаторы отопления.
- На следующем этапе монтируются стояки «подводящий» и «обратный» на второй этаж. Располагают их в непосредственной близости от котла. Внизу к стоякам присоединяется контур первого этажа, вверху – второго.
- Далее выполняется подключение к магистралям батарей. На каждый радиатор следует установить запорный кран (на подводящем отрезке байпаса) и кран Маевского.
- В непосредственной близости от котла на «обратной» трубе монтируется расширительный бак.
- Также на «обратной» трубе поблизости от котла на байпасе с тремя кранами подключается циркуляционный насос. Перед ним на байпасе врезается специальный фильтр.
На заключительном этапе производится опрессовка системы в целях выявления неисправностей оборудования и протечек.
Как видите, однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой максимально проста, может очень даже удобным и практичным оборудованием
Однако при желании использовать такую простую конструкцию, на первом этапе важно произвести все необходимые расчеты с максимальной точностью
Задумываясь над установкой отопления, первоначально определяются, какой вид топлива будет использоваться
Но наряду с этим крайне важно решить, насколько планируемый обогрев будет действительно независимым. Так, по-настоящему автономной будет система отопления без насоса, которой для работы не нужна электроэнергия
Для эффективной работы понадобится лишь источник тепла и правильно расположенный трубопровод.
Контур отопления — это совокупность элементов, предназначенных для обогревания жилища путём передачи тепла воздуху. Наиболее распространённым видом отопления является система, использующая в качестве источника нагрева котлы или бойлеры, подключённые к водопроводу. Вода, проходя через нагреватель, достигает определённой температуры, а после направляется в отопительный контур.
В системах с теплоносителем, в качестве которого используется вода, циркуляция может быть организована двумя путями:
Контура с естественным движением воды просты и надёжны, но для их эффективного использования нужна правильно построенная система. Для второго же способа используется насосное оборудование, которое, создавая давление, заставляет воду перемещаться.
В качестве источника тепла, служащего для нагревания воды, используются котлы (бойлеры). Их принцип действия основан на превращении определённого для них рода энергии в тепло с последующей его передачей теплоносителю. По типу источника нагрева котельное оборудование бывает газовым, твердотопливным, электрическим или мазутным.
По типу соединения элементов контура система отопления может быть однотрубной или двухтрубной. Если все приборы контура включены относительно друг друга последовательно, то есть теплоноситель проходит по порядку все элементы и возвращается в котёл, то такая система называется однотрубной. Её существенным недостатком является неравномерность прогрева. Это связано с тем, что на каждом элементе происходит потеря какого-то количества тепла, поэтому разница температур котла может быть существенной.
Система двухтрубного типа подразумевает параллельное подключение радиаторов к стояку. К недостаткам такого подключения относят осложнение конструкции и увеличенный в два раза расход материала по сравнению с однотрубной системой. Но построение контура обогрева для больших многоэтажных помещений выполняется только таким соединением.
Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.
Схемы отопления в частном доме из полипропилена с насосом: разновидности, нюансы, особенности монтажа
Дома, расположенные в частном секторе, как правило лишены возможности подключения к централизованному отоплению. Поэтому вопрос качественного обогрева жилья полностью зависит от их владельцев. Чтобы обеспечить оптимальный прогрев помещения и комфортное проживание во время отопительного сезона ещё на этапе проектирования схемы отопления в частном доме из полипропилена с насосом необходимо тщательно изучить и проанализировать существующие разновидности, нюансы и особенности последующего монтажа.
Отопление дома с помощью полипропиленовых труб
Почему стоит обратить внимание на пропиленовые трубы? О преимуществах данного материала известно достаточно. За последнюю четверть века трубы из полипропилена приобрели широкую популярность благодаря своим свойствам и техническим характеристикам, заняв лидирующие позиции и вытеснив стандартный вариант – трубы из металла.
Отопление из полипропиленовых труб – оптимальный вариант для дома?
Такая ситуация, во-первых, связана с экономической составляющей. Дешевая сырьевая база и упрощенный технологический процесс производства определяют итоговую себестоимость продукции, которая в несколько раз ниже металлических или чугунных. Выбор материала становится очевиден при ограниченном бюджете.
Во-вторых, низкая стоимость никак не влияет на качество продукции и ее эксплуатационные характеристики. Благодаря минимальной тепловой проводимости и отдаче обеспечивается равномерный прогрев теплоносителей (радиаторов). При производстве труб из полипропилена внутренняя поверхность стенок получается идеально гладкой, что исключает вероятность снижения скорости потока теплой жидкости при движении в трубопроводе.
В-третьих, легкость и удобство монтажа. Для выполнения всех монтажных работ понадобится всего лишь один инструмент – монтажный паяльник. В то время как для установки системы отопления из металла потребуется как минимум сварочный аппарат, трубогибы и дополнительный слесарный инструмент.
Полипропиленовые трубы характеризуются длительным сроком эксплуатации
Ещё один весомый аргумент – срок эксплуатации. Благодаря своим техническим особенностям трубы из полипропилена не подвержены температурному и химическому воздействиям, исключая образование в трубопроводах накипи или других отложений.
Повышенную упругость и стойкость к агрессивным внешним факторам также нельзя выпускать из виду. Благодаря этим свойствам при отключении системы отопления вероятность ее замерзания и разрыва сведена к минимуму, что актуально для дачных жилых объектов, когда отсутствует возможность постоянного контроля. А при нормальных условиях использования оптимальный срок службы системы составляет не менее 50 лет.
Выбор пп труб отопления
Выше были отмечены основные преимущества пп труб. Если с умом подойти к выбору продукции, учесть основные технические характеристики (давление и температура использования, толщина стен и пр.), осуществить поиск надежного поставщика, то о недостатках говорить не придется вовсе.
Разновидности полипропиленовых труб для отопления
При выборе необходимых материалов для схемы отопления в частном доме из полипропилена с насосом в первую очередь необходимо обратить внимание на показатель давления. Существует четыре основных разновидности PP-труб, отличия которых определяются их напорными характеристиками.
- Трубы, маркирующиеся PN 10, изготавливаются из чистого полипропилена без добавления дополнительных компонентов. Данные материалы используются для холодного водоснабжения жилых объектов, где средняя температура воды составляет 20-22 градуса. В сертификате в технических характеристиках указано, что рассматриваемая продукция рассчитана на эксплуатацию в средах, где температура жидкости не будет превышать 40-45 градусов и при давлении до 10 атмосфер. Приведенные технические характеристики указывают на невозможность применения данной продукции при монтаже систем отопления.
- Улучшенной модификацией являются полипропиленовые трубы с маркировкой PN 16. Данные трубы отличаются увеличенной толщиной стенки и используются в сетях горячего водоснабжения, где средняя температура достигает показателя 55-60 градусов по Цельсию. Маркировка PN16 указывает на возможность эксплуатации при напоре теплового носителя до 16 атмосфер. Такой вариант можно использовать, осуществляя монтаж системы отопления в гараже. Для отопления жилых домов рекомендуется использовать трубы с маркировкой PN 20 или PN 25.
Трубы из полипропилена для отопления
- Трубы PN 20 используются в отопительных системах, где средняя температура носителя составляет 75-80 градусов, а давление в системе достигает 20 атмосфер. Данный вариант является оптимальным при ограниченном бюджете.
- Если же говорить о качественном материале, срок эксплуатации которого составляет не менее 50 лет, то во внимание стоит принимать полипропиленовые трубопроводы с маркировкой PN 25. Такая продукция в своей конструкции предусматривает алюминиевую оболочку, которая уменьшает теплоотдачу носителя, температура которого может достигать +95 градусов, а давление – 25 атмосфер.
Расчет диаметра
Осуществляя монтаж системы отопления из полипропиленовых труб владельцам придется столкнуться с задачей выбора диаметра для последующей прокладки отопительного трубопровода. Чтобы не прогадать и не ошибиться в расчетах, рекомендуется использовать уже готовые решения: таблицы или калькуляторы расчета.
Схема отопления частного дома с примером расчета требуемых материалов
Зная все необходимые параметры и габариты отапливаемого помещения, разницу температур теплоносителя на выходе из котла и входе, скорость с которой передвигается теплоноситель по трубопроводу и общую длину трубопровода системы, остается только подставить значения и найти диаметр требуемых материалов. Если же результат, полученный при помощи сторонних сервисов, вызывает сомнения, его можно проверить самостоятельно при помощи специальной формулы гидравлического расчета, пример которой рассмотрен далее.
Поиск диаметра тепловой магистрали на примере жилого дома, площадь которого составляет 80 м.кв., сводится к 4-х этапному расчету. На первом этапе предстоит выяснить, сколько необходимо тепловой мощности для прогрева рассматриваемого помещения. В руководствах по эксплуатации отопительного оборудования сказано, что для обогрева 1 квадратного метра потребуется 0,1 кВт мощности. Соответственно для помещения в 80 квадратов потребуется 8,0 киловатт тепловой мощности носителя.
Второй этап предполагает учет потерей мощности и их суммирование. Средние потери, как правило, составляют 20% от общей мощности. Соответственно для обогрева рассматриваемого дома потребуется не менее 9,6 кВт мощности.
Третий этап предполагает расчет требуемого количества батарей. Количество батарей рассчитывается исходя из количества окон в помещении. Помещения в 80 квадратных метров предполагают наличие двух отапливаемых комнат, кухни, санузла и ванны. Исходя из технических параметров помещения можно предположить, что количество окон в нем не менее трех. Соответственно количество радиаторов также будет равняться трем, а их средняя мощность 3,2 кВт.
Таблица расчета диаметра трубы и оптимальной скорости движения воды
Четвертый этап предполагает учет данных таблицы диаметров труб и их технических характеристик. На втором этапе было определено, что показатель тепловой мощности для объекта должен составлять 9600 ватт. Работая с таблицей можно определить следующую закономерность: для обогрева жилого дома площадью 80 кв. м. можно использовать два вида труб: диаметром 25 и 32 мм.
Для трубопроводов диаметром 25 показатель тепловой мощности находится в середине диапазона, однако специалисты рекомендуют использовать трубы большего диаметра (в данном случае – 32), т.к. последующий монтаж насоса в систему отопления из полипропиленовых труб позволит сократить финансовые вложения.
Меньший диаметр трубы требует большей производительности насоса
Для контура 25 диаметра потребуется более высокая скорость движения теплоносителя (0,5 м/с) для оптимального прогрева, при этом для 32 диаметра достаточно будет, чтобы вода циркулировала со скоростью 0,3 м/с. Для большей скорости вращения и работы насоса понадобиться больше электроэнергии, соответственно увеличатся эксплуатационные затраты.
Разновидности схем отопления из полипропиленовых труб в частном доме
Сердцем любой системы отопления является котел. Именно в нем происходит подогрев теплоносителя для последующего прогрева всего помещения. Жидкость, протекая по трубопроводам, отдает свое тепло радиаторам, которые отапливают помещение. Для качественного прогрева жилого имущества существует несколько вариантов монтажа системы отопления из полипропилена.
Однотрубная система отопления
Однотрубная система отопления относится к схемам закрытого типа и считается самым бюджетным вариантом.
Простейшая однотрубная схема отопления
Принцип работы рассматриваемого способа предполагает последовательную циркуляцию нагретой жидкости по замкнутой системе, т.е. вода, передвигаясь по трубе, нагревает первый радиатор, затем, выходя из него, далее по трубопроводу поступает в последующие. Отдав тепло последней батарее, теплоноситель возвращается в котел для подогрева и повторения цикла.
Схема отопления с однотрубным циклом будет оптимальным решением при ограниченном бюджете. Такой подход обеспечит достаточный обогрев помещения, но с одним недостатком. Прогрев жилья будет происходить неравномерно. Первому радиатору будет передана основная энергия. Последующим ее достанется намного меньше. Температура же последней батареи в цепи будет существенно отличаться от первой.
Но из-за этого недостатка нельзя полностью исключать данный способ монтажа. В будущем, накопив достаточную сумму для модернизации, однотрубную систему отопления можно улучшить.
Двухтрубная система отопления
Улучшенной модификацией вышеописанного варианта является двухтрубная схема отопления. Улучшение заключается в том, что рассматриваемый способ исключает недостаток однотрубных циклов. Система состоит из двух контуров трубопроводов. Первый используется для подачи нагретой жидкости к радиаторам. Назначение второго (обратного) – параллельный отвод охлажденной жидкости из каждой батареи, т.е. теплоноситель из первого радиатора поступает по «обратке» сразу в котел для последующего прогрева, а не к следующему, как предыдущем варианте.
Как выглядит схема системы отопления с насосной циркуляцией двухтрубного типа, более детально представлено ниже на фото.
Двухтрубная система отопления
За счет подобной организации системы отопления вода по трубам к теплоносителям будет подаваться под одним давлением. Соответственно радиаторы будут прогреваться равномерно, а температура отдачи будет везде одинакова, способствуя плавному нагреву воздуха в любой точке помещения. К недостаткам такой системы можно отнести сложность монтажа и себестоимость. За счет увеличения количества элементов системы (количество материала, фитинги, запорная арматура, соединительные муфты и т.п.) увеличиваются затраты на приобретение и дальнейший монтаж.
Коллекторное отопление частного дома
Двухконтурная система отопления в ходе эксплуатации также подверглась модификации. Некоторые объекты жилого дома нет необходимости отапливать постоянно или в том же объеме, как и остальные помещения. Или же возникает потребность подключения временного радиатора для отопления.
Пример коллекторной системы отопления
Для решения возникшего вопроса применяют коллекторы. В качестве коллектора устанавливается гребенка, к которой происходит параллельное подключение всех радиаторов, установленных в частном доме. Причем для лучшей эффективности теплоотдачи коллектор устанавливается как на подачу, так и отдельно на возврат.
Система отопления коллекторного типа может включать в себя неограниченное количество контуров в зависимости от потребности владельцев жилых домов. Каждый цикл отопления дома является отдельной гидравлической системой и обеспечен дополнительной запорной арматурой. Наличие отдельной и независимой системы дает возможность отключения определенного контура без остановки работы всего отопительного комплекса.
Рассматриваемая схема отопления расширяет спектр преимуществ простых двухтрубных систем, добавляя следующее:
- Наличие возможности отдельной регулировки температуры обогрева любого радиатора в системе, либо его полного отключения.
- Увеличение коэффициента полезного действия отопительного комплекса за счет прямой и параллельной подачи теплоносителя к каждой батарее.
- Возможность подключения к системе дополнительных элементов. Особенно актуально при монтаже теплых полов.
- Высокий КПД позволяет существенно снизить эксплуатационные расходы. Коллекторная система за счет параллельного подключения улучшает теплоотдачу и обогрев, снижая к минимуму теплопотери. Соответственно для обогрева потребуется меньше материала.
К недостаткам такого подхода можно отнести вероятность возникновения в системе воздушных пробок. Чтобы это предотвратить, на каждый радиатор монтируется кран Маевского, который используется для спуска накопившегося воздуха.
Схемы по типам подвода теплоносителя
Также, осуществляя монтаж системы отопления в частном доме, рекомендуется обратить внимание на схемы подключения радиаторов к системе.
Схемы подключения радиаторов
Правильное подключение будет способствовать равномерному распределению теплоносителя по всем секциям батареи, увеличивая эффективность ее работы.
Охлажденный теплоноситель всегда стремится вниз, вытесняя наверх теплые частицы. Связано это с тем, что у теплой и холодной жидкости различная плотность. Холодная жидкость характеризуется повышенной плотностью, соответственно это необходимо учитывать при подключении.
Существует четыре разновидности подключения радиаторов к системе отопления:
- верхнее;
- нижнее;
- боковое;
- диагональное.
Выбирая соответствующий способ важно не допустить ошибку. Верхняя подводка будет способствовать прогреву верхней половины радиатора. Аналогичный эффект можно наблюдать и при боковом подключении. Секции радиаторов, расположенные ближе к соединению, будут прогреваться больше, в то время как крайние при большом количестве секций могут оставаться полностью охлажденными.
Пример диагонального подключения
Поэтому рекомендуется использовать оставшиеся два способа: нижний и диагональный. Диагональный способ предполагает равномерное распределение теплоносителя по радиатору от входа к выходу, тем самым обеспечивая оптимальную теплоотдачу. На практике именно такой способ встречается чаще всего.
Но его применение невозможно в системах с естественной рециркуляцией. Для таких систем чаще применяют нижнее подключение, которое обеспечивает плавный отвод теплоносителя из радиатора без дополнительной нагрузки.
Как самому смонтировать отопление из полипропилена в частном доме
Монтируя отопление своими руками из полипропиленовых труб в частном доме, схема с насосом позволит упростить процесс циркуляции теплоносителя в системе. Поэтому монтаж необходимо начать с просчета требуемой производительности насоса и теплового агрегата. Неправильно подобранные параметры не позволят достичь оптимального прогрева жилого помещения.
Монтаж системы отопления
Далее следует определиться со схемой будущего отопления, количеством радиаторов, схемой их подключения и расположения. Имея на руках примерный проект можно приступить к расчету необходимых материалов. При выборе материала предварительно следует произвести расчет диаметра труб. И только потом можно осуществить закупку с целью дальнейшего монтажа.
Подводя итог
Подводя итог, ещё раз необходимо отметить, что в статье были детально рассмотрены существующие разновидности схем отопления и подачи теплоносителя (однотрубные, двухтрубные и коллекторные), их преимущества и недостатки. Также внимание было уделено разновидностям подключения радиаторов, от которых зависит дальнейшая теплоотдача. Приведены практические рекомендации по расчету характеристик и параметров используемых материалов.
Но, возможно, у Вас остались какие-нибудь вопросы? Задать их Вы всегда можете поделиться в разделе «Комментарии», расположенном ниже данной статьи.
Источник https://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/otoplenie-chastnogo-doma-svoimi-rukami.html
Источник https://mr-build.ru/newteplo/otoplenie-bez-nasosa.html
Источник https://akvahit.ru/articles/skhemy-otopleniya-v-chastnom-dome-iz-polipropilena-s-nasosom-raznovidnosti-nyuansy-osobennosti-monta/