Проектування системи опалення вчастном будинку своїми руками

Чому варто взяти в свої руки розробку системи опалення у власному будинку? По-перше, це вигідно з економічної точки зору, по-друге, проект, складений власноруч, дасть повне уявлення про роботу кожної ділянки системи, її слабкі та сильні сторони.

• Цілі проектування і вихідні дані
• Розрахунок і розміщення радіаторів
• Котел і його обв'язка
• схеми підключення
• Робота з альтернативними типами систем

Перш ніж приступити до проектування опалення в будинку, потрібно чітко описати ряд поставлених завдань. У загальному випадку проект повинен давати розгорнуту відповідь на питання такого порядку:

• якого типу буде система?
• якої потужності теплового агрегату буде досить, щоб заповнити втрати тепла в будинку?
• як розподілити генерується їм тепло по всіх приміщеннях?
• як розмістити радіатори та труби, щоб вони не заважали розстановці меблів і іншим комунікацій?
• як розвести систему з мінімальним вкладенням матеріалів?
• як забезпечити настройку системи для різних температурних режимів?
• як зробити систему опалення безпечної і простий в обслуговуванні?

Природно, розробка проекту не може початися, якщо про об'єкт проектування нічого невідомо. В першу чергу потрібна описова документація будівлі: плани поверхів, зрізи в різних площинах перетину, експлікація приміщень з їх площею і кубатурою.

Друга частина вихідних даних стосується теплотехнічних властивостей споруди. Необхідно уточнити температурний режим для кожної кімнати, порахувати тепловтрати як середнього значення, так і в найхолоднішу п'ятиденку. При розрахунку витоків тепла через огороджувальні конструкції обов'язково повинні враховуватися вікна, двері, характер перекриттів і суміжних приміщень - методика описана в СНиП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель». Згідно з цими принципами ведення розрахунку потрібно визначити як індивідуальні тепловтрати в кожній кімнаті, так і їх частку в загальних втратах будинку.

Визначивши кількість тепла, яке потрібно вкладати в кожне приміщення, проводиться вибір типу і числа нагрівальних приладів. Найпростіше з електронагрівачами: їх електрична потужність практично еквівалента теплової (ККД близький до одиниці). З опаленням на рідкому теплоносії все дещо складніше.

Теплова потужність водяних радіаторів визначається як кількість теплоти, яке радіатор здатний розсіяти в навколишнє середовище. Є безліч чинників, що впливають на це значення: інтенсивність конвекції повітря, довжина лінії, температура і тип теплоносія, швидкість його протоки. Виробники радіаторів вказують лише наближені значення, в середньому від 100 до 250 Вт на одну секцію.

В принципі, при тепловтратах будинку близько 8 кВт / ч було б достатньо закупити 60-80 радіаторних секцій і рівномірно розподілити їх по дому. Підхід вірний лише почасти, потрібно врахувати і інші моменти:

• немає практичного сенсу гріти приміщення, які не контактують з вулицею, тому радіатори розташовують переважно на огороджувальних стінах;
• тепловтрати в одній кімнаті можуть перевищувати втрати інших в 1,5-2 рази. Теплову потужність потрібно ділити саме пропорційно тепловтрат, а не кубатурі приміщення;
• якщо в вітальні або кухні допустимо підтримувати 16-18 ° С, то в спальній кімнаті потрібно тримати 22 ° С, а в дитячій - 21-24 ° С.

Для кожної батареї потрібна обв'язка, тому секції встановлюються максимально щільними групами з метою економії трубопровідної арматури. З іншого боку, рознесення радіаторів в просторі забезпечує більш рівномірний і ефективний прогрів - між економією і ефективністю доводиться шукати компроміс. Найпростіший спосіб розрахунку - ділити число радіаторів для кімнати на кількість вікон в ній. Але певний набір секцій не завжди вписується під підвіконня, тому можливий монтаж додаткового нагрівального приладу відповідно до функціонального зонування - у місця відпочинку, наприклад, або поруч з робочим столом.

Для будь-якого теплового агрегату мають визначальне значення два параметра. Перший - максимальна генерується потужність, яку пристрій здатний віддати при спалюванні палива або перетворення електроенергії. Другий показник - коефіцієнт перетворення енергії, від якого залежить фактичний вихід тепла з пристрою.

Газові котли втрати можуть становити до 30%: з-за неправильно налаштованої пальника велика частина тепла вилітає в трубу, а тяга від горіння висмоктує тепле повітря з приміщення, викликаючи прилив холодного вуличного. Електричні котли всю свою потужність віддають у вигляді теплового випромінювання з невеликими втратами (до 2-3%). Найбільшою енергетичною цінністю володіють системи геотермального типу, які замість втрат забезпечують придаток до 200% за рахунок низько потенційного тепла літосфери.

В кінцевому підсумку важлива саме фактична потужність котла - вона повинна покривати тепловтрати будинку з запасом близько 15-25%. Коефіцієнт надійності необхідний як для того, щоб устаткування не працювало на знос, так і на випадок позаштатних ситуацій, коли необхідно забезпечити швидкий прогрів всього житла.

Робота з газовими котлами - найбільш складна частина проекту. Необхідно не тільки підібрати агрегат відповідної потужності, але і правильно організувати виведення продуктів горіння. Для регулювання швидкості тяги рекомендується установка автоматичних шиберів і вентиляторів-димососів. Залишки тепла можна збирати економайзером, включеним в ланцюг зворотного струму, а забір повітря для горіння краще робити не з котельні, а з вулиці або з підпілля.

Опалення на рідкому теплообміннику має ще один технічний нюанс - опис гідравлічної системи. Слід скласти поуровневого схему трасування труб, визначити загальну водотоннажність системи, компенсувати розширення теплоносія розширювальним баком і визначити відповідну швидкість циркуляції. Далі, згідно необхідної ефективності опалення в різних зонах житла, можуть організуватися окремі контури з різною інтенсивністю циркуляції і температурою теплоносія.

На підключення радіаторів вкаждом кімнаті будинку йде купа часу. Краще, якщо це час буде проведено за олівцем і папером, а не з супутньою псуванням матеріалів і трудових ресурсів. Схема прокладки труб і їх з'єднань повинна бути досконально продумана.

Різні типи підключень мають відмінності в розподілі підсумкової потужності. Найбільш класична схема - двотрубна. При правильно підібраною швидкості циркуляції забезпечує рівномірний нагрів кожного радіатора в системі і допускає можливість індивідуального регулювання.

Однотрубна схема підключення - це, скоріше, спосіб локальної угруповання радіаторів. Наприклад, три радіатора однієї кімнати можуть бути послідовно пов'язані трубою з установкою загального терморегулятора і запірної арматури. Але як загальний випадок таке підключення неможливо.

1 - котел опалення; 2 - група безпеки; 3 - радіатори з діагональним підключенням; 4 - кран Маєвського; 5 - розширювальний бак мембранного типу; 6 - вентиль для зливу та наповнення системи; 7 - насос

Ленинградка - окрема різновид однотрубної системи, в якій радіатори підключені через закорачивается кран. Вона допускає можливість регулювання, нехай і не таку гнучку, як при двотрубної системі - при зміні теплового режиму доведеться перенастроювати регулятори по всій довжині крила.

вибір схеми розводки здійснюється завжди з урахуванням особливостей планування приміщення. Наприклад, при великій відстані котельні від житлових приміщень радіатори живиться кільцем Тіхельмана - аналогом двотрубної системи, добре організуючою магістральні і розвідні трубопроводи. Максимальною функціональністю і зручністю настройки володіє система опалення побудована «зіркою» з використанням колекторної групи. Однак цей варіант вимагає значних початкових вкладень.

У століття економії енергоресурсів виглядає все більш виправданою така концепція опалення: забезпечити загальну мінімальну температуру центральною системою опалення, а потім проводити локальний нагрів в зонах, населених мешканцями найбільш часто, наприклад інфрачервоними обігрівачами або системою повітряного опалення.

У таких випадках доводиться працювати з джерелами променевого опалення, і принцип їх дії не завжди зрозумілий. Але варто згадати про розрахунок теплового балансу, як картина стає ясніше. Спробуйте при розрахунках підняти бажану температуру всередині будинку на пару градусів, і ви легко визначите недолік потужності такого теплового режиму. А знаючи продуктивність приладу, досить просто буде обчислити час, за яке він наповнить теплом приміщення з дефіцитом теплової потужності.

Як ми вже говорили, електричне опалення більш ефективно в плані ККД, але не всі його типи однаково практично корисні. Характер генерується теплоти теж важливий: конвектор гріє повітря, а від нього гріються знаходяться всередині приміщення предмети. ІК-обігрів, навпаки, нагріває предмети безпосередньо, відтік тепла в такому випадку менш виражений.