Альтернативное отопление для коттеджа или частного дома
В качестве альтернативных источников тепловой энергии чаще всего применяются тепловые насосы или солнечные коллекторы. Последние могут быть еще и источником электричества. Стоимость такого оборудования на данный момент астрономическая и позволить их себе могут только владельцы больших очень больших жилых объектов, где такие инвестиции окупятся за обозримый срок. В развитых странах правительства активно субсидируют применение такого оборудования. Ну а на пространстве бывшего СССР использование тепловых насосов и солнечных коллекторов оказывается гораздо дороже газа, угля и даже электричества.
Как разобрать алюминиевую батарею?
Иногда возникают ситуации, когда нужно разобрать батарею. Например, необходимо добавить дополнительные секции к радиатору либо заменить одну из секций, которая дала течь. В любом случае, надо знать, как разобрать алюминиевый радиатор отопления правильно.
Алгоритм разбора батареи:
- провести демонтаж радиатора. Для этого следует предварительно перекрыть поступление теплоносителя в систему. Резьбовое соединение раскручивается при помощи гаечного ключа;
- снять радиатор и положить его на пол вверх лицевой стороной;
- разобрать устройство на отдельные секции. Отсоединить секции можно, используя радиаторный ключ. Вставить его в пазы ниппель-гайки верхнего отверстия и сделать несколько оборотов против часовой стрелки. То же самое проделать с нижним отверстием. Секция отсоединена.
Общие расчеты
Определять общую емкость отопления необходимо, чтобы мощности отопительного котла хватило для качественного обогрева всех помещений. Превышение показателей допустимого объема может привести к повышению износа отопительного прибора, а также значительному расходу электроэнергии.
Необходимое количество теплоносителя рассчитывается согласно следующей формуле: Общий объем = V котла + V радиаторов + V труб + V расширительного бачка
Отопительный котел
Определиться с показателем емкости котла позволяет вычисление мощности нагревательного агрегата. Для этого достаточно взять за основу соотношение, при котором 1 кВт тепловой энергии достаточно для эффективного обогрева 10 м2 жилплощади. Данное соотношение является справедливым при наличии потолков, высота которых составляет не более 3-х метров.
Как только станет известен показатель мощности котла, достаточно отыскать подходящий агрегат в специализированном магазине. Объем оборудования каждый производитель указывает в паспортных данных.
Поэтому в случае выполнения правильного расчета мощности проблем с определением нужного объема не возникнет.
Чтобы определить достаточный объем воды в трубах, необходимо вычислить поперечное сечение трубопровода согласно формуле – S = π × R2, где:
- S – поперечное сечение;
- π – постоянная константа, равная 3,14;
- R – внутренний радиус труб.
Рассчитав значение площади поперечного сечения труб достаточно умножить его на общую длину всего трубопровода в системе отопления.
Расширительный бак
Определить, какой емкостью должен обладать расширительный бак, можно, располагая данными о коэффициенте температурного расширения теплоносителя. У воды этот показатель составляет 0,034 при подогреве до 85 оС.
Выполняя расчет достаточно воспользоваться формулой: V-бака = (V сист × K) / D, где:
- V-бака – необходимый объем расширительного бачка;
- V-сист – общий объем жидкости в остальных элементах системы отопления;
- K – коэффициент расширения;
- D – эффективность расширительного бачка (указывается в технической документации).
В настоящее время существует широкое разнообразие отдельных типов радиаторов для отопительных систем. Помимо функциональных различий все они имеют разную высоту.
Чтобы рассчитать объем рабочей жидкости в радиаторах, необходимо для начала подсчитать их количество. После чего умножить данную сумму на объем одной секции.
Узнать объем одного радиатора можно, воспользовавшись данными из технического паспорта изделия. При отсутствии такой информации можно сориентироваться согласно усредненным параметрам:
- чугунные – 1,5 л на секцию;
- биметаллические – 0,2-0,3 л на секцию;
- алюминиевые – 0,4 л на секцию.
Понять, как правильно рассчитать значение позволит следующий пример. Допустим, имеется 5 радиаторов, изготовленных из алюминия. Каждый обогревательный элемент содержит по 6 секций. Производим расчет: 5×6×0,4 = 12 л.
Как видно, расчет емкости отопления сводится к вычислению суммарного значения четырех вышеуказанных элементов.
Определить необходимую емкость рабочей жидкости в системе с математической точностью удается не каждому. Поэтому, не желая выполнять расчет, некоторые пользователи действуют следующим образом. Для начала заполняют систему примерно на 90%, после чего проверяют работоспособность. Далее стравливают скопившийся воздух и продолжают заполнение.
В процессе эксплуатации отопительной системы происходит естественный спад уровня теплоносителя в результате конвекционных процессов. При этом происходит потеря мощности и производительности котла. Отсюда вытекает необходимость наличия резервной емкости с рабочей жидкостью, откуда можно будет отслеживать убыток теплоносителя и при необходимости производить его пополнение.
Виды отопительных систем и принцип регулировки радиаторов
Ручка с клапаном
Чтобы правильно провести регулировку температуры радиаторов, нужно знать общее устройство системы отопления и разводку труб теплоносителя.
В случае индивидуального отопления, регулировка проходит легче, когда:
- Система запитана от мощного котла.
- Каждая батарея обустроена трехходовым краном.
- Смонтирована принудительная прокачка теплоносителя.
На этапе монтажных работ индивидуального отопления необходимо учесть минимальное количество изгибов в системе. Это нужно для того, чтобы уменьшить потери тепла и не снизить давление теплоносителя, подаваемого на радиаторы.
Для равномерного прогрева и рационального использования тепла, на каждой батарее монтируется вентиль. С ним можно уменьшить подачу воды или отключить ее от общей системы отопления в неиспользуемом помещении.
- В системе центрального отопления многоэтажных домов, обустроенных подачей теплоносителя по трубопроводу сверху вниз вертикально, отрегулировать радиаторы невозможно. При таком раскладе верхние этажи открывают окна из-за жары, а в помещениях нижних этажей холодно, так как там батареи еле теплые.
- Более совершенная однотрубная сеть. Здесь теплоноситель подается на каждую батарею с последующим возвращением его на центральный стояк. Поэтому заметной разницы температур в квартирах верхних и нижних этажей этих домов нет. При этом подающая труба каждого радиатора обустраивается регулирующим клапаном.
- Двухтрубная система, где монтируются два стояка, обеспечивает подачу теплоносителя на радиатор отопления и обратно. Для увеличения или уменьшения потока теплоносителя каждая батарея обустраивается отдельным клапаном с терморегулятором ручного или автоматического управления.
Какие батареи выбрать для дома
Это тоже, кстати, радиатор. Стальной панельный
Определяясь, какие радиаторы ставить, помните, что на рынке много производителей, которые стремятся улучшить характеристики своих изделий: конкуренция — лучший друг покупателя. Потому в каждой группе есть такие модели, характеристики которых далеко выходят за рамки средних. Такие «чемпионы» использоваться могут практически в любых условиях. Так что если вы захотели конкретно какой-то тип радиатора, а он в вашу систему по каким-то параметрам не подходит, не нужно отчаиваться: найти можно все, что захотите.
Если же говорить о средних параметрах и наиболее характерных свойствах, можно сделать следующие выводы:
- при гравитационной системе (с естественной циркуляцией) выбирайте между чугунными, стальными трубчатыми, регистрами и алюминиевыми усиленными;
- батареи для отопления дома с открытой системой — чугунные, медные или медно-алюминиевые;
- радиаторы для загородного дома с отоплением низкотемпературными источниками — медные, медно-алюминиевые и алюминиевые, чуть хуже — стальные панельные;
- в систему с твердотопливными котлами идеально подходят чугунные батареи, хуже, но работать будут — трубчатые стальные, с остальными типами — требуется искать «рекордсменов»;
- с медными трубами идеально стыкуются медные или медно-алюминиевые радиаторы, подходят также стальные трубчатые и панельные;
- самые дешевые — стальные панельные, некоторые чугунные и алюминиевые.
Надеемся, теперь сложности с выбором радиаторов для отопления дома у вас не возникнет. Мы постарались рассмотреть все часто встречающиеся параметры и проблемы.
Установка радиатора отопления своими руками (пошагово)
Предварительно перед началом монтажных работ, необходимо составить схему системы отопления. Схема системы отопления может быть разработана для отдельного случая, с вычислением выигрышной позиции радиаторов отопления, для максимальной теплоотдачи.
Двусторонний путь установки. К радиатору сверху подключается отопительная труба, выводится она уже с нижней части радиатора.
При большом количестве секций и правильном подключении будет выделяться достаточное количество тепла для отопления помещения.
Существует так же третий способ монтажа радиатора к системе отопления, он менее эффективен по сравнению с двумя ранее представленными.
В таком случае труба подающая и проводящая горячую воду монтируется к нижней части радиатора. Эффективным данный способ монтажа можно считать, для системы отопления встроенной в пол.
Отдельное здание котельной
Котельная в отдельно стоящем здании обладает своими достоинствами: повышенная безопасность,сниженный шум. Но придется дополнительно тянуть теплоизолированную ветку, что значительно увеличит стоимость установки газового котла в системе отопления.
Здание должно стоять на отдельном фундаменте. Основание для котла — забетонировано. Необходима принудительная вентиляция, соответствие размерам и требованиям к помещению по СНИиП.
Требования СНиП для отдельно стоящей котельной
- Стены и перекрытия отделаны негорючими материалами.
- Есть окно с фрамугой. Площадь оконного проема не менее 0,03 м2 на 1 м3 комнаты.
- Организован дымоход, если этого требует котел. Для настенного прибора мощностью до 30 кВт возможен вывод через стену коаксиальной трубы.
- Высота потолка не менее 2 метров
К котлу следует подвести канализационную трубу, чтобы сливать воду из системы отопления во время ее замены.
Порядок монтажа
Собирается однотрубная система следующим образом:
- В хозяйственном помещении устанавливается на пол или вешается на стену котел. С помощью газового оборудования может быть устроена самая надежная и эффективная однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема подключения в этом случае будет стандартной и позволит произвести все работы, при желании, даже и самостоятельно.
- На стены вешаются радиаторы отопления.
- На следующем этапе монтируются стояки «подводящий» и «обратный» на второй этаж. Располагают их в непосредственной близости от котла. Внизу к стоякам присоединяется контур первого этажа, вверху – второго.
- Далее выполняется подключение к магистралям батарей. На каждый радиатор следует установить запорный кран (на подводящем отрезке байпаса) и кран Маевского.
- В непосредственной близости от котла на «обратной» трубе монтируется расширительный бак.
- Также на «обратной» трубе поблизости от котла на байпасе с тремя кранами подключается циркуляционный насос. Перед ним на байпасе врезается специальный фильтр.
На заключительном этапе производится опрессовка системы в целях выявления неисправностей оборудования и протечек.
Как видите, однотрубная система отопления двухэтажного дома, схема которой максимально проста, может очень даже удобным и практичным оборудованием
Однако при желании использовать такую простую конструкцию, на первом этапе важно произвести все необходимые расчеты с максимальной точностью
Задумываясь над установкой отопления, первоначально определяются, какой вид топлива будет использоваться
Но наряду с этим крайне важно решить, насколько планируемый обогрев будет действительно независимым. Так, по-настоящему автономной будет система отопления без насоса, которой для работы не нужна электроэнергия. Для эффективной работы понадобится лишь источник тепла и правильно расположенный трубопровод
Для эффективной работы понадобится лишь источник тепла и правильно расположенный трубопровод.
Контур отопления — это совокупность элементов, предназначенных для обогревания жилища путём передачи тепла воздуху. Наиболее распространённым видом отопления является система, использующая в качестве источника нагрева котлы или бойлеры, подключённые к водопроводу. Вода, проходя через нагреватель, достигает определённой температуры, а после направляется в отопительный контур.
В системах с теплоносителем, в качестве которого используется вода, циркуляция может быть организована двумя путями:
В качестве источника тепла, служащего для нагревания воды, используются котлы (бойлеры). Их принцип действия основан на превращении определённого для них рода энергии в тепло с последующей его передачей теплоносителю. По типу источника нагрева котельное оборудование бывает газовым, твердотопливным, электрическим или мазутным.
По типу соединения элементов контура система отопления может быть однотрубной или двухтрубной. Если все приборы контура включены относительно друг друга последовательно, то есть теплоноситель проходит по порядку все элементы и возвращается в котёл, то такая система называется однотрубной. Её существенным недостатком является неравномерность прогрева. Это связано с тем, что на каждом элементе происходит потеря какого-то количества тепла, поэтому разница температур котла может быть существенной.
Система двухтрубного типа подразумевает параллельное подключение радиаторов к стояку. К недостаткам такого подключения относят осложнение конструкции и увеличенный в два раза расход материала по сравнению с однотрубной системой. Но построение контура обогрева для больших многоэтажных помещений выполняется только таким соединением.
Система с гравитационной циркуляцией чувствительна к ошибкам, допущенным во время монтажа отопления.
Виды и характеристики
Рассмотрим разные виды радиаторов и их технические характеристики. Наиболее известной и полюбившейся множеству людей, является батареи из чугуна. До недавнего времени применялась практически во всех зданиях. Неприметные и громоздкие с виду, непригодны в автоматизированных схемах отопления. Но они имеют большое количество преимуществ, благодаря которым были и остаются популярными. Вот некоторые из них: устойчивость к изменению давления в отоплении, также устойчивость к коррозии и невосприимчивость примесей, находящихся в жидкости и паре пускаемых по трубам отопления. Вот вы и узнали устройство радиатора системы отопления из чугуна.
Виды радиаторов отопления
Следующий вид обогревателей отопления — стальные радиаторы. Их намного тоньше, чем у остальных, а это способствует уменьшению инертности. Сделанные в виде панели обогреватели имеют высокую теплоотдачу, за счет большей площади.
Последний вид — алюминиевые радиаторы отопления. Подходят большинству людей, потому что являются легкими, как и стальные обладают большой теплоотдачей, выделяются компактностью и современностью технологий. Также в обогреватели добавляются примеси такие как кремний, который существенно влияет на сопротивление материала прибора на разрыв. А в более дорогостоящих моделях используется цинк и титан, они обеспечивают большое сопротивление ударам и противостоят ржавлению материалов.
Трубы
Начнем с самого капризного материала — меди. При использовании медных труб логично будет поставить медные или медно-алюминиевые радиаторы. При подборе подходящих фитингов и арматуры отопление в вашем доме будет очень надежным. Правда, при условии наличия хорошего заземления и теплоносителя нормального качества (умягченная или дистиллированная вода, совместимый с медью антифриз).
При использовании медных труб логично использовать такие же радиаторы
Если такие радиаторы вам не подходят, можно поставить стальные (панельные или трубчатые) или полный биметалл. Но при использовании стали в системе должны стоять дополнительные фильтры и грязевики, которые будут отлавливать частицы окислившейся (проржавевшей) стали, оторвавшиеся от радиаторов. Не будет взвеси в теплоносителе, если поставить радиаторы с коллекторами из нержавеющей стали. Но цена у них не намного меньше, чем у медных, а если учесть более низкую теплоотдачу, то стоить они могут даже дороже.
Все остальные трубы, которые используются для отопления в частном доме стоять могут с любыми радиаторами.
Способы регулировки температуры в батареях отопления
Для создания комфортных условий в квартире часто возникает необходимость в изменении температуры радиаторов отопления. Каким образом можно это сделать? Дело в том, что нагрев батарей происходит за счет прохождения через них теплоносителя. Интенсивность нагрева зависит не только от температуры горячей жидкости, но и от того объема, который поступает в батарею. Поскольку на температуру теплоносителя в централизованной системе отопления самостоятельно повлиять невозможно, регулировка батарей отопления происходит благодаря изменению объема жидкости, проходящей через радиатор.
С помощью специальных регулирующих устройств, устанавливаемых на радиаторы, можно:
- экономить на отоплении (при наличии индивидуальных счетчиков тепла в квартире);
- поддерживать в каждой комнате свой температурный режим;
- избежать сквозняков от открытых форточек и отказаться от одеял на батареях при слишком высокой температуре нагрева.
Внимание! Не все виды систем центрального отопления дают возможность регулировки радиаторов. Отрегулировать батареи в многоэтажных домах, в которых подача теплонесущей жидкости происходит вертикально сверху вниз, невозможно. Изменение температуры батарей с помощью регулирующего клапана возможно в зданиях с однотрубной и двухтрубной отопительной системой
Изменение температуры батарей с помощью регулирующего клапана возможно в зданиях с однотрубной и двухтрубной отопительной системой .
Подбор оптимальной схемы отопления
Для обогрева жилища чаще всего используются следующие схемы, как установить котел отопления в частном доме:
- Однотрубные. Один коллектор обеспечивает все радиаторы. Он играет роль и подачи, и обратки, так как прокладывается замкнутым контуром рядом со всеми батареями.
- Двухтрубная. В этом случае применяется отдельная обратка и подача.
Чтобы выбрать наиболее оптимальную схему установки котла отопления в частном доме, рекомендуется проконсультироваться со специалистом. Однако в любом случае, двухтрубная система является более прогрессивным решением вопроса какая схема отопления лучше для частного дома. Хотя на первый взгляд может показаться, что однотрубная система позволяет сэкономить на материале, однако практика показывает, что такие системы и дороже, и сложнее.
Важно понимать, что внутри однотрубной системы остывание воды происходит намного быстрее: в результате более дальние радиаторы приходится оснащать большим числом секций. Также у раздающего коллектора должен быть достаточный диаметр, превосходящий линии двухтрубной разводки
Кроме того, в данной схеме существует серьезное затруднение при организации автоматического управления из-за влияния радиаторов друг на друга.
Небольшие строения типа дач, где число радиаторов не превышает 5, можно без опасения оснащать однотрубной горизонтальной схемой системы отопления частного дома своими руками (ее еще называют «ленинградкой»). Если число батарей увеличить, будут наблюдаться сбои в ее функционировании. Еще одно применение подобной развязки – однотрубные вертикальные стояки в двухэтажных коттеджах. Подобные схемы встречаются довольно часто и работают без сбоев.
Двухтрубная развязка обеспечивает доставку на все батареи теплоносителя одинаковой температуры. Это позволяет отказаться от наращивания секций. Наличие подающей и обратной трубы создает оптимальные условия для внедрения автоматического управления радиаторами, для чего используются термостатические вентили. В этом случае можно брать трубы меньшего диаметра и более простые схемы.
Какие бывают схемы отопления частного дома двухтрубного типа:
- Тупиковыми. В этом случае трубопровод состоит из отдельных ветвей, внутри которых используется встречное движение теплоносителя.
- Попутными двухтрубными. Здесь обратка выполняет роль продолжения подачи, что обеспечивает кольцевое движение теплоносителя внутри схемы.
- Лучевыми. Наиболее дорогостоящие схемы, где каждый радиатор имеет отдельно проложенную скрытым способом (в полу) линию от коллектора.
Если при укладке горизонтальных магистралей большого диаметра использовать уклон 3-5 мм/м, то будет достигнут гравитационный способ работы системы, и циркуляционные насосы можно не применять. Благодаря этому достигается полная энергетическая независимость системы. Этот принцип можно применять как однотрубных, так и двухтрубных схемах: главное – создать условия для самотечной циркуляции теплоносителя.
В открытых отопительных системах потребуется наличие в самой верхней точке расширительного бака: такой подход является обязательным при обустройстве самотечных контуров. Однако обратная труба рядом с котлом может быть оснащена мембранным расширителем, что позволит сделать систему закрытой, работающей в условиях избыточного давления. Такой подход считается более современным, и чаще всего используется в системах принудительного типа.
Особого упоминания при исследовании, какую схему отопления выбрать для частного дома, заслуживают теплые полы. Стоит такая система довольно дорого, так как требует укладки в стяжку нескольких сотен метров трубопровода: это позволяет обеспечить каждую комнату отдельным нагревающим водяным контуром. Трубы коммутируются на распределительном коллекторе, который имеет смесительный узел и собственный циркуляционный насос. В результате помещения прогреваются очень равномерно и экономично, в комфортной для людей форме. Подобный тип отопления может применяться в различных жилых помещениях.
7 Полезные советы
Современные модели радиаторов представляют собой высокоэффективные разработки, которые демонстрируют лучшие показатели КПД и при этом работают в любых условиях. Широкие возможности выбора позволяют найти идеальное решение и для больших территорий, и для маленьких. Среди ключевых разновидностей конструкций следует выделить:
- 1. Секционные радиаторы.
- 2. Батареи трубчатого типа.
- 3. Панельные устройства.
- 4. Пластинчатые модели.
Показатели теплоотдачи напрямую зависят от величины радиатора, ведь чем она больше, тем эффективнее будет работать установка, соответственно ей требуется больше давления. Также размер и вес такой конструкции будут внушительными.
По конструкционным особенностям у секционных батарей нет каких-либо замысловатых узлов. Для их соединения используется ниппельная система. С помощью этих соединительных узлов формируются горизонтальные каналы, по которым циркулирует жидкость. По мере прохождения по трубам теплоноситель отдает часть теплового потенциала окружающему пространству, вызывая прогрев воздуха. Нижние каналы оснащены специальными конвертами, где собирается весь мусор и тяжелые металлические частицы. Из-за специфической конструкции вероятность засорения секционных радиаторов практически исключается.
Централизованная система отопления
Схема отопления многоквартирного дома
Намного сложнее устроена система отопления многоэтажного дома. Она представляет собой сложный комплекс, состоящий из распределительного (элеваторного) узла, стояков и отопительных приборов.
Подающая теплосеть характеризуется большим давлением воды в трубах и высоко температурой. Как устроено отопление в пятиэтажном доме, и каким образом происходит стабилизация этих параметров до приемлемых величин?
Устройство элеваторного узла
Распределительный узел в доме
Он предназначен для подключения дома к тепловой магистрали и является обязательным элементом в устройстве отопления в пятиэтажном доме. В нем предусмотрены механизмы подачи воды по внутренним сетям здания, есть зона уменьшения ее температуры до требуемого значения, а также здесь происходит нормализация давления.
Правильно устроенная система отопления в многоквартирном здании должна содержать такие компоненты элеваторного узла:
- Грязевики – уловители загрязняющих элементов в теплоносителе;
- Манометры и термометры;
- Датчик учета тепловой энергии.
После стабилизации теплоносителя до требуемых показателей он поступает во внутреннюю разводку труб для подачи в квартиры дома.
Все работы по регулировке и контролю элеваторного узла должны осуществлять представители управляющей компании.
Внутренние трубопроводы отопления
Распределение горячей воды происходит с помощью стояков. Их может быть несколько — от 2-х до 8-ми, в зависимости от схемы отопления. В домах хрущевского проекта можно встретить 2-5 стояков, проходящих через одну квартиру. Такое обустройство значительно затрудняет организацию индивидуального теплового учета.
Зачем рядовому потребителю знать, как устроены системы отопления домов: котлы, радиаторы, и т.д. Это может пригодиться при самостоятельном планировании, ремонте и обслуживании системы. Но перед тем как выполнять тот или иной тип работ нужно внимательно изучить характеристики отопления и отдельных компонентов.
Подробнее узнать принцип работы отопления многоквартирного дома можно из видеоматериала:
