Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве
Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.
При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.
Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.
- с одной трубой;
- двумя;
- коллекторная.
Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.
Вариант схемы с одной трубой
На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.
Вентиль на батареи
Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.
Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.
Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.
- тупиковая;
- попутная;
- коллекторная.
Варианты тупиковой и попутной схем
Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.
Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.
Схема коллекторного горизонтального отопления
Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.
Вертикальная схема
Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.
Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.
Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.
Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией
- Более равномерный прогрев всего домовладения;
- Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
- Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
- Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.
Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.
https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM
У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.
Альтернативное отопление для коттеджа или частного дома
В качестве альтернативных источников тепловой энергии чаще всего применяются тепловые насосы или солнечные коллекторы. Последние могут быть еще и источником электричества. Стоимость такого оборудования на данный момент астрономическая и позволить их себе могут только владельцы больших очень больших жилых объектов, где такие инвестиции окупятся за обозримый срок. В развитых странах правительства активно субсидируют применение такого оборудования. Ну а на пространстве бывшего СССР использование тепловых насосов и солнечных коллекторов оказывается гораздо дороже газа, угля и даже электричества.
Расчеты и архитектура
У проекта всегда есть архитектурная часть, которая предполагает расчет постройки помещения под котельную, ее обустройство, мощность технических элементов.
Перед тем, как установить любую часть узла (например, котел или дымоход), требуется провести точные расчеты. Для этого не нужно специфических знаний, достаточно использовать готовые формулы или онлайн-калькуляторы.
Правильное составление проекта котельной
Чтобы верно спроектировать котельную, нужно выбрать место под установку основного котла. По стандартам котельная не должна располагаться внутри жилого помещения. Если подходящих площадей в доме нет, делается пристрой.
Расчетная мощность теплогенератора одноэтажного или многоэтажного здания влияет на размер котельной. Требования при оборудовании теплового узла:
- Высота помещения не менее 2,5 м.
- Объемом от 15 м3.
- Обязательная вентиляция.
- Минимум одно окно и одна дверь.
Пример обустройства котельной
Учитывается мощность теплового генератора: установки от 151 кВт можно ставить только на первых или цокольных этажах, а аппараты слабее допускается монтировать на втором или третьем этаже дома
Это важно для проектирования отопления многоэтажного коттеджа
Самые маленькие модели (до 60 кВт) устанавливаются на кухне, но если в ней есть окно с форточкой для проветривания.
Имеет значение и материал, из которого построено здание. Например, проект для отопления деревянного дома отличается от постройки из кирпича.
Выбор дымохода, расчет размеров
Дымоходная труба ставится в обязательном порядке. Через нее выводятся продукты горения наружу, в случае появления утечки частично отводится газ.
Необходимо, чтобы материал обладал огнестойкостью не менее 1 ч. Все стыки, швы также покрываются огнестойкими герметизирующими средствами, а основная труба не должна пропускать газы.
Согласно СНиП 2.04.05-91, величина сечения дымохода зависит от мощности основного прибора: чем мощнее котел, тем шире труба.
Чаще всего применяются сэндвич-трубы из нержавеющей стали. Если собственник хочет сделать кирпичное сооружение, рекомендуется установить жаропрочную металлическую трубу, а вокруг нее выложить кирпич.
Керамические изделия используются редко, так как материал очень хрупкий, но при этом тяжелый.
Сечение дымоходных элементов 16 см подходит для теплогенераторов до 3,5 кВт, если показатель достигает 5,2 кВт, нужны изделия 19 см, а под 7,2 кВт – 22 см.
Длина зависит от высоты крыши и от того, как далеко от конька будет располагаться дымоход: чем дальше планируется поставить трубу, тем выше она должна находиться относительно крыши.
Необходимая мощность
При составлении проекта отопления учитывается общий показатель мощности конструкции.
Первое, на что обращают внимание, это климатические условия. В холодных регионах оборудование должно вырабатывать больше тепла, чем в районах, где температура редко опускается ниже -10 С. Нельзя обойтись без вычисления площади, объема каждого обогреваемого помещения, количества радиаторов
Всегда смотрят, есть ли теплоизоляция, насколько хорошо она выполнена
Нельзя обойтись без вычисления площади, объема каждого обогреваемого помещения, количества радиаторов. Всегда смотрят, есть ли теплоизоляция, насколько хорошо она выполнена.
В итоге получается требуемая мощность котла, а запас рассчитывается в зависимости от модели. Одноконтурный прибор требует 30%, а двухконтурный – 50%.
Объем теплоносителя высчитывается путем умножения мощности теплогенератора на 15. Например, для обогрева комнаты площадью 81 кв. м потребуется котел на 16 кВт и 240 л жидкости.
Естественная или принудительная циркуляция?
Существует два способа циркуляции теплоносителя: под действием гравитации или циркуляционного насоса.
При естественном течении воды внутри системы не требуется дополнительно подключать насос. Но необходимо увеличить количество теплоносителя внутри труб, поставить более широкий трубопровод, при сборке системы выдерживать крен не менее 2%.
Естественная циркуляция
Выполняется балансировка температуры за счет увеличения количества секций радиатора, находящихся дальше всех от котельного узла.
Циркуляционный насос устраняет эти недостатки системы, но требует дополнительной установки датчиков, расширительного бака.
Как устроить водяное отопление частного дома своими руками, схемы монтажа
Для того, чтобы сделать водяное отопление частного дома своими руками, схемы монтажа нужно изучить подробно. Однако в первую очередь надо запастись всеми необходимыми материалами и оборудованием, потребность в которых рассчитывается заранее в зависимости от типа подключения батарей.
Современные газовые котлы — хорошее решение для надёжной системы отопления
Полезный совет!Покупайте котлы, батареи и другое оборудование только у проверенных производителей. Дешевые аналоги не всегда соответствуют предъявляемым требованиям и могут быть опасными.
Особенности устройства однотрубной системы
Самый простой способ подключения радиаторов к котлу – это устройство однотрубной системы отопления. Схема такой конструкции предполагает наличие только одной трубы, проложенной по всему периметру дома. Она выходит из подающего патрубка котла, а входит в обратный. От этой трубы выходят отводы возле каждого радиатора, к которым он подключен через запорную арматуру или напрямую.
Принцип однотрубной системы отопления с естественной рециркуляцией воды
Такое устройство не только наиболее простое, но и самое дешевое, как по материалам, так и по монтажу. Использование одной трубы исключает необходимость изготовления множества отводов из труб, да и различных мелочей расходуется гораздо меньше. Не секрет, что эта арматура по стоимости составляет значительную часть затрат на все отопление дома. Использование однотрубной системы отопления, схема которой отличается простотой, оправдано в небольших домах с несложным планом расположения комнат, так как вода проходит по всему кольцу и успевает значительно остыть. В связи с этим последние по ее пути радиаторы нагреваются гораздо меньше, чем первые. Поэтому, если здание большое, то к концу своего маршрута теплоноситель потеряет всю свою энергию и не сможет обогреть последние комнаты. Особенно это касается естественного типа циркуляции воды.
Котельная частного дома с современным отопительным оборудованием
При сооружении однотрубной системы отопления, схема конструкции должна предполагать небольшой уклон, порядка 3 – 5 градусов. Это обеспечит более эффективную работу всей конструкции. Кроме того, все радиаторы необходимо оснастить воздушными кранами, которые нужны для поддержания стабильного давления в системе путем стравливания воздуха. Такие краны имеют небольшие отверстия и откручиваются с помощью обыкновенной отвертки.
Схема подключения радиаторов к двухтрубной системе отопления
Полезный совет!Когда возникает необходимость чистки или замены батареи можно не сливать воду и не останавливать всю систему, для этого нужно использовать краны Маевского. Они соединяют радиатор с отводами от трубы. Если батарею нужно снять, краны можно просто закрыть.
Как устроена двухтрубная система
В отличии от предыдущей, двухтрубная система отопления, схема которой предполагает наличие двух труб: подающей и обратной, более сложна в устройстве. Она устроена таким образом, что подающая труба входит непосредственно в каждую батарею. а обратная из нее выходит. Это еще называют параллельным устройством, так как все радиаторы соединены с котлом с помощью труб не по порядку, а параллельно.
Двухтрубная система отопления, схема которой более сложная, требует большего количества труб и соединительной арматуры. Поэтому она обходится несколько дороже. При этом она более эффективная, так как все батареи нагреваются одинаково, независимо от места их нахождения, возле котла или в самой дальней комнате. Такая разводка чаще всего применяется в двухэтажных домах и коттеджах.
Схемы подключения двухтрубной системы отопления в двухэтажном коттедже
Важным плюсом такого устройства является то, что каждая батарея функционирует практически независимо от остальных, так как имеет свой контур. Поэтому ее можно легко заменить или отремонтировать, не затронув всю остальную конструкцию. Благодаря тому, что у двухтрубной системы отопления схема подключения радиаторов параллельная, в них очень легко регулировать температуру и давление, что обеспечит дополнительную экономию топливных ресурсов.
Полезный совет!Применяя систему отопления с двумя трубами, желательно использовать циркуляционный насос. Он значительно увеличит эффективность и скорость нагрева батарей.
Схема открытой системы отопления с циркуляционным насосом
Как правильно выбрать систему
Для правильно выбора необходимо учитывать:
- доступное топливо;
- размеры дома;
- материал, из которого он построен;
- насколько часто его посещают.
Для дома из кирпича
Кирпичные стены вбирают, а затем удерживают тепло. Вероятность возникновения пожара при этом невысока.
Поэтому лучше использовать водяное или печное отопление. Окончательный выбор зависит от того:
- подведён ли к дому газ;
- расценки на различные виды топлива в данной местности.
Для деревянного строения
На такой даче топить печь небезопасно, так как дерево — легко воспламеняющийся материал. В этом случае лучше остановиться на водяном отоплении. Если домик маленький, а перебоев с электричеством нет, подойдёт и оно.
Порядок монтажа отопительной системы
Перед началом работ по установке отопительной системы требуется определиться с ее типом. После необходимо составить проект размещения ее элементов по всему дому, закупить необходимое оборудование и материалы для установки.
Как правило трубы отопления монтируются поверх каркаса и отделки, нередко встречается вариант размещения между стеной и листами гипсокартона. Внешний вариант предпочтительнее, поскольку не потребуется производить каких-либо действий с конструкцией дома, также будет обеспечен доступ к коммуникациям в случае их поломки.
Если вы планируете устанавливать котел комбинированного типа, то потребуется заранее усилить фундамент под местом его размещения, поскольку агрегат имеет немалый вес. Кроме того, необходимо продумать систему пожаротушения на случай ЧП. В этом плане комбинированный котел является достаточно проблемным вариантом.
Отопление каркасного дома электрическими теплыми полами
Еще один, набирающий популярность вид отопления каркасного дома – это отопление теплыми полами. В данном случае электрическими.
Это тоже достаточно эффективный способ отопления, поскольку источником тепла в данном случае будет не какой-то локальный прибор, а практически вся поверхность пола – т.е. тепло в комнатах будет распределяться достаточно равномерно и более-менее эффективно.
Тем не менее, в данном случае, все равно будет иметь место небольшой перегрев воздуха на уровне пола и недогрев под потолком – пока нагретый полом воздух естественным путем дойдет до потолка, он слегка остынет. Хотя ходить по такому полу можно будет босиком даже зимой, да и дети, играя на полу, не простудятся.
Электрические теплые полы обычно имеют регуляторы температуры и достаточно безопасны, хотя потоп в каркасном доме с теплыми полами лучше все-таки не устраивать.
Однако, если вы хотите использовать электрические теплые полы для отопления каркасного дома, нужно принимать во внимание несколько моментов. Во-первых, это все-таки отопление электричеством, а значит, как и при любом отоплении электричеством, затраты на используемую электроэнергию будут весьма высоки, хотя и ниже, чем при отоплении например электроконвекторами
Во-первых, это все-таки отопление электричеством, а значит, как и при любом отоплении электричеством, затраты на используемую электроэнергию будут весьма высоки, хотя и ниже, чем при отоплении например электроконвекторами.
Во—вторых, Любой теплый пол, хоть электрический, хоть водяной, будет в первую очередь греть именно пол. Это не очень существенно на втором этаже, но достаточно существенно на первом – хорошо прогретый пол первого этажа, особенно если он снизу бетонный, будет и хорошо излучать тепло на улицу – т.е. у такого дома будут несколько выше теплопотери, а значит, и затраты на отопление повысятся, так как потребуется большая мощность нагревателей. Впрочем это справедливо и для водяного отопления с радиаторами под окном – радиаторы в первую очередь греют стены, повышая перепад температуры между нагретой стеной и холодным зимним воздухом – а значит и повышая теплопотери таких стен.
В-третьих, ученые сейчас проверяю гипотезы о том, что над электрическим теплым полом воздух ионизируется, а значит и притягивает пыль. С пылью конечно бороться просто – надо чаще пылесосить. С ионизированным воздухом сложнее – если отрицательная ионизация в небольших дозах полезна (воздух становится как после грозы), то о положительной ионизации такого сказать нельзя. Да и любые ионизиторы врачи рекомендуют включать на короткие периоды времени, не больше получаса…часа, а отнюдь не постоянно (как будет работать электрический теплый пол в системе отопления каркасного дома, по крайней мере, зимой). Впрочем, вопрос с ионизацией теплых полов пока еще все-таки недостаточно ясен. Соль ведь в свое время тоже объявляли вредной. Или мясо и масло. Особенно когда они были в дефиците во времена СССР.
И наконец, последнее – электрический теплый пол способен обеспечить ваш каркасный дом только теплом. Если же вы хотите еще и оптимальную влажность, свежий и чистый воздух или кондиционирование – в дополнение к теплому полу потребуется еще много другого оборудования.
Ориентировочная стоимость оборудования каркасного дома инфракрасными пленочными теплыми полами для отопления под ключ – от 1 200…1 500 руб/кв.м.
Трубы для разводки
Материал труб имеет важное значение при монтаже системы отопления. Довольно часто выбирают изделия из металлопластика, полипропилена, меди. Нередко используются оцинкованные трубы и модели из нержавейки
Нередко используются оцинкованные трубы и модели из нержавейки.
Каждый тип труб заслуживает отдельного рассмотрения:
- Стальные изделия. Их сваривают друг с другом. Если трубы изготовлены из нержавейки или оцинковки, соединение элементов осуществляется на резьбу. Сложность монтажа таких изделия выше, чем в случае с трубами из других материалов. Это объясняет, почему для монтажных работ требуется вызвать профессионалов.
- Медные модели дольше служат. Подобные изделия способны выдержать существенное давление теплоносителя. Медные трубы спаивают друг с другом. Они используются довольно редко, поскольку стоимость материала высока.
- Полипропиленовые трубы. Материал отличается практичностью и дешевизной. Такие трубы могут быть армированы алюминием и стекловолокном. Соединяют их методом спайки. К преимуществам применения медных труб относятся дешевизна и легкость установки.
- Трубы из металлопластика. Если выбран этот материал, особых навыков для установки системы не потребуется. На внутренней поверхности труб не появляется осадка. Элементы системы соединяют фитингами. К недостаткам труб относят увеличение риска протечек с каждым годом.
Такие особенности выбора труб из различных материалов необходимо учитывать.
Как видно, существует множество особенностей создания разводки в частном доме. Это обусловлено различиями в площадях строений и их этажности
При выборе определенной схемы важно учитывать такие параметры. Установка системы отопления должна подчиняться заранее созданному плану разводки. При проектировании схемы лучше заручиться поддержкой профессионалов
Это поможет сделать систему отопления максимально эффективной
При проектировании схемы лучше заручиться поддержкой профессионалов. Это поможет сделать систему отопления максимально эффективной.
Критерии выбора котла для автономного отопления частного дома
При выборе типа котла для отопления не возникает альтернативны только в том случае, если к дому подведен газ, он является самым дешевым видом топлива и в сравнении с другими источниками (электроэнергия не рассматривается) имеет ряд эксплуатационных преимуществ – не требует места для хранения запасов, выделяют в окружающую среду меньше продуктов горения, не так интенсивно загрязняет дымоходную систему.
Основными параметрами, на которые обращают внимание при выборе котла, являются:
- Мощность агрегата: напрямую связана с площадью отапливаемых помещений и температурным режимом, который обычно выбирают, руководствуясь строительными нормативами и ГОСТами.
- Количество контуров: если в доме не организовано горячее водоснабжение, практичнее выбрать двухконтурную модель, которая может нагревать воду.
- Место расположения: обычно агрегат устанавливают внизу в подвальном помещении на пол, встречаются и подвесные варианты для домов малой площади.
- Материал изготовления агрегата и теплообменника: чугун, нержавеющая сталь, медь.
- Вид камеры сгорания по способу подачи воздуха в топку: открытая или закрытая.
- Наличие систем автоматического управления и контроля, возможность программирования режимов работы.
- Способность котла работать с альтернативным топливом: актуально для жидкотопливных модификаций.
Рис. 14 Конструкция газового котла Rinnai
При выборе котла могут быть полезны следующие советы:
- Если в доме отсутствует горячее водоснабжение, рациональное и дешевле выбрать двухконтурного модель котла, чем устанавливать отдельно одноконтурный агрегат и газовую колонку, электрический бойлер.
- При пользовании электроэнергией ночной тариф обходится значительно дешевле дневного, в этом случае можно сэкономить на стоимости электроэнергии. Для этого ночью сильно прогревают весь дом за исключением спальных комнат, а днем отключают котел на длительное время или эксплуатируют его в режиме минимального обогрева.
- Для надежного функционирования всех котлов, которыми управляет автоматика с питанием от электросети, следует приобрести электрогенератор с автоматическим включением при пропадании электричества – это позволит котельному оборудованию продолжить свою работу при аварийных ситуациях на линии электропередач.
Рис. 15 Устройство твердотопливного котла Kolton
