Проектирование отопления в частном доме

Почему стоит взять в свои руки разработку системы отопления в собственном доме? Во-первых, это выгодно с экономической точки зрения, во-вторых, проект, составленный собственноручно, даст полное представление о работе каждого участка системы, её слабых и сильных сторонах.

Цели проектирования и исходные данные

Прежде чем приступить к проектированию отопления в доме, нужно чётко описать ряд поставленных задач. В общем случае проект должен давать развёрнутый ответ на вопросы такого порядка:

• какого типа будет система?
• какой мощности теплового агрегата будет достаточно, чтобы восполнить потери тепла в доме?
• как распределить генерируемое им тепло по всем помещениям?
• как разместить радиаторы и трубы, чтобы они не мешали расстановке мебели и прочим коммуникациям?
• как развести систему с минимальным вложением материалов?
• как обеспечить настройку системы для разных температурных режимов?
• как сделать систему отопления безопасной и простой в обслуживании?

Естественно, разработка проекта не может начаться, если об объекте проектирования ничего неизвестно. В первую очередь нужна описательная документация здания: планы этажей, срезы в разных плоскостях сечения, экспликация помещений с их площадью и кубатурой.

Вторая часть исходных данных касается теплотехнических свойств постройки. Необходимо уточнить температурный режим для каждой комнаты, посчитать теплопотери как среднего значения, так и в самую холодную пятидневку. При расчёте утечек тепла через ограждающие конструкции обязательно должны учитываться окна, двери, характер перекрытий и смежных помещений — методика описана в СНиП 23–02–2003 «Тепловая защита зданий». Согласно этим принципам ведения расчёта нужно определить как индивидуальные теплопотери в каждой комнате, так и их долю в общих потерях дома.

Расчёт и размещение радиаторов

Определив количество тепла, которое нужно вкладывать в каждое помещение, производится выбор типа и числа нагревательных приборов. Проще всего с электронагревателями: их электрическая мощность практически эквивалента тепловой (КПД близок к единице). С отоплением на жидком теплоносителе всё несколько сложнее.

Тепловая мощность водяных радиаторов определяется как количество теплоты, которое радиатор способен рассеять в окружающую среду. Есть множество факторов, влияющих на это значение: интенсивность конвекции воздуха, длина линии, температура и тип теплоносителя, скорость его протока. Производители радиаторов указывают лишь приближенные значения, в среднем от 100 до 250 Вт на одну секцию.

В принципе, при теплопотерях дома около 8 кВт/ч было бы достаточно закупить 60–80 радиаторных секций и равномерно распределить их по дому. Подход верный лишь отчасти, нужно учесть и другие моменты:

• нет практического смысла греть помещения, которые не контактируют с улицей, поэтому радиаторы располагают преимущественно на ограждающих стенах;
• теплопотери в одной комнате могут превышать потери остальных в 1,5–2 раза. Тепловую мощность нужно делить именно пропорционально теплопотерям, а не кубатуре помещения;
• если в гостиной или кухне допустимо поддерживать 16–18 °С, то в спальной комнате нужно держать 22 °С, а в детской — 21–24 °С.

Для каждой батареи нужна обвязка, поэтому секции устанавливаются максимально плотными группами в целях экономии трубопроводной арматуры. С другой стороны, разнесение радиаторов в пространстве обеспечивает более равномерный и эффективный прогрев — между экономией и эффективностью приходится искать компромисс. Самый простой способ расчёта — делить число радиаторов для комнаты на количество окон в ней. Но определённый набор секций не всегда вписывается под подоконник, поэтому возможен монтаж дополнительного нагревательного прибора в соответствии с функциональным зонированием — у места отдыха, например, или рядом с рабочим столом.

Котёл и его обвязка

Для любого теплового агрегата имеют определяющее значение два параметра. Первый — максимальная генерируемая мощность, которую устройство способно отдать при сжигании топлива или преобразовании электроэнергии. Второй показатель — коэффициент преобразования энергии, от которого зависит фактический выход тепла с устройства.

У газовых котлов потери могут составлять до 30%: из-за неправильно настроенной горелки большая часть тепла вылетает в трубу, а тяга от горения высасывает тёплый воздух из помещения, вызывая прилив холодного уличного. Электрические котлы всю свою мощность отдают в виде теплового излучения с небольшими потерями (до 2–3%). Наибольшей энергетической ценностью обладают системы геотермального типа, которые вместо потерь обеспечивают придаток до 200% за счёт низкопотенциального тепла литосферы.

В конечном итоге важна именно фактическая мощность котла — она должна покрывать теплопотери дома с запасом около 15–25%. Коэффициент надёжности необходим как для того, чтобы оборудование не работало на износ, так и на случай нештатных ситуаций, когда необходимо обеспечить быстрый прогрев всего жилища.

Работа с газовыми котлами — наиболее сложная часть проекта. Необходимо не только подобрать агрегат соответствующей мощности, но и правильно организовать вывод продуктов горения. Для регулировки скорости тяги рекомендуется установка автоматических шиберов и вентиляторов-дымососов. Остатки тепла можно собирать экономайзером, включённым в цепь обратного тока, а забор воздуха для горения лучше делать не из котельной, а с улицы или из подпола.

Отопление на жидком теплообменнике имеет ещё один технический нюанс — описание гидравлической системы. Следует составить поуровневую схему трассировки труб, определить общее водоизмещение системы, компенсировать расширение теплоносителя расширительным баком и определить подходящую скорость циркуляции. Далее, согласно требуемой эффективности отопления в разных зонах жилища, могут организоваться отдельные контуры с разной интенсивностью циркуляции и температурой теплоносителя.

Схемы подключения

На подключение радиаторов в каждой комнате дома уходит куча времени. Лучше, если это время будет проведено за карандашом и бумагой, а не с сопутствующей порчей материалов и трудовых ресурсов. Схема прокладки труб и их соединений должна быть досконально продумана.

Разные типы подключений имеют отличия в распределении итоговой мощности. Наиболее классическая схема — двухтрубная. При правильно подобранной скорости циркуляции обеспечивает равномерный нагрев каждого радиатора в системе и допускает возможность индивидуальной регулировки.

Однотрубная схема подключения — это, скорее, способ локальной группировки радиаторов. Например, три радиатора одной комнаты могут быть последовательно связаны трубой с установкой общего терморегулятора и запорной арматуры. Но как общий случай такое подключение невозможно.

1 — котел отопления; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы с диагональным подключением; 4 — кран Маевского; 5 — расширительный бак мембранного типа; 6 — вентиль для слива и наполнения системы; 7 — насос

Ленинградка — отдельная разновидность однотрубной системы, в которой радиаторы подключены через закорачивающий кран. Она допускает возможность регулирования, пусть и не такую гибкую, как при двухтрубной системе — при смене теплового режима придётся перенастраивать регуляторы по всей длине крыла.

Выбор схемы разводки осуществляется всегда с учётом особенностей планирования помещения. Например, при большом удалении котельной от жилых помещений радиаторы запитывают кольцом Тихельмана — аналогом двухтрубной системы, хорошо организующей магистральные и разводящие трубопроводы. Максимальной функциональностью и удобством настройки обладает система отопления построенная «звездой» с использованием коллекторной группы. Однако этот вариант требует значительных начальных вложений.

Работа с альтернативными типами систем

В век экономии энергоресурсов выглядит всё более оправданной такая концепция отопления: обеспечить общую минимальную температуру центральной системой отопления, а затем проводить локальный нагрев в зонах, обитаемых жильцами наиболее часто, например инфракрасными обогревателями или системой воздушного отопления.

В таких случаях приходится работать с источниками лучевого отопления, и принцип их действия не всегда понятен.
стоит вспомнить про расчёт теплового баланса, как картина становится яснее. Попробуйте при расчётах поднять желаемую температуру внутри дома на пару градусов, и вы легко определите недостаток мощности такого теплового режима. А зная производительность прибора, достаточно просто будет вычислить время, за которое он наполнит теплом помещение с дефицитом тепловой мощности.

Как мы уже говорили, электрическое отопление более эффективно в плане КПД, но не все его типы одинаково практически полезны. Характер генерируемой теплоты тоже важен: конвектор греет воздух, а от него греются находящиеся внутри помещения предметы. ИК-обогрев, напротив, нагревает предметы напрямую, отток тепла в таком случае менее выражен.

рмнт.ру

05.02.17

Источник: www.rmnt.ru

Цены на проектирование отопления

Этапы проектирования

Процесс создания проекта отопления включает в себя ряд этапов:

1. Разработку эскизного проекта.
2. Разработку технико-экономического обоснования (ТЭО) создания отопительной системы, состоящего из технического задания и коммерческого предложения.
3. Разработку монтажных схем.
4. Разработку проектной документации на систему отопления, т.е. проекта системы отопления.

1. Эскизный проект

Эскизный проект (ЭП) системы отопления предназначен для определения требований относительно решений объекта и подтверждения возможности его создания. Иногда стадия эскизного проекта пропускается, и все работы, предусмотренные на этом этапе, выполняются на стадии ТЭО. Мы не придерживаемся такого подхода.

Наша компания готова предложить несколько вариантов уже на стадии ЭП. Эскизный проект выполняется с составлением экспликации основного оборудования, марки оборудования и производителя. Что позволяет выбрать оптимальный и менее затратный способ решения поставленной задачи на самом раннем этапе.

2. Техническое задание и коммерческое предложение

На втором этапе на основании утвержденного эскизного проекта и предварительных расчетов разрабатываются:

• документ, содержащий текстовое описание создаваемой отопительной системы — техническое задание (ТЗ);
• и возможные инвестиционные затраты на ее создание — коммерческое предложение (КП).

К нам часто заказчики обращаются с вопросом: «А сколько стоят услуги ваших специалистов и во что мне обойдётся система отопления моего дома (цеха, предприятия и т.п.)?» При этом у задавшего такой вопрос отсутствует какой-либо проект на желан-ную систему отопления, а порой и нет ответа на вопрос самому себе: «А что же я сам хочу?». Естественно, что мы не можем дать «в лёт» ответ на такой вопрос, и нам приходится очень долго объяснять, почему мы не можем этого сделать. Поэтому мы ниже приводим типовую форму технического задания на проектирование системы отопления, из которой наглядно видно на какое количество вопросов необходимо ответить проектанту, чтобы выполнить проектные работы. И это далеко не полный спектр всех вопросов. И только на основании готового проекта сметчик уже имеет возможность выдать смету на объект. И для нас, как специалистов, однозначно понятно одно, что если кто-то «в лёт» говорит цену, то это всего лишь бессовестный обман заказчика и не более. Чудес не происходит.

3. Расчеты и разработка схем прокладки инженерных коммуникаций

Третий этап проектирования — это проведение расчетов и разработка схем прокладки инженерных коммуникаций. После согласования с заказчиком этого этапа проектирования возможно проведение монтажных работ по системе отопления с привлечением наших монтажных бригад.

4. Проект отопления — полный пакет проектной документации

Четвертый этап — это выполнение работ по составлению полных спецификаций на отопительное оборудование и материалы, а так же оформление проектной документации в виде, соответствующем установленным нормам и правилам.

Выполнение работ по всем четырем этапам позволяет создать полный пакет проектной документации, который и называется проектом отопления. Предлагаемые проекты отопительных систем позволяют качественно выполнить все дальнейшие монтажные работы по установке оборудования.

Схема отопления частного дома

Чтобы разобраться в схеме отопления частного дома, своими руками возведенного, необходимо знать некоторые правила. Они касаются проведения монтажных работ, а также грамотного подбора отопительного оборудования, разводки труб и вида отопительной системы.
В этой статье мы разберем все схемы и выясним, какие нюансы необходимо учесть, чтобы система работала эффективно.

Сразу же определимся, что будем рассматривать только водяное отопление с использованием котлов и труб. Во-первых, эта система считается самой простой и надежной. А, во-вторых, можно подобрать такую схему и соорудить такую систему, что и ее работа будет эффективной, и практическая сторона дела будет соблюдена.

Принцип работы такой отопительной системы заключается в следующем. Теплоноситель в отопительном котле нагревается и по трубопроводу поступает в приборы отопления —  радиаторы. Здесь он отдает тепло и возвращается по обратному контуру к котлу. И весь процесс повторяется заново. Получается, что водяное отопление — это своеобразный цикличный технологический процесс.

Виды схем отопления

Итак, какая схема отопления частного дома лучше всего? Их существует две:

• Однотрубная.
• Двухтрубная.

Однотрубная система

Из двух вышеперечисленных это самая дешевая и самая простая система. Она представляет собой кольцо, в которое установлены в последовательном порядке радиаторы отопления. Теплоноситель движется от радиатора к радиатору, пока не пройдет все и не вернется в котел. Очень просто.

Казалось бы, такая схема должна быть оптимальной, ведь именно простота и экономичность часто являются основополагающими факторами, влияющими на выбор.

Но не все так просто, как кажется на первый взгляд. Судите сами. Теплоноситель, разогретый до определенной температуры (обычно это +75 С), движется к первому отопительному прибору. Ему он отдает определенное количество тепла, остывая при этом на несколько градусов.

Во втором радиаторе еще не понятно, что теплоноситель остыл. А вот уже в четвертом или пятом это будет заметно.

Дойдя до последнего радиатора, теплоноситель будет иметь температуру приблизительно +45 С. А такой температурой помещение не прогреть.

Что делать? Выхода два:

1. Увеличить количество секций последних радиаторов, тем самым повысив площадь теплоотдачи.
2. Увеличить температуру теплоносителя, выходящего из отопительного котла. А это потребует большего расхода топлива.

Оба варианта имеют экономическую составляющую, которая, к сожалению, распределяется не в сторону уменьшения затрат, а наоборот — в сторону повышения. И здесь придется выбирать, что для вас лучше.

Есть еще один вариант. Это схема с принудительной циркуляцией теплоносителя. Что это такое?

Это когда в системе отопления присутствует агрегат, обычно циркуляционный насос, создающий внутри нее небольшое давление. Оно обеспечивает равномерное распределение теплоносителя по всем радиаторам. К тому же горячая вода движется по системе с небольшой скоростью, а это влияет на инертность системы, так что происходит быстрый нагрев.

Этот вариант эффективнее двух первых, но установленный в систему циркуляционный насос работает от сети электрического тока. В чем же неудобство?

• Во-первых, он потребляет немного электрической энергии, но это дополнительные расходы.
• Во-вторых, если нет электричества, то нет и давления внутри отопления. А зимой выключение подачи электроэнергии в загородных поселках — дело нередкое.

Двухтрубная система

Сказать, что она лучше первой — значит, ничего не сказать. Такая схема работает намного эффективнее, потому что к каждому радиатору подводится своя отдельная труба с теплоносителем. А вот обратный контур у них один. И от каждого радиатора спускается к обратке отдельная труба, по которой выводится теплоноситель.

В целом эта система не сложная. Необходимо только выбрать, как теплоноситель будет подаваться к радиаторам — по лучевой или коллекторной схеме.

В первом случае труба подачи поднимается вверх под потолок в чердачное помещение, где от нее к каждой трубе отводится своя индивидуальная труба. Получается своеобразный контур, похожий на солнце, где в центре — труба от котла, а в стороны расходятся лучи труб на радиаторы. Отсюда и ее название — лучевая.

Коллекторная схема считается более современной. На чердаке устанавливают специальный прибор, который носит название коллектора. Он состоит из конструкции труб, через которые происходит распределение теплоносителя по всей системе. Здесь же установлена запорная арматура, отсекающая каждый контур.

Это делает удобным эксплуатацию системы, а также упрощает процесс ремонта, если он необходим. Так, можно отремонтировать не только отдельный подводящий в помещение контур, но даже отдельно стоящий радиатор.

По всем параметрам коллекторная схема превосходит остальные. Но у двухтрубной системы, а тем более коллекторной, есть один существенный недостаток. Это большое количество материала, используемого для возведения данной схемы. Сюда входят труба, запорная арматура, контролирующие и регулирующие приборы и датчики. Поэтому раскошелиться здесь придется. Но если вы хотите, чтобы в вашем доме всегда было тепло во всех комнатах, то именно такая схема поможет вам это сделать.

Можно ли устанавливать в двухтрубную систему отопления циркуляционный насос? Насколько это актуально? Большой необходимости в этом нет, потому что двухтрубная система с естественной циркуляцией работает эффективно. Так что лишние расходы ни к чему.

Теперь возвращается к вопросу, можно ли соорудить систему отопления в частном доме своими руками. Здесь, как и везде, многое будет зависеть от навыков владения разными инструментами и наличия опыта проведения монтажных работ. Если у вас нет ни того, ни другого, последствия могут быть не очень радужными.

Первым делом закипит котел, а батареи будут холодными. При неправильно сделанном уклоне верхней разводки труб в комнатах будет прохладно, даже при горячем котле. То же самое относится и к обратному контуру.

Если вы не в том месте установите циркуляционный насос, он проработает один сезон и остановится, начнет подтекать, то есть, появятся проблемы. Ну а если неправильно поставите расширительный бак, то получите нехватку теплоносителя в системе.

И таких нюансов можно перечислять еще много. Так что в идеале монтаж системы отопления — это работа мастеров. Но если вы хотите сэкономить, и ваш бюджет поджимает, то придется учиться.

Какой отопительный котел выбрать?

Не секрет, что существует достаточно большой выбор современных отопительных котлов. Их делят на виды по топливу, на котором они работают. Какой именно выбрать, решать приходится по обстоятельствам. За основу берется то топливо, которое легче всего найти в вашем регионе, и которое дешевле всех остальных.

В настоящее время производители предлагают комбинированные модели, работающие на двух видах топлива. К примеру, газ и дрова, газ и электричество, уголь и электричество, дрова и солярка. Когда кончается одно топливо, его можно заменить другим. Поэтому совет — выбирайте тот котел, который для вас удобен и в плане обеспечения топливом, и в плане эксплуатации и обслуживания.

Трубы для отопления

Какие трубы лучше? Для водяного отопления оптимальным вариантом являются металлопластиковые трубы, которые могут выдерживать высокие температуры. Но если в системе отопления частного дома устанавливают твердотопливный котел, то лучше использовать металлические трубы. Ведь иногда температура теплоносителя, выходящего из котла, может составлять более +100С, и пластик выдержать ее не сможет.

Выбирая схемы монтажа отопления в частном доме, необходимо все тщательно продумать, взвесить и утвердить на семейном совете бюджет исключительно на отопление. Именно от денег и придется плясать. Если бюджет большой, то можно устанавливать двухтрубную схему, да еще с коллектором и насосом. Если маленький, значит, можно обойтись и однотрубной схемой. Но если добавить немного денег и купить циркуляционный насос, то даже эта система будет работать неплохо.

После гидравлического расчета может оказаться, что сопротивление отопительной системы слишком большое. Можно, конечно, приобрести циркуляционный насос помощнее. Можно, как уже предлагалось в предыдущей статье, увеличить диаметры труб. Но есть ещё вариант: изменить способ подключения радиаторов. Поэтому я решил добавить эту статью, в которой рассмотрены примеры проектов систем отопления одного и того же дома.

В предыдущих материалах я выполнил расчёты для двухтрубной системы отопления. Можно заменить её на однотрубную и выполнить все расчёты по новой…

Ну, не все, конечно: теплопотери считать заново не нужно. А также не нужно заново считать секции радиаторов. Речь только о гидравлическом расчёте.

Итак, как я уже сказал, ниже три примера проекта одного и того же дома, но в каждом примере радиаторы подключены по другой схеме. Все эти схемы разбирались уже, но, полагаю, освежить память будет полезно.

Пример 1. Проект системы отопления с подключением радиаторов по двухтрубной схеме

В котельной находится котёл (красный прямоугольник). Причём, сразу стоит оговориться: если котёл настенный, то устанавливать его в котельной не обязательно, устанавливать его допускается и в кухне, и в прихожей. Но при проектировании нужно помнить о вытяжной трубе.

Итак, возвращаемся к системе отопления.

Радиаторы, как и положено, под окнами; на схеме радиаторы фиолетовым цветом.

Чтобы не тянуть трубы по периметру всего дома, трубопровод спроектирован двумя петлями.

Подающая труба отмечена красным, обратка – синим. Чёрные точки на подаче и на обратке – это запорная арматура (радиаторные краны, термоголовки и т. п.). Запорную арматуру нужно ставить обязательно – на случай, если радиатор по какой-либо причине выйдет из строя, и его нужно будет отсоединить от системы для замены или ремонта без остановки всей системы.

Кроме запорных вентилей на каждом радиаторе, такие же вентили стоят на подаче для каждого крыла, сразу после котла.

Для чего здесь ставится запорная арматура? Как видно по схеме, длина петель системы не одинакова: «крыло», идущее от котла вверх (если смотреть по схеме), короче того, которое идёт вниз. А значит, сопротивление более короткого трубопровода будет меньше. Поэтому теплоноситель может больше идти по более короткому крылу, тогда более длинное «крыло» будет холоднее. За счёт кранов на подающей трубе мы сможем отрегулировать равномерность подачи теплоносителя.

Такие же краны ставятся и на обратке обеих петель – перед котлом.

Пример 2. Проект системы отопления с подключением радиаторов по однотрубной схеме

На схеме ниже изображён тот же самый проект дома, но система отопления однотрубная.

В принципе, требования здесь те же самые (запорная арматура на каждом радиаторе, на подаче и на обратке).

Единственное отличие – труба идёт по всему периметру дома, а не отдельными контурами, как в примере с двухтрубной системой. Кроме того, нужно помнить, что при однотрубной системе под радиаторами должна ставиться труба меньшего диаметра (на схеме такие участки под радиаторами отмечены точками). Это нужно для равномерного нагрева радиаторов. Подробно о нюансах однотрубной системы отопления вы можете прочитать из отдельной статьи.

Источник: www.air-ventilation.ru

Что выбираем

1. Какие именно параметры отопления подбираются на стадии проектирования?

Вот полный перечень:

• Источник тепла и тип котла;

Я намеренно ограничу список возможных вариантов водяным отоплением. Печи, котлы воздушного отопления и системы распределенного обогрева (например, газовые конвекторы или пленочный теплый пол в каждой комнате) требуют отдельного изучения в полностью посвященной им статье.

• Тепловая мощность котла;
• Тепловая мощность отдельных отопительных приборов;
• Схема разводки и подключения радиаторов;
• Материалы для отопления дома (трубы, батареи, запорная арматура и т.д.);

• Диаметр розлива и подводок.

Источник тепловой энергии

2. По каким параметрам подбирается котел?

Их всего два:

• Экономичность (то есть минимальная стоимость киловатт-часа тепла);
• Удобство пользования (время автономной работы отопительного оборудования и то количество проблем, которое оно создает владельцу).

Экономичность

3. Какой источник тепла обеспечивает наиболее экономичное отопление загородного дома?

Магистральный газ при использовании конденсационного газового котла.

Вот примерные цены на киловатт-час тепловой энергии, полученной из разных источников:

• Природный газ — 50 копеек;
• Дрова — 90 копеек;
• Пеллеты (гранулы из прессованных опилок) — 1,4 рубля;
• Уголь — 1,6 рубля;
• Сжиженный газ из газгольдера — 2,3 рубля;
• Сжиженный газ из баллонов — 2,8 рубля;
• Дизельное топливо — 3,2 рубля;

• Электроэнергия — 4 рубля.

Лазейки

Да, у электрических систем отопления наиболее высокая стоимость киловатт-часа тепла. Однако существует ряд способов ее уменьшить.

Обогрев водяным теплым полом с электрокотлом позволит заметно (на 20- 30%) сократить расходы за счет перераспределения температур в помещении. Теплее всего воздух будет на уровне пола, а вот под потолком его температура снизится до 16-20 градусов.

Отсюда — меньшие утечки тепла через перекрытие и снижение средней температуры в помещении, приводящее опять-таки к уменьшению расхода тепловой энергии через ограждающие конструкции.

Еще большую экономию обеспечит использование теплоаккумулятора в комплекте с двухтарифным счетчиком. Вода в баке объемом в 2-3 кубометра греется ночью, когда цена киловатт-часа минимальна. Днем накопленное тепло расходуется на обогрев дома.

Наконец, наибольшую экономичность обеспечивает эксплуатация тепловых насосов. Эти приборы расходуют электроэнергию не на нагрев воздуха в доме, а на перекачку тепла от низкопотенциальных источников (грунта, воды в незамерзающих водоемах или воздуха). В результате на каждый потраченный киловатт-час электричества в отапливаемое помещение транспортируется от 2,5 до 6 киловатт тепла.

Ахиллесова пята тепловых насосов — высокая стоимость оборудования и его монтажа. Приборы, работающие по схеме «воздух-вода», отличаются еще и привередливостью к уличной температуре: при ее снижении падает энергоэффективность (теплоотдача на киловатт электрической мощности), а при температурах ниже -25 — -30 прибор просто оказывается работать.

Удобство

4. Какая система отопления частного дома создает минимум проблем владельцу?

Лидирующее положение занимают все виды электрических отопительных установок. Они работают в автономном режиме неограниченное время, не требуют обслуживания, отвода продуктов сгорания и совместимы с выносными термостатами (в том числе программируемыми), что позволяет с минимальными затратами поддерживать в доме комфортный температурный режим.

Незначительно уступают им газовые котлы в сочетании с магистральным природным газом. Котел с электророзжигом тоже может неограниченно долго работать автономно, но он требует отвода продуктов сгорания.

Эта особенность привязывает расположение прибора к дымоходу, вентиляции или внешней стене дома (при использовании наддувной горелки с коаксиальным воздуховодом).

Газовый котел, питающийся от газгольдера или баллонов, требует периодического пополнения запасов энергоносителя. Газгольдер заправляется один-два раза в год, комплект баллонов придется возить на заправку примерно раз в неделю.

Дизельный котел работает до тех пор, пока в баке есть топливо. К его минусам мы отнесем неизбежный запах солярки, необходимость хранения в котельной большого объема топлива (сотен, а то и тысяч литров) и высокий уровень шума, сопровождающий работу дизельной горелки.

В хвосте нашего хит-парада уныло плетутся твердотопливные котлы. Они требуют чистки зольника и растопки раз в несколько часов.

Лазейки

И в этом случае есть ряд способов подтянуть позицию аутсайдера.

• Пиролизный котел разбивает процесс горения твердого топлива на два этапа: вначале оно тлеет при ограниченном притоке воздуха, затем летучие продукты неполного сгорания дожигаются в отдельной топке. Результат — гибкая регулировка тепловой мощности без потери КПД и, как следствие, автономность в 10-12 часов;

• Котел верхнего горения переносит процесс пиролиза дров или угля на верхнюю поверхность закладки топлива. При такой схеме работы увеличение объема закладки топлива приводит не к росту тепловой мощности котла, а к увеличению продолжительности горения. В результате растопка требуется лишь раз в сутки, а то и того реже;

Рекорд принадлежит котлу литовской компании Stropuva (к слову, разработчику концепции верхнего горения), проработавшему на одной закладке угля 31 час.

• Примерно такой же автономности можно добиться, используя классический твердотопливный котел в сочетании с теплоаккумулятором большого объема;

При охлаждении на 40 градусов 3 кубометра воды отдают 175 киловатт-часов тепла. Этого достаточно для обогрева дома площадью около 80 м2 в течение суток.

• Наконец, пеллетный котел с бункером для топлива и его шнековой подачей в топку способен работать без обслуживания до недели.

Мощность котла

5. Как выполнить тепловой расчет отопительной системы при известных параметрах отапливаемого дома?

Потребность дома в тепле рассчитывается по формуле Q=V*Dt*k/860, в которой:

• Q — мощность котла в киловаттах;
• V — отапливаемый объем (в м3);
• Dt — разница между уличной температурой и температурой в помещении;
• k — коэффициент теплопотерь, связанный с качеством утепления дома.

Последние два параметра нуждаются в комментариях.
Разница температур вычисляется как разность температуры в жилом помещении, соответствующей санитарным нормам, и температуры самой холодной пятидневки зимы.

Вот значения санитарных норм для жилых помещений:

Коэффициент утепления подбирается из следующего ряда:

• Утепленный фасад, энергосберегающее остекление или тройные стеклопакеты — 0,6-0,9;

• Стены в 2 кирпича, окна с остеклением в две нитки — 1-1,9;
• Стены толщиной в кирпич, окна с остеклением в одну нитку — 2-2,9;
• Полное отсутствие утепления (холодный склад, ангар) — 3-4.

Давайте в качестве примера рассчитаем проект системы отопления для следующих условий:

• Одноэтажный дом размером 6х8 метров с потолками высотой 3 метра расположен в Инкермане (температура самой холодной пятидневки — -11 С);
• Толщина каменных стен — около 50 см;
• Остекление окон — в одну нитку.

Очевидно, что в небольшом по площади доме все комнаты будут угловыми или торцевыми. Поэтому внутреннюю температуру мы принимаем равной 20С.

Толщина стен и остекление окон дают коэффициент утепления 1,8 — 2,0.

Считаем: Q=6*8*3*(20 — -11)*2/860=10 КВт (с округлением до целого значения).

Размер и мощность отопительного прибора

6. Как рассчитать количество секций для радиаторного отопления отдельной комнаты?

Расчет тепловой мощности для отдельного помещения выполняется так же, как для дома в целом.

При этом следует учитывать дополнительную нагрузку в виде помещений без отопительных приборов — прихожих, коридоров, лестниц и т.д.

Чтобы пересчитать ватты в количество секций, нужно лишь разделить расчетную мощность на тепловой поток от одной секции. Соответствующие данные обычно можно найти на сайте изготовителя отопительного прибора. В их отсутствие можно воспользоваться очередной таблицей:

Важный момент: производители указывают тепловой поток для разницы температур между теплоносителем и воздухом в комнате в 70 градусов. При уменьшении дельты (скажем, температура батареи в 50 градусов при температуре воздуха 24С) мощность прибора будет пропорционально уменьшаться.

Давайте продолжим проектирование отопления в нашем доме в Инкермане и рассчитаем минимальное количество алюминиевых секций для температуры теплоносителя в 70 градусов при +25С в жилых комнатах.

Дельта температур будет равной 70-25=45 градусов. Номинальный тепловой поток от секции (200 ватт) уменьшится в 70/45=1,55 раза и составит 130 ватт. При потребности в тепле в 10000 ватт нам потребуется 77 секций.

Разводка

7. Как развести систему отопления от котла?

На мой взгляд, внимания заслуживают два типа разводки:

• Однотрубная ленинградка (розлив по периметру этажа с подключенными параллельно его трубе радиаторами). Она предельно проста в монтаже, обладает минимальной материалоемкостью (розлив всего один) и максимальной отказоустойчивостью: пока на концах розлива есть хотя бы минимальный перепад давлений, отопительный контур будет функционировать;

• Попутная двухтрубная система (петля Тихельмана). В отличие от тупиковых систем, она не требует балансировки (дросселирования ближних к котлу радиаторов) и обеспечивает одинаковую температуру всех отопительных приборов.

Отдельно стоит упомянуть систему напольного отопления — теплый пол. Уложенные в стяжку трубы превращают в отопительный прибор всю поверхность чистового покрытия пола.

Максимальная длина одного контура водяного теплого пола ограничена значением 100 — 120 метров, поскольку трубы имеют небольшой диаметр и, соответственно, достаточно высокое гидравлическое сопротивление. Именно поэтому для обогрева большого помещения приходится формировать несколько параллельных контуров с одинаковой температурой теплоносителя, что подразумевает коллекторную разводку.

Каждый отвод коллектора снабжается собственным дросселем для регулировки температуры контура.

Подключение радиаторов

8. Как подключить радиаторы, чтобы обеспечить их максимальную теплоотдачу?

При количестве секций до десяти можно смело использовать одностороннее боковое подключение, типичное для многоквартирных домов. Благодаря разнице в диаметре коллекторов и вертикальных каналов все секции будут прогреты равномерно.

При большем количестве секций стоит предпочесть диагональное подключение. Оно позволит нагреть до одинаковой температуры неограниченное количество секций.

Ненамного уступает ему в теплоотдаче двухстороннее нижнее подключение. В этом случае основной объем теплоносителя циркулирует через нижний коллектор, что позволяет работать даже завоздушенным батареям. Верх секций прогревается за счет их теплопроводности.

Материалы и арматура

9. Какие виды дополнительного оборудования и материалов стоит приобрести для монтажа водяного отопления своими руками?

Начну с перечня элементов обвязки котла.

В закрытой (работающей с избыточным давлением) системе в список входят:

• Расширительный бак, компенсирующий увеличение объема теплоносителя при его нагреве. Его объем должен быть примерно равен 1/10 от количества теплоносителя;

Объем труб и батарей можно вычислить, заполнив контур водой и слив ее в мерную емкость. В сбалансированной системе отопления количество теплоносителя примерно равно 15 литрам на киловатт мощности котла.

• Автоматический воздухоотводчик, позволяющий избавиться от воздушных пробок;

• Предохранительный клапан. Он сбросит давление при нехватке объема расширительного бака или при закипании воды в теплообменнике котла;

Для открытой (без избыточного давления) системы используют открытый бак, который располагается в верхней точке контура и используется для заливки воды или антифриза, а также в качестве воздухоотводчика и предохранительного клапана.

• Манометр для контроля давления;

• Циркуляционный насос. Инструкция по подбору его производительности предельно проста: она должна быть не менее 1 м3/час на 25 киловатт мощности котла.

Для настройки температуры отдельных отопительных приборов и контуров могут использоваться дроссели или термоголовки, регулирующие проходимость в автоматическом режиме, в зависимости от комнатной температуры.

Для отключения батарей и участков контура применяются шаровые краны. От пробковых кранов и винтовых вентилей они выгодно отличаются отказоустойчивостью, огромным ресурсом и отсутствием потребности в обслуживании (в набивке сальников, в замене прокладок и т.д.).

Теперь перейдем к материалам и отопительным приборам.

Начну с небольшого лирического отступления.

Действующими СНиП максимальная температура любых инженерных систем в жилом здании ограничена значением в 95С. Однако в автономных системах отопления температура теплоносителя обычно не поднимается выше 70 — 75 градусов, а давление держится в пределах 1,5-2,5 атмосфер. Все параметры отопления стабильны и полностью подконтрольны владельцу.

Именно поэтому в проект отопления можно заложить недорогие трубы и отопительные приборы, не обладающие большим запасом прочности и термостойкости.

Это:

• Напорные трубы из армированного алюминиевой фольгой полипропилена;

Армирование не только увеличивает прочность трубы на разрыв, но и уменьшает ее удлинение при нагреве. Полипропилен — лидер по этому параметру среди всех пластиков: при повышении температуры на 50 градусов каждый погонный метр трубы прибавляет в длине 6,5 мм.

• Алюминиевые секционные радиаторы.

Диаметры

10. Как спроектировать отопление самому, подобрав оптимальные диаметры розливов и подводок к радиаторам?

Диаметр определяется:

• Тепловой нагрузкой на участок контура (то есть мощностью котла для розлива и мощностью отопительного прибора для подводок к нему);
• Скоростью циркуляции теплоносителя. Чем она выше, тем меньшим диаметром можно обойтись.

Разумный максимум скорости циркуляции — 0,7 м/с. При более высокой скорости появляются гидравлические шумы: вначале на дросселирующей арматуре, а при дальнейшем ускорении потока — на всех поворотах и фитингах.

Вот таблица зависимости внутреннего (подчеркиваю, внутреннего!) диаметра трубы от тепловой нагрузки при скорости потока теплоносителя 0,7 м/с:

Внешний диаметр полипропиленовых труб обычно на шаг больше внутреннего. Скажем, труба с номинальным размером 25 мм имеет внутренний диаметр около 20 мм.

В системе отопления с естественной циркуляцией (без циркуляционного насоса) сечение розлива обычно увеличивается на шаг относительно расчетного. Это делается для снижения гидравлического сопротивления трубопровода, работающего с минимальным перепадом давлений.

Заключение

Вот, собственно, и все. Теперь проектирование отопления вполне по силам читателю. Узнать о нем больше вам поможет видео в этой статье. Жду ваших дополнений к ней. Успехов, камрады!

Источник: otoplenie-gid.ru

Другие статьи по теме:

Какое отопление лучше в частном доме Нихромовый провод Расход газа на отопление Электрическое отопление Отопление от солнца Котлы отопления на пеллетах