• Схема опалення

    Опалення приватного будинку: Вибираємо схему системи опалення.

    29.08.2015

    Вибираємо схему системи опалення.

    Вибір схеми системи опалення можна вважати найбільш відповідальним моментом у вашому проекті. Від обраної схеми буде залежати вартість матеріалів, обсяг робіт, зручність користування, рівномірність розподілу тепла і навіть дизайн кімнат. Ви запитаєте чому дизайн? Та тому, що обрана схема буде впливати на кількість радіаторних секцій в кожній кімнаті. Погодьтеся, візуальне сприймання буде зовсім іншим, якщо у вас під вікном красується 15 секцій батарей замість акуратних 8-й!

    На просторах мережі ви зможете знайти величезну безліч креслень та ілюстрацій всіх видів систем. Але особисто для мене вони всі дуже складні і насилу читається. Звичайно гарна об’ємна схема в розрізі трьох поверхового будинку вражає, але чи буде вона корисна вам? Складається таке враження, що в інтернеті шукають схеми опалення тільки власники 3-х поверхових особняків і палаців. Сумніваюся що вони самі займаються проектуванням і подальшим монтажем.

    І так, розглянемо варіанти нашої схеми опалення. Вивчимо їх, зазначимо їх плюси і мінуси, так і визначимося з нашим з вами вибором.

    Існують дві основних системи опалення:

    1. Самопливна;
    2. З примусовою циркуляцією

    Обидві ці системи можуть бути виконані як в однотрубних, так і в двотрубних схемах.Далі трішки докладніше.

    Самопливна система опалення .

    Пропоную дану систему розглянути побіжно. На питання «Чому?» я думаю відповім в процесі опису даної схемки.

    У цій та всіх наступних системах і схемах в якості теплоносія будемо умовно використовувати воду. Найчастіше рекомендують використовувати для цілорічного використання в системах опалення спеціальні антифризи не замерзають при мінусових температурах, таким чином, буде виключена розморожування системи в екстрених випадках. Все це правильно, але в будь-якому випадку систему заповнюють антифризом після монтажу та повної перевірки всіх з’єднань і елементів на предмет течі і працездатності.

    Зміст самопливної системи закладено в її назві. Гаряча вода циркулює в системі самостійно, без насоса. Циркуляція ця досягається за рахунок різниці температури теплоносія на виході з котла і на вході в нього.

    Почнемо з того, що ця система давно застаріла і практично не використовується для опалення будинків так як вона дуже економічна,тобто має низький ККД, і дорога. Але з іншого боку, це єдина система дозволяє опалювати не великий приватний або дачний будинок за відсутності електроенергії. Звичайно будинок без електрики нині рідкість, але все ж і таке буває.

    Який котел вибрати для системи? Вибір відверто у нас не великий. Якщо немає світла — то швидше за все немає і газу, так що варіант з газовим і електричним котлом автоматично відпадає. Залишається твердопаливний котел працює на дровах, вугіллі та все інше що горить і виділяє тепло.

    Розглянемо деякі варіанти схем систем опалення.

    На Рис. 1 зображена класична однотрубна схема самопливної системи.

    У цьому блозі я б не хотів використовувати ніякі формули і точні розрахунки, так як маленькі схеми опалення вимагають лише правильного та продуманого підходу. Так що постараюся все пояснювати на словах. З фізики всі знають, що гаряча вода піднімається вгору, а холодна вниз. Це і є секрет самопливної системи. Нагріваючись в котлі вода піднімається вгору по стояку. Потрапляючи в радіатор вона віддає частину тепла, і відтак стає холодніше ніж в стояку. Згадуючи нашу фізику розуміємо, що вода втратила частину своєї температури піде вниз наступного радіатор. І так поки вона не зробить повний круг по системі і знову не повернеться в котел. Прошу зауважити, що для функціонування системи необхідно правильно підібрати діаметр труб і змонтувати ці труби з правильним ухилом.

    Стояк виходячи з котла не повинен мати згинів і поворотів. В ідеалі він повинен йти вертикально рівно з котла до самого верху. Якщо все ж треба задати поворот, то кут нахилу від вертикальної осі повинен бути мінімальний. Діаметр труб має бути не менше 1 дюйма, а стояк краще 1.5 дюйма. Чим більше діаметр труб, тим краще буде циркуляція води в системі. Але не думаю що хтось буде все ж використовувати труби більше 1.5 дюйма. Забір гарячої води з стояка повинен бути обов’язково вище входу в самий верхній радіатор.І звичайно сам котел повинен стояти нижче радіаторів. Всі труби повинні бути з невеликим нахилом в напрямку входу в котел. Це основна умова циркуляції. Досить нахилу в 1см на метр труби.

    Хотів би відзначити, що діаметр труб задає обсяг води використовуваної в системі. У систем з природною циркуляцією об’єм теплоносія в кілька разів більше ніж у систем з примусовою циркуляцією. Для порівняння, у приватному будинку площею 150 м. кв. об’єм системи опалення з циркуляційним насосом дорівнює приблизно 70л, а в самопливної системи при тих же умовах обсяг води буде приблизно 200л. З одного боку це негативна сторона, так як при заливці в систему антифризу вам це виллється в «копієчку». З іншого боку завдяки великому об’єму теплоносія система стає інерційною. Так що якщо навіть котел потухне, накопичене тепло буде ще довго гріти ваше житло.

    Матеріал труб. Враховуючи той факт, що ми не використовуємо примусову циркуляцію (циркуляційний насос) ми повинні розуміти, що котел може нагрітися до дуже високої температури. Не будемо виключати, що вода може у нас навіть закипіти. Труби з поліпропілену або поліетилену можуть розплавитися і навіть лопнути. Так що варіантів у нас не багато, однозначно — залізо. Ось і перші мінуси: висока вартість труб, не естетичний розмір труб, дуже складний і дорогий монтаж системи, Низький ККД.

    Не забуваємо ще той факт, що вода опускаючись з верхніх радіаторів остигає. Отже підходячи до останнього радіатора її температура буде значно нижче тієї, що на виході з стояка. Звичайно все залежить від загальної кількості радіаторів в будинку і температури в опалюваних приміщеннях. Але в будь-якому випадку, перший радіатор від стояка матиме найменше число секцій, а останній радіатор буде на кілька секцій більше, щоб компенсувати слабку тепловіддачу з-за низької температури теплоносія. А це вже позначиться на вартості системи і знову ж її естетичному вигляді.

    На самій верхній точці стояка (і взагалі всієї гравітаційної системи в цілому) розташовується розширювальний бак. При нагріванні вода розширюється і її надлишки витісняються в нього. З цього при заповненні системи водою не наливайте в розширювальний бак більше чверті рівня. Обсяг бака повинен бути не менше 10л при обсязі всієї води в системі опалення порядку 150л. Існує думка що самопливні системи повинні бути закриті і перебувати під тиском. Це не вірно. Самотечная система повинна бути постійно пов’язана з атмосферою через розширювальний бак. Заповнення системи можна проводити через розширювальний бак.

    В загальних рисах сподіваюся зміг пояснити принципи роботи. Підведемо підсумки по самопливної системи, визначимо її плюси і мінуси.

    Мінуси самопливної системи:

    • велика вартість
    • складність монтажу
    • не естетичність
    • низький ККД
    • не можливість регулювання температури
    • великий обсяг теплоносія

    Плюси самопливної системи:

    • не потрібно електроживлення
    • висока інерційність

    Що стосується схеми на Рис. 1. До неї підходить все що сказано про достоїнства і недоліки самопливної системи. А зокрема у неї є основний мінус — не можливо регулювати температуру радіатора кожного зокрема. Більш того, послідовна схема виключає можливість відключення одного з радіаторів не порушуючи роботи інших. Далі я розкажу і про двотрубну схему опалення, яка буде позбавлена цього недоліку.

    Схеми на Рисунках 2 і 3 не сильно відрізняються від класики. Вони відрізняються лише виконанням і деякими дрібницями.

    Наприклад Малюнок 2. В даній схемі ми маємо можливість відключати від системи радіатори (зліва на право): третій, одночасно другий і третій, або тільки перший. Ми можемо навіть поставити клапан з регулюванням температури!

    Малюнок 3. Можна відключати на кожному поверсі по одному радіатора, або поставити терморегулятор на один з радіаторів на поверсі.

    Хочу особливо відзначити, відключати радіатори можна лише в перерахованої мною послідовності. Адже наша система самопливна з твердопаливним котлом, який не можна різко відключити. Отже — циркуляцію рідини не можна зупиняти. Для води завжди потрібен шлях вгору і вниз по системі. Інакше закипання теплоносія не уникнути!

    У змішаній послідовною схемою не можна на одному поверсі на обидва радіатора ставити терморегулятори, адже вони так само є клапанами, які на відміну від звичайних кранів всього лише самі відкриваються при зниженні температури в приміщенні нижче заданої і так само самі закриваються після досягнення в приміщенні заданої температури.

    Терморегуляторам, триходовим клапанів, а також теплової автоматики я планую присвятити отдельню тему. Сподіваюся вам це буде цікаво, як і мені, і мої зусилля не будуть марними.

    до Речі, якщо на малюнку 3 зробити на кожному поверсі з’єднання стояка входу з виходом, то вийде паралельна схема підключення. можна буде тоді відключати два радіатора на поверсі, але не забуваємо — розривати систему і відключати всі радіатори не можна.

    Варіантів однотрубних (послідовних) схем можна на швидку руку накидати два десятки. Але всі вони будуть володіти всім безліччю недоліків перерахованих раніше. З цієї причини зупинимося на однотрубних схемах. Розглянемо примітивну самотечную паралельну схему.

    На Малюнку 4 примітивна паралельна (двотрубна схема системи опалення. Вона все ще самотечная, в якій не можна відключити всі радіатори. Але тут вже можна сміливо регулювати температуру в радіаторах. Та й всі три радіатора будуть мати практично одну температуру. Хоча труби великого діаметру і необхідний ухил для них однаково псують всю картину.

    На цьому хотілося б закінчити ознайомлення з самопливної системою. Думаю що мало хто її буде використовувати. Перейдемо до двухтрубным систем з примусовою циркуляцією.

    Система з примусовою циркуляцією.

    Однотрубні системи з циркуляційним насосом описувати не стану, так як для цього достатньо в попередні чотири схеми поставити циркуляційний насос на повернення в котел і замінити атмосферне розширювальний бак на закритий, для створення в системі тиску.

    І так далі будемо розглядати тільки двотрубні системи з примусовою циркуляцією з допомогою циркуляційного насоса. Будемо вважати, що газовий котел у нас і у нас є в будинку електрика. Системи опалення з твердопаливним котлом і циркуляційним насосом обов’язково розглянемо пізніше окремим блогом. Справа в тому що для котлів на вугіллі, дровах або іншому джерелі тепла повинна бути додаткова автоматика та захист від екстрених ситуацій. Таких як перегрів, раптове відключення світла, ваше більш тривалу відсутність вдома ніж ви планували і котел погас, а на вулиці -15. Все це вирішується, причому не дуже дорого і надійно. А головне — самостійно! Але це пізніше.

    Чому двох трубна схема (паралельна) і з насосом? Двох трубна схема — це економія і комфорт в будинку. Завдяки тому що всі радіатори підключаються паралельно можна регулювати температуру кожного окремо радіатора. Тобто можна вимкнути будь

    радіатор без шкоди для інших, або поставити на кожен радіатор термоклапан з термоголовкою для регулювання температури в кожному приміщенні окремо. Задаючи в потрібному приміщенні потрібну температуру можна заощадити на газі до 20%. Так у спальні можна виставити 22 градуси, на кухні достатньо 20, в коридорі досить 18, а в кімнатах якими тимчасово не користуються можна виставити і 12 градусів. Ідеальний варіант поставити повністю автоматичну систему контролю, яка на ніч зменшить опалення заданих приміщень, а до ранку знову збільшить температуру до звичної для вас. Правда така автоматика стоїть вже не малих грошей.

    Я напевно повторюсь, але ще раз зазначу, що основна відмінність двотрубної системи від однотрубної в тому, що двотрубної всі радіатори будуть рівної температури, а в одне трубної ближні до котла радіатори будуть завжди гаряче ніж останні.

    Що нам дає використання циркуляційного насоса? Використання насоса нам дозволяє значно заощадити на діаметрі труб. І яким би великим не був перепад висот між котлом і радіаторами самопливної системи, він нам ніколи не дасть тієї швидкості руху теплоносія яку нам дасть самий малопотужний насос. А низька швидкість теплоносія, це низький ККД і мала ефективність тепловіддачі.

    При використанні насоса в системі опалення для будинку до 300 квадратів досить труб діаметром 25 мм, а для розведення на радіатори від магістралі і до кінцевих радіаторів достатньо і 20 мм (маються на увазі поліпропіленові пластикові труби під пайку). У той час як в самопливної системи ми використовуємо сталеві діаметром 1 — 1,5 дюйма. На трубах заощадите стільки, що вистачить купити 10 циркуляційних насосів за виручені гроші, та ще й оплачувати спожиту ними електроенергію протягом трьох років. Потрібно знати, що циркуляційний насос в опалювальний період працює цілодобово, або рівно стільки скільки у вас працює котел. Але не варто переживати з цього приводу. Насоси ці розраховані на таку роботу. Якщо ви купите хороший насос відомого виробника, то він прослужить вам довго без будь-яких проблем і щорічного обслуговування. У мене стоїть насос DAB. Працює він вже 4 сезони за 5 місяців, нарікань немає. В цьому році взяв ще один, трохи менш потужний, для системи опалення з вугільним котлом на дачу друзям. Вартість хорошого насоса коливається в районі 70$. Вважаю що це не дорого для такого відповідального елемента системи. Так, зовсім забув! Можливо вам не доведеться навіть купувати насос, так як в сучасних двоконтурних газових котлах циркуляційний насос вже стоїть всередині. І як правило в таких котлах використовують насоси дуже хороших виробників. У моїй системі крім насоса в котлі стоїть і додатковий насос, який працює на циркуляцію теплоносія в системі «теплий пол», без нього тут не обійтися

    Споживана потужність побутових циркуляційних насосів дуже низька. Запевняю, на електриці ви не розоритеся. Потужність сучасних побутових насосів до 100 Вт. Це 2,4 кВт на добу. Впевнений що без насоса в самопливної системи для отримання такої ж тепловіддачі ви спалите палива на набагато більшу суму. До того ж основна маса насосів мають 2-3 положення потужності, щоб при необхідності можна було зменшити швидкість циркуляції (на ніч або наприклад на час поки ви знаходитесь на роботі). Мій насос для теплих підлог має три швидкості: 102, 78 і 51 Вт. Так що при мінімальній швидкості він споживає всього 1,23 кВт на добу. Так, і ось ще, 4 роки я не зміг знайти побутового насоса такої потужності. Максимум мені зустрічалися насоси 82 Вт. Але качають вони теж дуже і дуже гідно, прогрес йде вперед.

    настав Час поглянути на двотрубну схему системи з примусовою циркуляцією.

    На малюнку 5 у нас є 2 гілки опалення. Одна з чотирма радіаторами, друга з одним. Котел не варто нижче всіх радіаторів як в самопливної системи. Завдяки насосу ми позбавлені від цього не зручності, і можемо ставити котел там де нам зручно. Для цієї класичної схеми досить циркуляційного насоса вбудованого в котел. Напрямок циркуляції вказує чорний трикутник всередині кола. Найчастіше насос ставиться на зворотній лінії, тобто перед нагріванням води в котлі. Хоча для насоса різниці немає де стояти. У мене особисто насос стоїть на подачі. Особисто я думаю що на обратку ставиться для збільшення терміну служби насоса. Так як вода при температурі 80 градусів швидше виведе з ладу сальник насоса, ніж при 60 на обратці. До речі мій насос не сильно гріється, не дивлячись на те що стоїть на подачі, тому що він стоїть на систему теплих підлог. Термоголовка має максимум регулювання температури 55 градусів, хоча вона пропускає і воду більшої температури. Хоча куди це я пішов? Це буде інша тема.

    Гаряча вода після котла (червона) потрапляє в магістраль з якої вже в радіатор. Охолодити в радіаторі повертається так само в магістраль обратки (блакитна). У даній системі можна ставити термоклапан на всі радіатори, так само як і відключати всі радіатори (хоча тоді простіше і не вмикати котел). Справа в тому, що газовий котел у нас, у нього є автоматика яка вимикає котел по досягненню заданої температури. Тобто перегріву і закипання котла бути не може. Це звичайно ж самий основний плюс газового котла — можливість підтримування заданої температури.

    Система зручна для прихованої проводки труб. Їх можна заховати в стіни, під підлогу, на стелі. Не потрібно робити нахил у труб, циркуляцію води задає насос.

    Але Малюнок 5 — це проста схема. Поглянемо на малюнок 6. Це теж принципова схема, але більш наближена до реальності. Це практично повна схема моєї системи. За винятком кількості гілок теплих підлог і немає рушникосушки.

    На першому поверсі один радіатор та три гілки теплих підлог. Другий поверх дві гілки біметалічних радіаторів. Для системи теплої підлоги стоїть додатковий насос який потрібен для стабільної циркуляції в 200-ах метрах труб в підлозі. Підтриманням заданої температури теплої підлоги займається триходовий клапан і термоголовка з виносним капиляром. Всі нюанси монтажу, складання і роботи системи я детально опишу в наступних постах. В одну статтю ніяк не вкластися. Я так взагалі б для кожного елемента схеми зробив окремий блог.

    В подальшому я буду розбирати докладно тільки двотрубну систему, так як вона сама оптимальна і має більше плюсів, ніж мінусів. Перераховувати не буду, вони всі зустрічалися по ходу тексту.

    Думаю для загального уявлення про особливості систем опалення інформації достатньо. Якщо щось забув чи погано розповів, з задоволенням почитаю ваші коментарі та пропозиції. У наступній темі будемо вибирати з якого матеріалу краще монтувати опалення в своєму приватному будинку і креслити реальну схему аж до кожного клапана і з’єднання. Ще напевно зупинюся на видах фітингів, кранів та автоматики.

    Короткий опис статті: схема опалення

    Джерело: Опалення приватного будинку: Вибираємо схему системи опалення.

    Також ви можете прочитати