Открытая и замкнутая система
К открытой системе отопления частного дома относится способ естественной циркуляции воды в радиаторах и трубах. Работает за счёт разницы температуры (закон термодинамики). Считается самой простой, энергонезависимой разработкой. Обязательно наличие расширительного бачка и использования только воды. Вся схема требует наличия котлового оборудования, расширительного бачка, трубных элементов, метизов и радиаторных батарей. Плюсом считается дешевизна, использование котлов на всех видах топлива, простое обслуживание.
В закрытой системе все элементы установлены герметично, полностью отсутствует испарения теплоносителя в отличие от открытой схемы. Полный разгон теплоносителя осуществляется с использованием насоса. Такой способ называется принудительной циркуляцией. В конструкции используются все элементы, описанные выше плюс циркуляционный насос. Добавочным элементом считается клапан сброса давления в расширительном бачке. Благодаря этому происходит деаэрация теплоносителей в системах.
2 Расчёт мощности и системы отопления
Определить такие данные можно двумя способами: простым и математическим. Простой метод говорит сам за себя и является очень популярным среди продавцов отопительного оборудования из-за лёгкости расчётов. Определяется мощность оборудования таким способом исходя из квадратуры помещения. Берётся общая жилая площадь дома, которая умножается на 100 Вт. Полученный результат будет точным, но есть и метод более эффективный:
- в первую очередь, на 100 Ватт умножаются только те комнаты, которые имеют выход на улицу с одной стены и только одно окно;
- в том случае, если комната имеет две стены от улицы (то есть комната угловая) и одно окно, то умножать уже нужно на 120 Вт;
- в случае двух наружных стен с двумя окнами умножать необходимо на 130 Вт.
Рассчитывать таким способом можно. Но до конца правильно провести отопление в частном доме нельзя. Может получиться ситуация, когда северные стороны недополучат тепла за счёт неправильного конструирования и подбора необходимой мощности, а юг будет переплачивать за лишнее тепло. В связи с этим нужно заказать такие расчёты у специалиста-конструктора. Только он сможет составить подходящую схему.
Разводка с принудительной циркуляцией
Принудительную циркуляцию носителя от котла по схеме осуществляет насос.
Добавление насоса – расширение возможностей. Среди вариантов отопления на циркуляции по принуждению самые новаторские, модные.
Принудительные циклы не боятся мембранных баков, клапанов. Тяга, создающаяся в цикличном отоплении, достаточна для преодоления эластичных помех.
Создание тяги, отопление сопровождается звуком работающего насоса. Бесшумно работающие модели обходятся дороже стандартных, звук работы стандарта не оглушителен. Обустроив котельную в подвале, подсоединив трубопроводы правильно, труба не будет издавать звуков. Радиаторы бесшумны.
С насосом
Вертикальная схема с нижней разводкой
Двухтрубная разводка отопления в частном доме своими руками монтируется по следующей схеме:
- На уровне пола первого этажа или подвального помещения монтируют трубы. При этом начинаться трубопровод должен у котла отопления.
- Далее устанавливают вертикальные трубы, по которым будет подаваться теплая вода к приборам отопления.
- От каждого радиатора делают отводную трубу для выхода теплоносителя.
При устройстве системы отопления в частном доме двухтрубного типа с нижней разводкой следует учитывать необходимость регулярного выхода воздуха из системы. Для этой цели требуется монтаж дополнительных узлов, включая воздушную трубу, расширительный бак и краны Маевского на каждом приборе отопления, расположенном на верхних этажах дома.
Котел
Без котла отопление работать не будет. Он подогревает воду, от правильного его выбора зависит хватит ли тепла, будет ли система действительно экономичной. В результате горения топлива котел нагревается, через него проходят потоки воды, забирают тепло и отправляют его в систему отопления дома.
Котлы различаются по конструкции, виду топлива, наличию компьютерного управления и даже возможности автоматизировать подачу топлива.
Главным параметром котла является его мощность, она измеряется в кВТ и рассчитывается исходя из площади дома. Тип топлива выбирается из личных предпочтений и возможностей хранения.
Для котлов, работающих на газе, в землю на участке для дома устанавливается емкость для хранения газа, которую можно наполнить, вызвав специальную технику. Емкости рассчитываются на сезон. Наличие емкости под давлением на участке достаточно безопасно. Газ значительно дешевле всех существующих видов топлива.
Для котлов, работающих на древесном топливе (дрова, уголь, паллеты) понадобится установка котельной, хранилища для топлива и безопасное хранилище для золы. Зола – это несгоревшие остатки древесного топлива, которые со временем загрязняют котел. Периодически такой котел необходимо чистить от нагара, выгружать золу и сгружать в не горящую емкость.
Для поддержания горения котел необходимо загружать топливом. В зависимости от конструкции котла, мощности и размера это необходимо будет делать раз в час или в несколько дней. Помещение котельной лучше оборудовать системой пожаротушения и сигнализацией. Если все сделано правильно и при правильной эксплуатации твердотопливный котел абсолютно безопасен.
Современные котлы – это не просто печки-буржуйки. Их конструкция куда более сложная и она обеспечивает максимальный коэффициент полезного действия, чем совершеннее котел в технологическом плане, тем лучше и полнее сгорает топливо и меньше остается несгоревших частей. Технологичные котлы могут требовать определенного вида топлива. Котел работающий и рассчитанный только на дорогие финские паллеты, на местных аналогах не разгорится и не достигнет рабочих, экономичных режимов.
Котлы с автоматической подачей топлива оборудованы емкостями и механизмами, которые сами загружают котел топливом, на некоторое время избавляя владельца от работы кочегара.
Нагревать воду можно и электрическим котлом, они самые простые в использовании и обслуживании. Их нужно только подключить к сети. Но расход энергии будет очень большим, а счета за электричество шокируют владельца дома.
Любой котел, так же может выполнять функцию отдельного нагрева горячей воды для бытовых нужд. Либо в паре с топливным котлом для такого дела можно установить электрический.
Варианты монтажа контура
Магистральный трубопровод, транспортирующий теплоноситель, может не только иметь различные конфигурации, называемые разводкой, но и по-разному монтироваться.
Выбирая вариант монтажа, следует учитывать эстетическую, энергетическую и экономическую целесообразность.
Монтаж магистрали может быть выполнен двумя способами: открытым или скрытым:
- Открытый способ монтажа проще и дешевле – контур прокладывается в соответствии с выбранной схемой разводки, а из дополнительных работ требуется только закрепить трубы, чтобы предотвратить их деформацию. Кроме того, магистраль в этом случае помимо транспортировки теплоносителя выполняет и теплоотдающую функцию, то есть дополнительно обогревает помещения. При этом оставленный на виду трубопровод портит интерьер, он не защищен от внешних повреждений и сам является источником опасности: об него можно обжечься, оставленные вблизи горючие материалы могут воспламениться, а в случае порыва трубопровода возможны не только повреждения внешней и внутренней отделки помещения, но и есть опасность получения травм.
- Монтаж трубопровода скрытым способом предполагает прокладывание труб в каналы, выполненные в стене, полу, под плинтусом или за подвесным потолком. Упрощенный вариант – изготовление фальш-стены или применение коробов и различных накладок на трубы. Монтаж скрытым способом обеспечивает безопасность и выглядит более эстетично.
Отопление по типу энергоносителя
Типовая котельная с двумя котлами. Слева установлен электрический котел, справа газовый
Любой вид отопления частного дома отличается по способу «производства» тепла. Каждое устройство в процессе нагрева использует различные компоненты энергоносителей. В зависимости места установки, технических параметров помещения, здания, подводки самого источника питания принято использовать несколько видов топлива. Питание отопительных устройств, отличается видом топлива и методом подводки.
Сюда входят следующие варианты:
- Газовое;
- Твердотопливное;
- Электрический котёл.
Применение газового отопления (пропан-бутан) предусматривает использование специального оборудования и дополнительных систем (котлов, АГВ), что обеспечивает правильную дозировку, безопасную подачу и распределение топливной смеси в процессе выработки тепла (горении). Газовое отопление дома считается эффективным способом нагрева со сравнительно небольшой стоимостью.
Твердотопливный способ нагрева, включает использование в качестве энергоносителей уголь, дрова, прессованных брикетных изделий. При этом используются особые конструкции котловых устройств, адаптированных для таких условий эксплуатации. В зонах, где затруднена подача газа или электричества это единственный альтернативный вариант осуществить обогрев жилища.
Работа электрического отопления дома заключается в использовании электроэнергии сети. Данный вид обогрева устанавливается в местах присутствия токовых сетей. Не требует дополнительных источников питания, достаточно экономичный и экологически чистый способ. В качестве нагревающих элементов применяют электрические тэновые блоки.
Выбор радиаторов и количества секций
Радиаторы являются достаточно важной частью отопительной системы, так как определяют количество необходимого тепла в помещении и влияют на долговечность всей системы.
Батареи могут быть:
- Чугунными.
- Стальными.
- Алюминиевыми.
- Биметаллическими.
Большой теплоотдачей характеризуются чугунные батареи, но они в то же время имеют достаточно большую массу.
Для биметаллических радиаторов характерна долговечность и хорошая отдача тепла. Однако стоимость таких элементов слишком высока, что заставляет большинство потребителей отказаться от такого варианта.
Алюминиевые радиаторы отличаются коротким эксплуатационным сроком, а стальные теплообменники плохо нагревают помещение в сильные морозы.
Расчет количества секций проводится следующим образом: определяют тепловые потери и умножают на коэффициент запаса, который равен 1,2. Затем полученное значение делят на показатель тепловой мощности одной секции радиатора. При получении дробного числа выполняют округление в большую сторону.
Упрощенный вариант определения количества секций батареи подразумевает использование следующей схемы: одна секция радиатора способна обогреть около двух квадратных метров комнаты высотой до 3 метров. При высоких тепловых потерях необходимо приобретать секции с небольшим запасом.
Монтаж системы отопления в доме
Перед началом сборки системы я отбил с помощью лазерного нивелира «горизонт» по всему периметру стен, от которого ставил контрольные отметки для соблюдения условий уклона трубы.
Стреляю горизонт по стенам
Монтировать систему отопления я начал со сборки труб. Варил систему сам, полуавтоматом, немного потренировавшись начал добиваться довольно неплохого шва.
Начал со второго этажа, изначально проваривал все швы которые можно «вертеть». Ну а в конце варил через операционный шов. Монтаж системы отопления продолжался дня три.
Делал операции, как мог, заодно проконтролировал качество шва
Когда закончил с трубой принялся за подключение радиаторов отопления. Предварительно собирал на сухую радиаторы, навешивал их на крепления и отмечал места под отверстия для отводов.
Отмечаю места под отверстия
Отверстия прожигал обычной трансформаторной сваркой, а отводы уже приваривал полуавтоматом.
Отверстие готово, время работы 10 секундПодготовленный отводПриваренный отводВсе готово к установке радиатора
Когда все было готово начал ставить радиаторы уже со льном. Ошибок избежать не удалось, не так-то просто установить радиатор между двумя горизонтальными американками.
Радиатор отопления на месте
Пришлось использовать помимо льна еще и анаэробный гель на одной из резьб.
Наносил гель, до конца закручивал соединение, быстро ставил радиатор и выкручивал эту резьбу обратно, чтобы американки поджались. Все получилось. Ни одно соединение не потекло. Чего не сказать о сварочных швах.
Швы не всегда получались хорошо, как выяснил позже проволока была плохая, новая бобина начала варить ровно
После опрессовки я сначала впал в депресняк. Казалось, что все хорошо, шипело только в двух местах – заварил. Потом пошел с кисточкой и мылом… короче я дней пять еще возился с системой, компрессором, болгаркой и сварочным аппаратом, пока устранил все пузырьки.
Я довольно долго ломал голову из чего мне сделать бак расширителя. И тут на глаза мне попался баллон из под газа. Толстенное железо, не дождёшься пока проржавеет, зеркало небольшое, испарение воды будет минимально, ну и объем оптимальный 40 литров, как раз 10% от системы.
Просверлил немного ниже крана отверстие и второе около дна баллона, перевернул его кверху дном и установил выше радиаторов второго этажа. В нижнее отверстие вварил сосок, и соединил бачек в отводом от разливающего коллектора.
Расширительный бачок, еще не спрятан, но исправно работает
Бак занимает небольшой объем и поэтому легко спрячется в стене второго этажа. Пока эта стена еще не готова.
На какой схеме лучше всего остановить свой выбор?
Разнообразие схем домашнего отопления вызывает у владельца дома резонный вопрос о выборе самой эффективной системы отопления для своего дома. В настоящее время однотрубные и самотечные системы практически не применяют. Обычно данные схемы рекомендованы для местности с нестабильной подачей электричества.
В современных городах, поселках городского типа и даже в сельской местности уже не существует каких-то проблем с энергоресурсами. Поэтому самотечные системы применяются только в отдаленных от цивилизации местах, например, далеко расположенных дачных участках.
Для частных домов, где планируется обогревать помещения радиаторами отопления, самые лучшие результаты показывает двухтрубная или лучевая схема обустройства обогревательной сети. Хотя оба варианта отличаются схемой трубной разводки, их объединяет возможность отключения и замены потекшего радиатора без отключения основного отопления.