Отоплението на помещенията на селска вила може да бъде организирано по различни начини - чрез печка, газови или електрически конвектори, инфрачервени устройства и други въздушни нагреватели. Но за дневните стаи традиционното водно отопление остава предпочитаният вариант. Монтирането на такава система в частна къща или апартамент започва с избора на правилната схема, като се вземе предвид разположението на сградата и подредбата на отоплителното оборудване.
Как работи системата
Ако планирате самостоятелно провеждане на топлина в помещенията, трябва да разберете дизайна и принципа на работа на водното отопление. Три компонента на всяка верига:
- растение, което генерира топлинна енергия и я пренася във вода;
- тръбопроводи;
- отоплителни уреди, разположени в отопляеми помещения.
Забележка. Затварящите клапани - кранове, балансиращи клапани, смесителни клапани - винаги са част от окабеляването. Допълнителното оборудване - циркулационна помпа, разширителен резервоар - са част от котела или се монтират отделно.
Принципът на работа на системата се основава на прехвърлянето на топлина от източника към отоплителните уреди чрез течна работна течност - обикновена вода, способна да абсорбира голямо количество енергия (специфична топлина - 4,18 kJ / kg • ° C). В някои случаи се използва течност против замръзване - воден разтвор на етиленгликол или пропиленгликол. Как става това:
- Изгаряйки въглеводородно гориво или консумирайки електричество, инсталацията загрява водата до температура от 40 ... 90 градуса.
- Горещата течност се движи през тръбите с помощта на помпа или по естествен начин (поради конвекция) към водни радиатори.
- Между отоплителните уреди и въздуха в помещението има топлообмен - водата, преминаваща през батерията, се охлажда с 10-20 ° C, атмосферата в помещението се затопля. Плюс това горещата повърхност на радиатора излъчва инфрачервено топлинно излъчване.
- Охладената охлаждаща течност се връща през линията към топлинния генератор, където отново се нагрява до необходимата температура.
- Излишната вода в резултат на термично разширение влиза в специален резервоар. Когато температурата в системата спадне, течността отново се свива и напуска разширителния резервоар.
Референтен. Интензивното отделяне на инфрачервена топлина от повърхността на батериите започва при температури над 60 ° C.
Преди загряване помнете едно правило: ефективността на отопление практически не зависи от обема на водата в системата. Този индикатор влияе само на скоростта на отопление / охлаждане на къщата при стартиране или спиране на топлинния генератор.
Ние изброяваме наистина важните характеристики:
- температурната разлика на входа и изхода на нагревателя за дома, максимално допустимата - 25 градуса;
- източник на енергия - трябва да бъде избран според изчислението на топлинните загуби през външни стени + въздушно отопление за вентилация;
- дебит на охлаждащата течност - обемът на водата, преминаваща през радиаторите в рамките на 1 час;
- Хидравличното съпротивление на тръбната мрежа заедно с радиаторите в идеалния случай не трябва да надвишава 1 Bar (10 m воден стълб).
Обяснение относно общия обем на охлаждащата течност в тръбите ще даде експертът Владимир Сухоруков в неговото видео:
Видове котли и други бойлери
Ефективността на отоплението в частна къща зависи от инсталацията, която загрява работната течност (вода). Правилно избраният блок генерира количеството топлина, необходимо за радиатори и котел за непряко отопление (ако има такъв), спестявайки енергия.
Автономната водна система може да работи от:
- котел, използващ специфично гориво - природен газ, дърва за огрев, въглища, дизелово гориво;
- електрически бойлер;
- печки на дърва с водна верига (метал или тухла);
- топлинна помпа.
Добавяне. Има комбинирани видове нагреватели, които едновременно комбинират 2-3 енергийни източника, например въглища - природен газ, дърва за огрев - електричество (едно копие е показано по-долу на снимката). Има и универсални котли, в които можете да инсталирате дизелова дюза, горелка за газ или пелети - за избор.
Най-често за организиране на отопление в къщи се използват котлите - газ, електричество и твърдо гориво. Последните се правят само в подов вариант, останалата част от генераторите на топлина - стенни и стационарни. Дизеловите агрегати се използват по-рядко, причината е високата цена на горивото. Как да изберем правилния котел за гореща вода, се обсъжда в подробно ръководство.
Отоплението на печката в комбинация с водни регистри или модерни радиатори е добро решение за отопление на лятна къща, гараж и малка жилищна къща с площ от 50-100 м². Недостатъкът е, че топлообменникът, поставен вътре в печката, нагрява водата безконтролно. За да избегнете кипене, е важно да осигурите принудителна циркулация в системата.
Референтен. Преди това такива схеми са правени гравитачно - без помпа, с отворен разширителен резервоар. Регистрите и магистралите бяха заварени от стоманени тръби с диаметър 40 ... 80 mm (вътрешни), положени с наклон 3-5 mm на 1 m за по-добър поток на гравитацията. Отоплението се нарича парно, защото системата не се страхува от кипене.
Топлинните помпи не се използват широко в страните от бившия съюз. Причини:
- основният проблем е високата цена на оборудването;
- поради студения климат устройствата въздух-вода са просто неефективни;
- геотермалните системи земна вода са трудни за инсталиране;
- електронните компоненти и компресори на термопомпи са много скъпи за ремонт и поддръжка.
Поради високата цена, срокът на изплащане на единиците надвишава 15 години. Но ефективността на инсталациите (3-4 кВт топлина на 1 киловат консумирана електроенергия) привлича майстори - майстори, които се опитват да сглобят домашни аналози от стари климатици.
Как да направите най-простата версия на термопомпа със собствените си ръце, погледнете видеото:
Уреди за водно отопление
Тъй като отоплителните елементи на помещенията могат да бъдат:
- традиционни радиатори, монтирани под отвори на прозорци и близо до студени стени, например, от северната страна на сградата;
- контури на тръбите на подово отопление, в противен случай - топли подове;
- нагреватели за дъски;
- подови конвектори.
Радиаторното отопление на водата е най-надеждният и най-евтиният вариант сред изброените. Напълно възможно е да инсталирате и свържете батериите сами, основното е правилно да изберете броя на секциите според захранването. Недостатъци - лошо загряване на долната зона на помещението и местоположението на устройствата в полезрението, което не винаги е в съответствие с интериорния дизайн.
Всички налични в търговската мрежа радиатори са разделени в 4 групи според материала на производство:
- Алуминий - секционен и монолитен. Всъщност те са отливани от силимин, сплав от алуминий със силиций и са най-ефективни по отношение на скоростта на нагряване.
- Биметален. Пълен аналог на алуминиеви батерии, само отвътре е рамка, изработена от стоманени тръби. Обхват - многостайни многоетажни сгради с централно отопление, където охлаждащата течност се подава с налягане над 10 бара.
- Стоманен панел. Сравнително евтини радиатори от монолитен тип, изработени от щамповани метални листове плюс допълнителни перки.
- Секционен чугун. Тежки, топлинни и скъпи уреди с оригинален дизайн. Поради приличното тегло някои модели са оборудвани с крака - нереално е да окачите такъв акордеон на стената.
Забележка.Говорим за чугунени радиатори в модерен дизайн. Акумулаторите от съветски тип тип MS-140 са остарели във всяко отношение.
По отношение на търсенето стоманените устройства заемат водеща позиция - те са евтини, а от гледна точка на топлопредаването тънкият метал е малко по-нисък от силимина. Следват алуминиеви, биметални и чугунени нагреватели. Изберете каквото предпочитате.
Подова конструкция
Системата за подово отопление се състои от следните елементи:
- отоплителни кръгове от металопластични или полиетиленови тръби, изсипани с циментова замазка или положени между дървените трупи (в дървена къща);
- разпределителен колектор с разходомери и термостатични клапани за регулиране на потока вода във всеки контур;
- смесителна единица - циркулационна помпа плюс вентил (дву- или трипосочен), който поддържа температурата на охлаждащата течност в диапазона от 35 ... 55 ° C.
Смесителното устройство и колекторът са свързани към котела чрез две мрежи - захранване и връщане. Водата, загрята до 60 ... 80 градуса, се смесва на порции с клапана в веригите, докато циркулиращата охлаждаща течност се охлажда.
Топлите подове са най-удобният и икономичен начин за отопление, въпреки че разходите за монтаж са 2-3 пъти по-високи от радиаторната мрежа. Най-добрият вариант за отопление е показан на снимките - подови водни вериги + батерии, регулирани от термични глави.
Первази и подови конвектори
И двата вида нагреватели са подобни по дизайн на воден топлообменник - медна намотка с монтирани върху нея тънки плочи - перки. В монтираната на пода версия отоплителната част е затворена от декоративен корпус, който прилича на цокъл; празнините за преминаване на въздуха са оставени отгоре и отдолу.
Топлообменникът на подов конвектор е инсталиран в корпус под нивото на чист под. Някои модели са оборудвани с вентилатори с нисък шум, които увеличават работата на нагревателя. Охлаждащата течност се доставя през тръби, положени скрито под замазката.
Описаните устройства успешно се вписват в дизайна на помещението, а подземните конвектори са незаменими в близост до прозрачните външни стени, изцяло изработени от стъкло. Но обикновените собственици на жилища не бързат да купуват тези устройства, защото:
- медно-алуминиеви конвекторни радиатори - удоволствие не евтино;
- за правилното отопление на вилата, разположена в средната лента, ще трябва да инсталирате отоплителни уреди по периметъра на всички стаи;
- подовите топлообменници без вентилатори са неефективни;
- същите продукти с фенове излъчват тихо монотонно шумолене.
Оттук и заключението: конвектор е полезно нещо за определени места, където е трудно да се поставят конвенционални батерии. Но да се отопляват такива устройства с цялата сграда е неразумно скъпо.
Радиаторна мрежа - 4 метода за маршрутизиране на тръбите
При организиране на отопление в частни къщи се използват 4 основни схеми:
- еднотръбна, тя също е „Ленинградка“;
- двутръбна хумерална (иначе - задънена улица);
- преминаване на две тръби;
- колекционер.
Забележка. В двуетажна вила е позволено да се комбинират 2 схеми. Пример: на 1-ви етаж да се направи колекторна система, на втория - да се монтира окабеляването със свързания поток на охлаждащата течност. Въпреки че подобни решения не винаги са оправдани.
Според съвременните стандарти, всички горепосочени схеми са направени херметични. Водата в тръбите е с налягане 0,5 ... 3 Bar (в зависимост от температурата), монтиран е затворен разширителен съд с гумена мембрана вътре. Предпоставка за работата на системата е принудителната циркулация от електрическата помпа.
„Ленинградка“ и двутръбната схема на затвора са в състояние да функционират без циркулационна помпа, поради конвективния поток на течността. Принципът е следният: по-студена, по-тежка вода измества горещата вода с по-ниска специфична гравитация.Но за да се осъществява и установява гравитационен поток, е необходимо да се използват тръби с увеличени размери - Ø32 ... 80 мм, монтирани с определен наклон.
Колекторно и свързано окабеляване (друго име - цикъла на Tichelman) не може да работи без принудително изпомпване на вода, поради което винаги се прави затворен. Нека разгледаме по-подробно всяка схема.
Опция за свързване с една тръба
Първоначално системата изглежда проста - покрай външните стени на сградата е разположена хоризонтално една магистрала, където са свързани всички радиатори, с двата маркуча. След като премине първата батерия, охладената охлаждаща течност се връща в общата тръба, смесва се с горещата и влиза в следващото отоплително устройство. Съответно всеки следващ радиатор получава по-хладна охлаждаща течност.
Каква е сложността на еднотръбна схема:
- Диаметърът на основната тръба е най-малко 20 mm (вътрешен проход), което съответства на външния размер на металопластика 26 mm, полипропилен - 32 mm. Посочената секция остава същата по цялата дължина на тръбопровода.
- Броят на батериите в 1 клон е максимум 6 бр. В противен случай ще е необходимо диаметърът на разпределителната тръба да се увеличи до 32-50 мм. Монтажът е сложен и по-скъп с 15-20% (минимум).
- Тъй като по-малко нагрята вода постъпва в отдалечени радиатори, тяхната топлообменна повърхност трябва да бъде увеличена с 10 ... 30%, като се добави и броят на секциите.
- Ръчното или автоматично регулиране на потока през 1 нагревател влияе върху работата на други устройства, тъй като температурата и водният поток в общата магистрала се променят.
Референтен. В жилищните сгради, построени от Съветския съюз, се използват вертикални еднотръбни системи, където батериите са свързани към щрангове, поддържа се принципът на "Ленинград". Подобни схеми, само в миниатюрни, се използват в двуетажни частни вили, когато е необходимо да се организира гравитационен поток.
Еднотръбното водно отопление с затворен контур е подходящо за селски и жилищни къщи с площ от 60 ... 100 м². Два етажа не е проблем, системата е разделена на 2 пръстенови клона, сближавайки се върху тройници в близост до котела, участва една помпа.
Двутръбни схеми - пръстен и задънена улица
Характерна разлика между тези окабеляване е разделянето на горещата и охладена охлаждаща течност на 2 линии - подаване и връщане. Тук към батериите идват две тръби - едната вода навлиза в радиаторите, през втората се връща обратно към котела. За отопление на домове се използват 2 системи:
- Със схема в задънена улица охлаждащата течност преминава по магистралата до последното устройство, след което се връща през обратния поток - тече в обратна посока.
- В пръстена на Тихелман, водата не променя посоката си след излизане от батерията. Тоест охлаждащата течност и в двете магистрали тече в една посока.
Добавяне. Първата система се състои от един или няколко клонове в задния край - рамене с различна или равна дължина. Вторият е направен под формата на един или повече затворени пръстени, сближаващи се върху котела.
Предимства на двутръбните методи за свързване на батерията:
- малки диаметри на магистралите - 15-20 мм (вътрешни);
- всички радиатори са пълни с охлаждаща течност със същата температура;
- няма ограничения за броя на нагревателите на 1 ред;
- системата се поддава на автоматизация и настройка, промяната на дебита или напълно изключване на една батерия не влияе върху работата на съседни;
- правилно сглобеното свързано окабеляване е добре балансирано хидравлично;
- ниски разходи за монтаж.
Не е трудно да сглобите схема на задънена улица със собствените си ръце - тя "прощава" лекомислени грешки и лесно се балансира. С примката на Тихелман е по-трудно - в едноетажна сграда двойна магистрала задължително ще пресече отвора на входната врата, която ще трябва да се огъва с тръби отгоре или отдолу под подовете.
Колекторна система
Тук свързването на радиатори се организира по метода на лъча от разпределителна гребен, разположен близо до центъра на сградата.Свързан е с котела с две тръби, като всяка батерия има собствена двутръбна линия - захранване и връщане. Маркучите на радиатора отиват до устройства по най-краткия път - те се скриват в замазката на пода или са монтирани под тавана на долния етаж.
Забележка. Отвеждането на въздуха от скритите положени тръбопроводи се извършва чрез автоматичните отдушници, монтирани на гребен.
Схемата на гредите е модерна опция за окабеляване, която запазва предимствата на задънена система. Има допълнителни предимства:
- тръби, маркучи и шкаф с колектор са скрити вътре в строителните конструкции, така че веригата е подходяща за всякакви интериорни решения;
- удобство и простота на регулиране (балансиране), контролите са разположени на едно място - разпределителен шкаф;
- ако оборудвате термостатични клапани на гребена със сервомери и поставите електронен контролен блок, можете напълно да автоматизирате отоплението с вода на сградата.
За свързване на нагревателите към колектора се използват омрежени полиетиленови тръби Ø10 mm (вътрешно сечение), защитени от топлоизолационна обвивка. От инсталация на котел до гребен се полага магистрала с диаметър 26 ... 40 мм, в зависимост от броя на потребителите.
Недостатъците на кабелното окабеляване:
- в стара къща е трудно да се провеждат тръбопроводи към радиатори - отворете замазката или отрежете строб;
- висока цена на материали и работа;
- веригата не работи без помпа;
- Линиите, положени вътре в бетонния монолит, не могат да бъдат преработени или заменени.
И накрая, предимствата и недостатъците
Първо, ще разкрием основните недостатъци на това отопление:
- Значителни инвестиции в строителството - собственикът на жилището поема разходите за закупуване на материали, оборудване и монтаж;
- по време на работа е необходимо да се следи работата на топлоцентралата, дизеловите и дървените котли, които да се зареждат навреме с гориво;
- има възможност за изтичане или размразяване на елементите на отоплителната мрежа.
Тези недостатъци не могат да бъдат наречени критични. Инвестициите постепенно се изплащат, при липса на средства, инсталацията се извършва независимо. Вероятността от течове се намалява до нула поради висококачественото сглобяване и пълнене на замръзващата охлаждаща течност (антифриз), ако отоплението се включва периодично.
Списъкът с предимствата изглежда много по-впечатляващ:
- Универсалност. За да загреете работния флуид, можете да използвате оборудване, което използва различни източници на енергия и гориво. Ако е необходимо, поставете 2-4 различни бойлери.
- Богат избор от аксесоари. Програмистът може да избере схемата и материалите за личен бюджет - прилагайте евтини полипропиленови тръби, радиатори за захранване на панели и електрически бойлер.
- Гъвкавост. Всяка схема от затворен тип лесно се адаптира към изискванията на собственика на жилището, тръбопроводите се полагат по затворен или отворен начин. Изключение е гравитационното (гравитационното) окабеляване, монтирано според строги правила.
- Температурата на повърхността на устройствата не надвишава 80 градуса, отделя се мека инфрачервена топлина, въздухът не изсъхва.
- Успоредно с отоплението е лесно да се организира подаването на топла вода - да се инсталира и свърже котел за непряко съхранение към генератора на топлина.
- Има възможност за цялостна автоматизация и контрол на отоплението на разстояние - чрез GSM връзка или интернет.
Както разбирате, публикацията е само за ориентиране и е полезна за собствениците на жилища, които не са решили как да отопляват дома си. По-подробни инструкции за избора на използвано оборудване за топлинна енергия, тръби и фитинги можете да намерите на други страници на нашия ресурс (преходите са подчертани със син цвят в текста на статията).