Автономная система отопления частного дома

Автономное отопление частного дома

Эффективное функционирование отопительной системы возможно только в случае правильного подбора оборудования и грамотного его монтажа. Чтобы избежать аварийных ситуаций во время ее эксплуатации, перед началом работы следует не только внимательно изучить все ее нюансы, но и получить подробную консультацию опытного специалиста.

Расчет мощности котла

Независимо от типа используемого топлива (твердое или жидкое, газ или электричество) принцип подключения всех систем отопления один. Различие есть лишь на этапе установки котла. При этом расчет его мощности производится по единой формуле:

где W – удельная мощность, необходимая для отопления 10 кв. м помещения;
S – общая площадь дома.

Для российских регионов в расчет берутся следующие значения мощности:
• для домов, расположенных в средней полосе России до 1,5 кВт;
• для Сибири и Севера: на каждые 10 кв. м до 2 кВт;
• для южных районов: до 0,9 кВт.

Так как на достаточный обогрев 10 кв. м жилого дома, расположенного в средней полосе России, требуется до 1,5 кВт мощности, то, к примеру, для отопления 100 кв. м понадобится котел мощностью 15 кВт:

(100 х 1,5)/10 = 15 кВт

Эту цифру увеличивают на 15-20% (запас мощности на возможные потери тепла, которое неизбежно теряется даже при идеальном утеплении здания). Таким образом, для обогрева дома 100 кв. м понадобится (15 + 2,3) = 17,3 кВт.

Рекомендуемая мощность котла

Расчет количества радиаторов

Так как для обеспечения достаточного обогрева 1 кв. м помещения потребуется 100 Вт мощности батарей, для вычисления их общей мощности следует площадь обогреваемого помещения умножить на 100. (При приобретении радиаторов их мощность следует смотреть в прилагаемой к ним документации).

Важно! При высоте потолков от 3 м при расчетах как количества радиаторов, так и объема котла, используется не площадь помещения, а его объем.

Допустим, требуется рассчитать мощность батарей для обогрева комнаты площадью 20 кв. м. При этом высота потолков – 2,5 м. Мощность всех радиаторов должна быть равна:

20 х 100 = 2000 Вт или 2,0 кВт.

При этом при наличии:
• одного окна и двух торцевых стен эта цифра увеличиваться на 20%;
• двух окон и двух наружных стен – на 30%;
• выходе окон на север – еще 10%.

Если батарея закрывается декоративной панелью, эта цифра увеличивается еще на 15%. Так как со временем радиаторы неизбежно засоряются, к этому значению добавляется запас 15-20%. Дополнительные секции лучше устанавливать в угловых комнатах, которые прогреваются хуже.

Таблица расчета требуемого количества секций

Расчета количества секций при высоте потолков более 3,0 м

Схемы систем отопления

Простейшей и наиболее часто используемой системой обогрева является отопление с естественной циркуляцией жидкости. Принцип ее работы прост: нагреваемая в котле вода или антифриз, расширяясь, проталкиваются по магистрали, а затем, остывая, возвращаются в котел, где вновь нагреваются до нужной температуры.

Для нормального функционирования такой системы необходимо обеспечить как уклон обратки в сторону котла до 5 на 1 м магистрали, так и уклон подачи. (Обраткой называют трубопровод, по которому вода или антифриз возвращаются в котел). Возможно, для этого понадобится чуть опустить полы в котельной. Чтобы циркуляция теплоносителя была идеальной, обратка должна располагаться ниже уровня радиаторов. Несоблюдение всех этих требований может привести к недостаточному прогреву радиаторов из-за постоянного образования воздушных пробок.

Схема системы с естественной циркуляцией

Важнейшим элементом такой системы является расширительный бачок, в который сбрасываются излишки теплоносителя (воды или антифриза), возникающие при его расширении вследствие нагрева. Он устанавливается в самой высокой точке системы – под потолком котельной или на чердаке. При монтаже такого бака в чердачном помещении его тщательно утепляют.

Его объем определяется по формуле:

Количество теплоносителя в системе х Коэффициент 0,08.

К примеру, если в систему закачивается 100 л жидкости, то объема бака будет равен 100 х 0,08 = 8 литров.

Расширительный бак открытого типа

При принудительной циркуляции уклон трубопроводов не обязателен, так как циркуляция жидкости обеспечивается за счет насоса. В таком случае вместо расширительного бака лучше воспользоваться гидроаккумулятором (мембранным баком), который не только сможет обезопасить систему от гидроударов при включении и выключении насоса, но и будет регулировать частоту его включения по мере опустошения бака.

Важно! Максимальная температура для бесперебойной работы циркулярного насоса – 70°С. Именно поэтому во избежание перегрева его ставят только на обратку. в которой температура воды меньше, чем в системе.

Степень нагрева труб в такой системе увеличивается на 30%, что позволяет существенно сэкономить топливо. Без принудительной циркуляции невозможно обеспечить и равномерную подачу воды в двухэтажных домах.

Важно! При установке насоса требуется обязательный монтаж байпаса (обводной магистрали) – перемычки между трубами, оснащенной запорной и регулирующей арматурой (кранами).

Установка циркулярного насоса

Байпас с тремя отсекающими и регулировочными кранами для циркуляционного насоса

Виды разводки магистрали

Однотрубная система. при которой все радиаторы соединяются при помощи одной трубы, на сегодняшний день считается морально устаревшей и применяется редко. Ее недостатком является неровный прогрев комнат. По мере движения воды от батареи к батарее жидкость постепенно остывает, и в последнее помещение приходит уже почти полностью холодной.

Однотрубная система отопления

Чуть исправить положение можно с помощью добавления байпасов (перемычек между трубами), оснащенных регулировочными кранами. Такую конструкцию называют «ленинградкой» .

Система отопления «ленинградка»

Однако более совершенным вариантом является двухтрубная система. при которой горячий теплоноситель идет по верхней трубе, а обратно остывшая жидкость возвращается по второй трубе. Такой метод может применяться как в системах с принудительной, так и естественной циркуляцией.

Коллекторная система является более сложным вариантом и применяется редко, в основном при оснащении многоэтажных домов большой площади. Теплоноситель в ней распределяется равномерно по всей системе, при этом интенсивность обогрева каждого радиатора можно регулировать. Иногда такой метод называют лучевым.

Коллекторная (лучевая) разводка

Подключение радиаторов

Выбор способа их подключения зависит от их общего количества, способа прокладки, протяженности трубопроводов и пр. Самыми распространенными методами являются:

• диагональный (перекрестный) способ: прямая труба подключается в боковой части батареи вверху, а обратка – на ее противоположной стороне внизу; этот способ позволяет носителю тепла распределятся по всем секциям максимально равномерно с минимальными теплопотерями; применяется при значительном количестве секций;

• односторонний: также используется при большом количестве секций, труба с горячей водой (прямая труба) и обратка подключаются с одной стороны, позволяет обеспечить достаточную равномерность прогрева радиатора;

• седельный: если трубы уходят под пол, удобней всего крепить трубы к нижним патрубкам батареи; из-за минимального количества видимых трубопроводов внешне выглядит привлекательно, однако радиаторы нагреваются неравномерно;

• нижний: метод схож с предыдущим, единственное отличие – прямая труба и обратка располагаются практически в одной точке.

Способы подключения радиаторов

Для защиты от проникновения холода и создания тепловой завесы батареи располагаются под окнами. При этом расстояние до пола должно составлять 10 см, от стены – 3-5 см.

Порядок монтажа системы

Отопительная система собирается в следующей последовательности:
• монтаж котла;
• разводка труб и соединение их с батареями;
• устройство расширительного бака или гидроаккумулятора;
• монтаж циркулярного насоса;
• подключение котла к собранной системе.

В частном доме лучше использовать одноконтурные котлы. нагревающие воду лишь для отопления. Использование двухконтурных котлов. в которых, кроме обогрева радиаторов, будет производиться нагрев воды для принятия душа или ванны, помывки посуды и пр. представляется нецелесообразным, так как в трубах будет образовываться слишком большое количество накипи. Для получения теплой воды для бытовых нужд лучше приобрести электрический бойлер.

Если планируется установка двух котлов. работающего на твердом топливе и электрического, то лучше подключать их последовательно. В таком случае если твердотопливный котел остынет, то система контроля электрокотла автоматически включится в работу. Разводка труб при этом может быть любой.

Так как в местах изгибов труб очень часто образуются воздушные пробки, при невозможности минимизировать их количество рекомендуется устанавливать дополнительные вентили для спуска воздуха. В алюминиевых радиаторах из-за реакции алюминия с теплоносителем пробки образуются гораздо чаще, поэтому на таких радиаторах следует обязательно устанавливать воздухоотводчики .

Воздухоотводчики (краны Маевского)

Видео по теме: Автономное отопление частного дома

Как обогреть частный дом

Автономные системы отопления

Несомненно, жизнь в своем доме имеет множество преимуществ по сравнению с проживанием в городской квартире. Это и более чистый воздух, особенно, если дом находится на значительном удалении от промышленного центра, и свобода от соседей, и возможность создания различного интерьера и дизайна, как внешнего, так и внутреннего. Но вместе с тем строительство индивидуального жилья требует грамотного расчета систем жизнеобеспечения, куда входят канализация и водоснабжение. Большое значение при строительстве имеет правильный выбор автономного отопления в частном доме.

Виды отопления

Независимо от выбранного источника энергии обогрев пространства осуществляется одним из двух способов:

Можно еще обогревать дом горячим паром, но такой способ для частного домостроительства уже не используется.

Принцип воздушного отопления основан на прогреве воздуха и равномерном распределении его по всем отапливаемым помещениям. Для этого должны сооружаться воздуховоды на разных горизонтальных уровнях.

Водяное отопление подразумевает обогрев жилого пространства при помощи нагретой воды или другого теплоносителя, который циркулирует по трубам и радиаторам, проложенным по всему дому.

Воздушное отопление

Этот вид отопления широко применяется за рубежом — в странах Северной Америки и Европы. Его преимущества состоят в том, что отапливаемое пространство прогревается за короткий период времени в связи с быстрым движением воздуха. А установки и оборудование в летний период могут выполнять функции кондиционирования и вентиляции.

Кроме того, можно использовать дополнительное оборудование с функциями:

• увлажнения воздуха
• фильтрации
• освежения или ароматизации

Принципиальная схема воздушного отопления

Воздух нагревается при помощи теплогенератора, после чего по специальным воздуховодам подается в каждое помещение, нуждающееся в отоплении. Отдавая тепло внутреннему пространству комнат, остывший воздух опускается вниз и по воздуховодам на уровне пола возвращается в теплогенератор за очередным нагреванием.

Постоянное движение горячего и остывшего воздуха регулируется системой автоматики и насосным оборудованием. Они же поддерживают заданный температурный режим.

Циркуляция воздушных потоков может быть естественной или принудительной. В первом случае воздушные массы движутся по законам физики — теплые слои воздуха находятся вверху, а более холодные внизу из-за разности коэффициента плотности. Постепенно остывая, теплый воздух перемещается вниз, уступая место теплым воздушным массам, подаваемым из воздуховода сверху.

Принудительная циркуляция осуществляется благодаря встроенным вентиляторам, которые направляют теплый воздух в воздуховоды и втягивают остывший для повторного нагрева.

Воздуховоды могут иметь разную форму — прямоугольную, квадратную или круглую. Каждая из них обладает и достоинствами, и недостатками. Например, круглые воздуховоды отличаются лучшими аэродинамическими характеристиками, но плохо вписываются в интерьер помещений. Прямоугольные трубы, напротив, легче интегрируются в общий вид комнаты, но обладают худшими аэродинамическими качествами.

Оборудование для обогрева воздухом

Принципиальная схема воздушного отопления

При выборе для обогрева дома воздушного отопления все его составляющие и саму систему рассчитывают и закладывают еще на стадии проектирования.

Оборудование включает в себя следующие элементы:

• воздухонагреватель, работающий от газа, электричества или твердого топлива
• воздуховоды
• теплообменник, в котором нагревается воздух
• воздушный фильтр, освежитель и увлажнитель, создающие благоприятную и комфортную обстановку в доме, очищающие воздух от пыли, вредных микробов и бактерий, снижающие сухость воздушного потока
• кондиционер, в летний период поддерживающий нормальную температуру в помещениях за счет подачи охлажденного воздуха через систему воздуховодов
• автоматические приборы контроля температуры

Водяное отопление дома

В России для обогрева частных домов преимущественно используют водяное отопление. Это наиболее экономичный способ обогреть свой дом. При этом существует возможность автоматического или ручного регулирования температурного режима.

Система водяного отопления подразумевает две схемы движения теплоносителя:

При естественной схеме теплоноситель циркулирует в трубах и радиаторах под действием разной плотности горячей и холодной воды. Горячая вода, расширяясь, становится более легкой и вытесняется вверх холодной, которая имеет бо льшую плотность и массу. Горячий теплоноситель поступает в стояк, откуда по трубам направляется к радиаторам. Остывшая в приборах отопления вода опускается вниз, уступая место горячей, а сама снова самотеком уходит в отопительный котел для последующего нагрева.

Важно! Такая система энергонезависима, и в этом её преимущество. Недостатком служит то, что протяженность труб не превышает 30 м, что недостаточно для обогрева большого дома площадью более 100 квадратных метров.

Принудительная циркуляция теплоносителя осуществляется при помощи насоса, который под давлением подает горячую воду в трубопровод и далее к радиаторам отопления. Остывшая вода, отдав свое тепло в окружающее пространство, возвращается в отопительное устройство, которое получает тепловую энергию от сгорания газа, твердого топлива или за счет электричества.

Конструктивное устройство системы

Система водяного отопления

Система водяного отопления состоит из:

• отопительного котла — газового, твердотопливного, жидкотопливного или электрического
• труб теплоснабжения, которые могут быть стальными, металлопластиковыми или пластиковыми
• расширительного бака
• радиаторов из чугуна, стали, биметалла, меди
• системы автоматического регулирования температурного режима и безопасности
• устройства для отведения продуктов сгорания, если используется газ, жидкое топливо или твердые источники энергии

Отопительные котлы могут быть с одним или двумя контурами, что зависит от желания владельца дома осуществлять только отопление или помимо этого получать горячую воду для бытовых нужд.

Самыми популярными на сегодняшний день являются газовые котлы, поскольку газ — это наиболее дешевый источник энергии. Но в отсутствии такового используют котлы на жидком или твердом топливе. Как вспомогательный вид отопления может выступать система, работающая от электричества. Но этот способ в настоящее время является весьма затратным.

Виды разводок в системе отопления

Однотрубная схема отопления

Независимо от того, каким способом осуществляется подача горячей воды — естественным или принудительным — системы водяного отопления отличаются конструктивными особенностями монтажа.

Схема автономного отопления дома может быть смонтирована несколькими способами:

• с верхней и нижней разводкой
• с лучевой разводкой
• одно- и двухтрубной подводкой к радиаторам отопления
• с вертикальным и горизонтальным расположением стояков
• с тупиковой схемой движения теплоносителя

Верхняя разводка предполагает движение горячей воды вверх по стояку, откуда она спускается к радиаторам отопления. Верхняя труба обычно располагается в чердачном помещении или проходит непосредственно под потолком, что бывает не очень удобно в интерьерном плане. А прохождение трубы по чердаку и вовсе требует качественного утепления.

Нижняя разводка подразумевает поступление теплоносителя от нагревательного котла по трубам и радиаторам по низу помещения или из подвального, цокольного этажа, где обычно устраивают котельные. Однако независимо от выбранной разводки расширительный бак следует устанавливать в самой высокой точке дома — обычно на чердаке.

Однотрубная система лишена обратных стояков. Теплоноситель, пройдя по радиаторам и отдав свое тепло окружающему воздуху и предметам, возвращается в подающий стояк, откуда направляется для подогрева в отопительный котел. Такая схема движения теплоносителя может осуществляться только при верхней разводке.

Устройство отопительной системы с вертикальными стояками оптимально при наличии двух и более отапливаемых этажей в доме. При этом к одному стояку подсоединяют все радиаторы отопления. При горизонтальных стояках возможно подключение приборов отопления лишь для одного этажа.

Расширительный бак

Расширительные баки для отопления

При нагревании вода увеличивается в объеме. Но вместимость труб и радиаторов неизменна, поэтому для принятия излишков воды сооружают расширительный бачок. Он может быть открытым при естественной циркуляции теплоносителя и закрытым (герметичным) с принудительной циркуляцией воды в отопительной системе. При остывании теплоносителя в системе вода снова уходит в трубы и радиаторы.

Кроме сбора лишней горячей воды расширительный бачок принимает и находящийся в воде кислород, что позволяет избежать образования воздушных пробок в системе.

Открытый расширительный бак соединяют со стояком, подающим горячую воду в трубы и радиаторы, и располагают в самой высокой точке дома. Если его устанавливают на чердаке, то обязательно утепляют стенки — чтобы минимизировать потери тепла и предотвратить перемерзание в самые холодные дни зимы. Недостатком расширительного бака такого вида является то, что воздух также проникает в теплоноситель, а это вызывает коррозию в системе отопления.

Более современным устройством являются расширительные бачки закрытого типа, которые внутри имеют мембрану из термостойкого материала. Мембрана делит бачок на две камеры:

Воздушная камера оборудована клапаном, который при создании в системе большого давления выпускает воздух, позволяя излишкам воды занять вторую камеру.

Заключение

Отопление частного дома может быть выполнено с применением различного оборудования и источников энергии. Но независимо от выбранного отопительного котла и способа монтажа труб и радиаторов, расчет и проектирование должны выполнять специалисты. Так же, как и монтаж отопительных котлов, и всей системы отопления необходимо поручать организациям, имеющим специальную лицензию на выполнение таких работ.

Установка автономного отопления в частном доме

• Принцип работы и подготовка к монтажу автономного отопления в частном доме
• Особенности установки отопительной системы своими руками
• Этапы сборки системы обогрева

Во время строительства или ремонта частного дома многих интересует, можно ли самостоятельно установить автономное отопление частного дома и как это правильно сделать. На самом деле, самостоятельно установить автономное отопление можно, однако для этого придется приложить немало усилий. Перед тем как приступать к практическому решению вопроса, нужно подробно изучить принцип работы и установки автономного отопления в частных домах.

Автономное отопление частного дома можно обустроить своими руками.

Принцип работы и подготовка к монтажу автономного отопления в частном доме

Если вы решили самостоятельно обогреть свой дом, то начинать установку автономной отопительной системы нужно с изучения принципа и особенностей ее работы. Перед тем как что-либо предпринимать, необходимо просчитать оптимальный вариант конкретно для вашего дома и тщательно продумать схему, в соответствии с которой будет установлена автономная система отопления. Нельзя использовать расчеты и схемы, составленные для других домов. Такие планы строго индивидуальны, т.к. шаблонного решения практически не существует.

Далее необходимо рассмотреть варианты обогрева и подобрать наиболее оптимальный для вас. А вариантов доступно достаточно много. После этого нужно разобраться с тем, как расположен ваш дом относительно сторон света и вникнуть в особенности ветровой нагрузки. Система отопления будет проектироваться с обязательным учетом этих критериев.

Не используйте в точности чужие схемы, они служат лишь примером.

Необходимо определить уровень мощности котла отопления. При этом нужно учитывать ряд показателей, а именно:

• максимальный уровень нагрева оборудования — данный пункт будет важен в сильные морозы, т.к. он свидетельствует о том, какой уровень дополнительного нагрева может быть у агрегата;
• где и какое количество радиаторов отопления будет установлено в доме;
• теплоизолирующие характеристики дома и материала, использованного для отделки стен. Он может быть теплым, вроде дерева, или холодным, типа кирпича, камня или бетона;
• схема разводки отопления — причем ключевым фактором в этом будет место предположительной установки самого котла или печи.

Все это необходимо для того, чтобы правильно просчитать особенности нужного вам отопления и добиться того, чтобы схема, в соответствии с которой будет установлена система отопления. была составлена правильно.

Если возникают какие-либо затруднения, можно использовать специальные программы для расчета теплопотерь дома.

Приступать к непосредственной установке отопления можно только после того, как будут тщательно выполнены все работы по планированию.

Котел должен быть установлен ниже, чем радиаторы отопления (как минимум на 30 см). В частных домах, как правило, для отопительного оборудования строится отдельное помещение с уровнем ниже уровня пола в самом доме.

Подающий стояк обязательно должен быть горячее, чем обратный, поэтому первый закрывается теплоизоляцией, а второй оставляется открытым.

Схема монтажа системы отопления.

Система автономного отопления устанавливается с использованием следующих инструментов:

• Газовых ключей;
• Дрели;
• Разводных ключей;
• Молотка;
• Инструмента для завинчивания шурупов.

Вернуться к оглавлению

Особенности установки отопительной системы своими руками

Не нужно сомневаться в собственных силах, система автономного отопления может быть достаточно быстро установлена своими силами. Необходимо лишь приложить к этому немного старания и четко следовать инструкции, и вы сможете добиться оптимизации производительности системы. Поверьте, ни одному мастеру не удастся сделать отопление лучше, чем это сможете сделать вы, ведь никто не станет стараться больше вашего. Пожалуй, именно в этом и состоит главное преимущество самостоятельной установки автономного отопления частного дома.

Перед тем как приступать к непосредственному монтажу, нужно утеплить дом. Нет никакой необходимости в том, чтобы греть окружающий воздух, это не имеет ни экономического основания, ни здравого смысла. Лучше установить систему отопления, направленную на поддержку стабильной температуры в жилых помещениях на протяжении всего года. Такая система поможет существенно сэкономить ваши силы и время, ведь вы можете просто включить систему и практически полностью забыть о ней.

Установить систему отопления достаточно просто благодаря тому, что на современном рынке доступен большой выбор практичных и удобных металлопластиковых труб со специальными соединительными системами (фитингами), которые способны в несколько раз облегчить процесс работы.

Вернуться к оглавлению

Этапы сборки системы обогрева

Обязательный этап работы — тестирование созданной системы отопления.

В первую очередь необходимо нарисовать схему, в соответствии с которой будет устраиваться система автономного отопления. В процессе проектирования следует увеличить количество секций батарей примерно на 20%. Это необходимо для достижения максимальной эффективности работы радиаторов, которые спустя некоторое время засорятся и потеряют некоторую часть своей теплоотдачи. Некоторые секции радиаторов по возможности лучше сделать в угловых комнатах.

В соответствии с планом, сверлятся отверстия в стенах. Желательно, чтобы отверстия четко соответствовали диаметру трубы, которая будет через них проходить, иначе придется заделывать образовавшиеся щели.

После этого необходимо отделать стены в местах, где будут монтироваться компоненты обогрева. Это делается по той причине, что в будущем это делать будет весьма неудобно.

После этого можно приступать непосредственно к установке всех компонентов отопительной системы. Начинать эту работу необходимо от электрокотла или котла печи. Приборы устанавливаются последовательно или параллельно — это зависит от типа самой системы и используемых креплений.

После установки всех компонентов нужно протестировать отопление дома. На данном этапе работы станет понятно, правильно ли вы установили автономное отопление.

Система обязательно проверяется на герметичность. На этом этапе вам нужно будет воспользоваться отопительной водой, которую необходимо пустить по трубам, чтобы увидеть, имеются где-либо щели или другие проблемы. В случае наличия неисправностей их необходимо устранить. Если вы не сможете сделать это самостоятельно, то обязательно обратитесь к соответствующему специалисту. Для того чтобы в самое неподходящее время не обнаружилось каких-либо проблем, необходимо с самого начала довести работу до ума.

Отвод слива должен быть расположен в нижней точке обратной трубы, т.е. в нижней точке всего обогрева. Лишь в этом случае система будет работать так, как нужно, без застоев воздуха в трубах.

После завершения монтажа автономного отопления и устранения допущенных ошибок работа с ней почти закончена. Остается лишь замазать все щели и убрать последствия работы.

Еще одно преимущество индивидуальной системы отопления в том, что она не требует особого внимания. Единственное, может понадобиться долить теплоноситель в расширительный бак. И то, это необходимо делать всего лишь 1-2 раза в год. Хотя даже этого вмешательства со стороны владельца можно избежать, если объединить вместе расходный и расширительный баки отопительной системы. Однако это получится сделать только в том случае, если схема монтажа автономного отопления была выполнена правильно. В том, чтобы самостоятельно установить индивидуальное отопление, нет особых трудностей. Нужно лишь следовать технологии выполнения данной работы.

Источники: http://svoimi-rukamy.net/48-avtonomnoe-otoplenie.html, http://gidotopleniya.ru/montazh-otopleniya/sxemy/avtonomnoe-otoplenie-chastnogo-doma-kak-obogret-2629, http://1poteply.ru/sistemy/montaszh/avtonomnoe-otoplenie-chastnogo-doma.html

Как вам статья?