Бойлерное отопление частного дома своими руками: схема, расчет

Пеллетный тип котла

Принцип работы пеллетного котла

Этот вид котельной установки более автоматизирован и менее прихотлив в уходе в процессе эксплуатации. Пеллеты представляют собой гранулированную древесину, для изготовления которой используются опилки и стружка. Поскольку этот материал сыпучий, их подача в камеру для сгорания осуществляется автоматически с помощью шнека, или бункера.

Пеллеты У вас могут возникнуть трудности при изготовлении такого котла из-за отсутствия определенного электрического оборудования: электрического двигателя для обеспечения работы шнека, или бункерной заслонки.

Работа пеллетного котла выполняется таким способом, при котором отпадает необходимость в растопке или добавлении топлива. На это влияют габариты бункера. Благодаря принципу работы котельной установки можно контролировать количество выделяемого тепла, за счет количества подаваемых пеллет в топку.

Эти два вида котлов являются оптимальными для собственноручного изготовления. На каком из них останавливать свой выбор, решать вам. Это определяется многими факторами, главным из которых является необходимость в тепле и наличии определенного вида топлива, которое вы будете применять.

При любом варианте необходимо строго следовать технологии и соблюдать правила безопасности.

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

Схема горизонтального отопления в двухэтажном доме

В подавляющем большинстве горизонтальная двухтрубная система отопления с нижней разводкой устанавливается в одно или двухэтажных частных домах. Но, кроме этого, она может применяться для подключения к централизованному отоплению. Особенностью подобной системы является горизонтальное расположение основной и обратной (для двухтрубной) магистрали.

При выборе этой системы прокладки трубопроводов необходимо учитывать нюансы подключения к различным видам отопления.

Центральное горизонтальное отопление

Для составления инженерной схемы следует руководствоваться нормами СНиП 41–01–2003. В нем говорится, что горизонтальная разводка системы отопления должна обеспечивать не только должную циркуляцию теплоносителя, но и обеспечить его учет. Для этого в многоквартирных домах обустраивают два стояка — с горячей водой и для приема остывшей жидкости. Обязательно выполняется расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления, в которую входит монтаж теплового счетчика. Он устанавливается на входном патрубке сразу после подключения трубы к стояку.

Кроме этого, учитывается гидравлическое сопротивление на определенных участках магистрали

Это важно, так как горизонтальная разводка системы отопления будет эффективно работать только при поддержании соответствующего напора теплоносителя

В большинстве случаев для многоквартирных домов устанавливается однотрубная горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Поэтому при выборе количества секций в радиаторах нужно учитывать их удаленность от центрального распределительного стояка. Чем дальше будет расположена батарея – тем больше должна быть ее площадь.

Автономное горизонтальное отопление

Отопление с естественной циркуляцией

В частном доме или в квартире без подключения к центральному теплоснабжению чаще всего выбирается горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Однако при этом нужно учитывать режим работы — с естественной циркуляцией или принудительной под давлением. В первом случае сразу от котла монтируется вертикальный стояк к которому подключаются горизонтальные участки.

К преимуществам этой схемы обустройства поддержания комфортного уровня температуры можно отнести следующее:

Минимальные затраты на приобретение расходных материалов. В частности, горизонтальная однотрубная система отопления с естественной циркуляцией не включает в себя циркуляционный насос, мембранный расширительный бак и защитную арматуру — воздухоотводчики;
Надежность работы. Так как давление в трубах равно атмосферному — превышение температурного режима компенсируется с помощью расширительного бачка.

Но также следует отметить и недостатки. Главным из них является инертность системы. Даже грамотно спроектированная горизонтальная однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией не сможет обеспечить быстрый нагрев помещений. Это объясняется тем, что теплосеть начинает свое движение только после достижения определенной температуры. Для домов большой площадью (от 150 м.кв.) и при наличии двух этажей и более рекомендуется горизонтальная система отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией жидкости.

Отопление с принудительной циркуляцией и горизонтальным расположением труб

В отличие от вышеописанной схемы для принудительной циркуляции не нужно делать стояк. Напор теплоносителя в горизонтальной двухтрубной системе отопления с нижней разводкой создается с помощью циркуляционного насоса. Это отражается на улучшении эксплуатационных качеств:

Быстрое распределение горячей воды по всей магистрали;
Возможность регулирования объема теплоносителя для каждого радиатора (только для двухтрубной системы);
Для установки требуется меньшая площадь, так как отсутствует распределительный стояк.

В свою очередь, горизонтальную разводку системы отопления можно сочетать с коллекторной. Это актуально для трубопроводов с большой протяженностью. Таким образом можно добиться равномерного распределения горячей воды по всем комнатам дома.

Во время расчета горизонтальной двухтрубной системы отопления нужно учитывать поворотные узлы, именно в этих местах наибольшие гидравлические потери напора.

Что собой представляет устройство

Бойлер для отопления частного дома представляет собой герметичную конструкцию, внутри которой, в отличие от бойлера косвенного нагрева, расположен специальный нагревательный элемент. Схема работы проста — для подключения к системе водопровода используют два парубка. Чтобы производить нагрев всего жилища данное устройство должно быть высокомощным. На каждые десять квадратных метров надобно один киловатт. Чем больше площадь, тем большая мощность требуется. Например, для гаража подойдет бойлерное отопление с устройством

Накопительный бак может стать хорошей альтернативой классическому аппарату. Единственное отличие — внутренний трубопровод, подключаемый к отопительной системе. Правильно организованное отопление через водонагреватель предполагает выполнение данным устройством функции тепловой батареи. Вода, находящаяся внутри, получает энергию через змеевик, расположенный внутри, подключение которого выполнено к системе отопления. При отключении котла процесс начнет происходить в обратном порядке: температура начнет повышаться от воды в бойлере.

Работа с лучевой разводкой и теплыми полами

Как уже упоминалось выше, для коллекторной разводки используется несколько иная процедура. Она подходит как для радиаторов, так и для теплых полов — в общем, для балансировки всей системы, подключенной к одному узлу.

Настройка может осуществляться двумя разными способами. Для первого из них на коллекторе должны иметься ротаметры. Эти элементы представляют собой прозрачные колбы и являются расходомерами. Для балансировки вам потребуется произвести некоторые расчеты. При этом используется следующая формула:

Буквой G в данном случае обозначается массовый расход нагретого теплоносителя, который течет по контуру. Единица измерения — кг/ч. Буква Q обозначает количество тепловой энергии, которая должна выделяться отопительным контуром, оно измеряется в Вт. Что касается Δt, то это разность температур, полученных на входе в петлю контура и на выходе из нее. Расчетное значение данного параметра составляет 10 градусов.

Таким образом, вы можете посчитать, сколько литров нагретого теплоносителя должно проходить через определенный участок контура за минуту. Необходимое количество выделяемого тепла можно посчитать, исходя из стандартных значений. Согласно им, на каждый квадратный метр площади необходимо 100 Вт.

Приведем пример расчета. Допустим, площадь вашей комнаты составляет 20 м 2 . Значит, на ее обогрев необходимо 2 кВт тепловой энергии. Подставляем полученное значение в формулу, приведенную выше, и получаем следующий результат:

На расходомерах значения указываются в л/мин, поэтому необходимо конвертировать значение, поделив полученный показатель на 60. Получается примерно 2,87 л/мин.

После проведения расчетов процедура балансировки осуществляется следующим образом.

Заполните и опрессуйте отопительный контур. Нагревательный котел можно при этом не включать. А вот циркуляционный насос обязательно требуется запустить.
Термостатические вентили на второй части коллектора перекройте, это делается вручную с помощью специальных колпачков.
Теперь откройте первый вентиль. Произведите настройку ротаметра, который ему соответствует, с помощью нижнего кольца — его нужно вращать. Таким образом, задайте определенный уровень расхода теплоносителя.
После того как разберетесь с первой группой вентиль + расходомер, закройте этот кран и переходите ко второй паре.
Таким образом, по очереди произведите настройку каждого ротаметра. В завершение откройте их все и проверьте, правильно ли каждое устройство показывает расход теплоносителя.

Если ротаметров нет, то процесс производится по результатам измерения температуры в петлях контура. Процедура в таком случае будет довольно муторной и долгой.

Если вам необходима балансировка не теплого пола, а радиаторов, подключенных с помощью лучевой разводки, то все делается точно так же. Для большей уверенности можно ориентироваться и на коллекторные ротаметры, и на температурные замеры. Уверены, что после прочтения сегодняшней статьи проблем с балансировкой у вас не возникнет. Успехов!

В соответствии с действующим законодательством, Администрация отказывается от каких-либо заверений и гарантий, предоставление которых может иным образом подразумеваться, и отказывается от ответственности в отношении Сайта, Содержимого и его использования. Подробнее: https://seberemont.ru/info/otkaz.html

Статья была полезна? Расскажите друзьям

Что потребуется?

Потребуется небольшой набор инструментов, материалов, схемы, эскизы конструкций отопительных котлов.

Инструменты

Вопрос инструментов не настолько важен, как уровень мастерства мастера. Простых навыков начинающего сварщика в гаражной мастерской будет совершенно недостаточно. Уровень требуется выше среднего. Причина требований — работа при высоких температурах, давлении горячей воды. Если сварные швы будут недостаточно качественными, вероятна течь, разрыв.

Потребуются следующие инструменты:

Сварочный инверторный аппарат
Сварочный полуавтоматический аппарат
Угловая шлифмашина
Высокоскоростная дрель, набор сверл по металлу
Приспособления для фиксации деталей при сварке — струбцины, ваймы
Сварочный стол
Маска сварщика
Пневматический краскопульт

Материалы

Если не уделить должного внимания качеству материалов, изготовленная в результате многочасового труда конструкция не оправдает ожиданий, выйдет из строя после нескольких дней эксплуатации. Чаще появляются течи водяной рубашки, начинает пропускать дым сквозь сварные швы система дымовых оборотов.

Избежать проблем можно только применением качественных материалов:

Листовая сталь термостойких марок
Бесшовные трубы
Строительная арматура
Асбестовые листы, уплотнительные шнуры
Газовые, водопроводные фитинги, манометры, биметаллические термометры
ФОМ-лента
Термостойкая краска

Проект

Представлен ряд схем работы, эскизов с размерами наиболее практичных, технологически простых отопительных конструкций.

Твердотопливный котел — схема, основные размерыСхема с размерами простейшего отопительного котла

Изготовление дровяного котла своими руками

Самодельный котел

Сложно ли сделать дровяной котел для дома своими руками? Главным условием для этой конструкции является толщина и сорт используемой стали. В заводских моделях наружный корпус изготавливается из жаропрочной стали толщиной от 1,5 мм. Для теплообменника эти параметры должны быть больше – от 2 мм.

Оптимальным вариантом является создание сварной конструкции, которая по форме будет схожа с заводскими моделями. Однако если рассчитать трудоемкость работы и стоимость материалов – разница между покупкой и самостоятельным изготовлением будет невысока. Поэтому в качестве альтернативы дровяным печам для дома с водяным теплоснабжением нередко используют простые стальные бочки. Главным условием является толщина их стенки – от 1,5 мм.

Для изготовления потребуется емкость около 200 л. Она разрезается вдоль и внутри устанавливается перегородка. Ее длина должна быть меньше протяженности бочки. Это необходимо для монтажа колосников.

Затем на торцевой стороне вырезаются отверстия для монтажа дверей. Их следует подобрать заранее, чтобы не ошибиться с размерами. Для удаления угарных газов с обратной стороны конструкции врезается дымоходная труба. Ее диаметр может составлять от 50 до 100мм.

Однако судя по отзывам о подобном дровяном котле отопления можно отметить следующие недостатки:

Низкий показатель КПД;
Нагрев корпуса, что может привести к ожогам при прикосновении;
Небольшой срок эксплуатации.

Подобные конструкции используются для отопления небольших хозяйственных помещений – гаража, склада и т.д. Для дома лучше всего приобрести заводскую качественную модель. Она будет соответствовать современным схемам дровяного отопления.

Модель котла	Мощность, кВт	Стоимость, руб.
Buderus Logano G221	20	69900
Dakon DOR F 24	24	60300
Proterm DLO 30	24	58450

Инертность нагрева

Скорость повышения температуры воды в трубах для электрических котлов достаточно высокая. Среднее время нагрева с 25 град до 60 составляет 15-20 мин в зависимости от объема системы. В этом плане отопление с помощью водонагревателя значительно уступает традиционному. Для того чтобы объем воды в бойлере емкостью 150 литров достиг нужного значения температуры необходимо ждать около часа. Основными критериями, влияющими на этот показатель, являются мощность ТЭНов, объем бака и всей системы в целом.

Однако когда электрический котел перестает работать – вода в трубах быстро остывает. В то же время в системе водонагревателя большой объем горячей жидкости находится в баке и потребуется несколько циклов циркуляции, чтобы она остыла. Т.е. в случае непредвиденного отключения электричества теплоноситель в бойлерной системе будет еще некоторое время горячим.

Резюмируя эти факторы можно определить основные условия использования электрического водонагревателя для отопления:

Площадь отапливаемого помещения должна быть относительно небольшой. Это обусловлено соотношением 1 кВт тепловой энергии на 10 м.кв;
Хорошее качество проточной воды для сохранения всех элементов отопления;
Для наполнения бака необходимо создать такой же напор, как и в водопроводе – 4 атм. Это касается только тех случаев, когда устанавливается обычный бойлер не предназначенный для отопления из водонагревателя. В специализированных моделях значение минимального давления значительно ниже – от 1,5 атм.

Можно использовать электрический водонагреватель для отопления дома с небольшой площадью до 80 м.кв. Прежде всего это относится к дачным постройкам.

Вторым способом использования проточного водонагревателя для отопления является обустройство системы теплый пол. Но даже в этом случае необходимо внимательно ознакомиться со схемой подключения прибора к трубопроводу.

Что собой представляет устройство

Плюсы и минусы отопления на базе бойлера

Достоинств у такого отопления, пожалуй, не слишком много:

Главный плюс такой системы – простота. Собрать конструкцию на основе бойлера и подключить к ней отопительные трубы может практически любой мастер, ведь для этого не нужны ни особые навыки, ни сложное оборудование.
Еще одно достоинство – низкая стоимость. Как правило, бойлеры стоят дешевле электрических котлов, потому при проектировании маломощной системы вполне можно сэкономить.

Что же касается недостатков, то о них мы говорили на протяжении всей статьи, так что остается лишь резюмировать:

Мощности бытовых моделей бойлеров не хватит для эффективного отопления квартиры. Максимум – это обогрев дачного домика, да и то, не зимой, а осенью, когда нет сильных морозов.
ТЭН устройства постоянно находится во включенном состоянии, что вместе с регулярным обновлением воды приводит к ускорению коррозии. Конечно, стоимость ТЭНа невелика, но вот его замена – процесс очень трудоемкий.

Замена ТЭНа – процесс не только трудоемкий, но и грязный

Если собирать систему по всем правилам (т.е. с подбором нагревателя необходимой мощности, правильной разводкой труб, установкой циркуляционного насоса в систему отопления ) – то экономия по сравнению с приобретением котла получается мизерной.

Подытоживая все вышеизложенное, можно сказать, что электрические бойлеры для отопления можно использовать лишь в некоторых ситуациях. Во всех остальных случаях лучше применять более приспособленные для этой цели отопительные приборы!

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

Нет предохранительного клапана — это устройство ставят на выходе котла. С его помощью происходит сброс лишнего теплоносителя при его закипании. Если этот клапан не установить, возможен разрыв труб, радиаторов, теплообменника, расширительного бака (если он закрытого типа).
Нет воздухоотводчика. Если система открытого типа (расширительный бак в этом случае просто емкость с крышкой), воздух может выходить через расширительный бак. Но при разветвленной системе необходимы дополнительные устройства для отведения воздуха на радиаторах.

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

Невысокая эффективность и невозможность регулировки. Скорость движения теплоносителя в таких системах невысокая. Поэтому добиться высокой эффективности не получается. Регулировать ее тоже нет возможности. Так что подстроиться под погодные условия невозможно.
Каждый раз когда система разогревается ( утром, например), температура теплоносителя в обратке очень низкая. Из-за этого образуется конденсат, разъедающий теплообменник. И бороться с этим нет возможности.
Неэстетичность исполнения. Для обеспечения циркуляции трубы подачи должны располагаться выше радиаторов. Обвязка твердотопливного котла в гравитационной системе делается трубой 32 мм или более. Иногда подачу тянут над ними — на уровне метра (или чуть выше) от пола, иногда — пускают под потолком. А трубы имеют немалый диаметр, так что вид тот еще.

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

Накопительный бак как альтернатива традиционному бойлеру

Конструкция бака косвенного нагрева

Накопительный бак конструктивно практически полностью схож с классическим бойлером. Разница заключается во внутреннем трубопроводе, который подключается к системе отопления. В этом случае необходимо решить вопрос — а для чего нужен бойлер в системе отопления?

Правильно организованное отопление через бойлер предполагает, что этот элемент будет выполнять функцию теплового аккумулятора. Вода, которая находится в емкости, получает тепловую энергию через внутренний змеевик, подключенный к отопительной системе. После отключения котла будет происходить обратный процесс – повышение температуры теплоносителя от воды в бойлере.

Схема подключения бойлера к отоплению

Кроме этого, после того как было выполнено корректное подключение бойлера к системе отопления, он сможет выполнять такие функции:

Организация горячего водоснабжения. Так как жидкость из емкости не контактирует с теплоносителем – ее можно применять в хозяйстве. Но для этого необходимо сделать правильный расчет мощности бойлера для отопления дома, чтобы это не сказалось на параметрах теплоснабжения;
Подогрев воды с помощью встроенного ТЭНа. Таким образом можно поддерживать уровень нагрева теплоносителя даже при неактивном котле. Это можно сделать только приобретя электрический бойлер для отопления .

Важно изначально определиться с назначением накопительного бака – будет он предназначен для ГВС, работать в качестве теплового аккумулятора или совмещать эти функции. Исходя из принятого решения, выполняется расчет оптимального объема и выбирается схема отопления от бойлера

Накопительную емкость можно изготовить самостоятельно. Для уменьшения тепловых потерь необходимо сделать теплоизоляцию корпуса.

Электробойлер для отопления дома своими руками

Пеллетный тип котла