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:

(S х W)/10,

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.

Гидроаккумулятор

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.

Двухтрубная система

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.

Устройство коллектора

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

http://svoimi-rukamy.net/48-avtonomnoe-otoplenie.html