Направете сами отопление на водата: всичко за системите за водно отопление

Ако селска къща се експлоатира активно не само през летния сезон, но и в студения сезон, създаването на висококачествена отоплителна система в нея е спешна нужда.

В топлопроводите могат да се използват различни топлоносители: въздух, нагрят до 60 ° С, водна пара при 130 ° С и вода с температура 95 ° С. Най-често се използва водно отопление.

Едно от основните предимства на тази охлаждаща течност е възможността да оборудва различни системи за отопление на водата, в зависимост от дизайнерските характеристики на къщата, личните предпочитания и други фактори.

В статията описахме подробна класификация на схемите за подаване на вода за топлоснабдяване, очертахме характеристиките на всяка опция и също така предоставихме препоръки за избор на основните компоненти на системата. Предоставената информация ще помогне да се проектира отоплението на частна къща.

Класификация на водогрейните системи

В зависимост от местоположението на мястото на производство на топлина, системите за отопление на водата се разделят на централизирани и локални. По централизиран начин топлината се подава например от жилищни сгради, различни институции, предприятия и други съоръжения.

В този случай топлината се генерира в ТЕЦ (когенерационни инсталации) или котелни, след което се доставя на потребителите по тръбопроводи.

Местните (автономни) системи осигуряват топлина, например, частни домове. Произвежда се директно в самите съоръжения за топлоснабдяване. За тази цел се използват пещи или специални възли, които работят на електричество, природен газ, течни или твърди горими материали.

В зависимост от метода, чрез който се осигурява движението на водните маси, отоплението може да бъде с принудително (изпомпване) или естествено (гравитационно) движение на охлаждащата течност. Системите с принудителна циркулация могат да бъдат с пръстенови вериги и с първични вторични схеми.

Различните системи за водно отопление се различават една от друга по вида на окабеляването и метода на свързване на устройствата. Те са обединени от вида на топлопредаващата топлина към отоплителните уреди (+)

В съответствие с посоката на движение на водата в тръбопроводите за подаване и връщане, топлоснабдяването може да бъде със свързаното и неподвижно движение на топлоносителя. В първия случай водата се движи по магистралите в една посока, а във втория - в различни посоки.

По посока на движение на охлаждащата течност системите се разделят на задните краища и на следващите. В първия потокът на загрята вода се насочва в обратна посока на охладената. В свързаните вериги движението на нагрятата и охладена охлаждаща течност става в една посока (+)

Отоплителните тръби могат да бъдат свързани към отоплителни устройства в различни схеми. Ако нагревателите са свързани последователно, тази схема се нарича еднотръбна, ако успоредно - двутръбна.

Съществува и бифиларна схема, при която първоначално всички първи половини на устройствата са свързани последователно, а след това, за да се осигури обратния изтичане на вода, вторите им половини.

Местоположението на тръбите, свързващи радиаторите, даде името на окабеляването: разграничете хоризонталното и вертикалното му разнообразие. Според метода на сглобяване се разграничават колекторни, тройни и смесени тръбопроводи.

Схемите на отоплителните системи с горно и долно окабеляване се различават в местоположението на захранващата линия. В първия случай захранващата тръба се полага върху устройства, които получават нагрята охлаждаща течност от нея, във втория случай тръбата се полага под батериите (+)

В тези жилищни сгради, където няма мазета, но има таванско помещение, се използват отоплителни системи с горна окабеляване. В тях захранващата линия е разположена над отоплителните уреди.

За сгради с технически сутерен и плосък покрив се използва отопление с по-ниско окабеляване, при което тръбите за водоснабдяване и отводняване са под отоплителните устройства.

Има и окабеляване с „обърната” циркулация на охлаждащата течност. В този случай линията за подаване на връщаща топлина се намира под устройствата.

По метода на свързване на захранващата линия към отоплителните устройства горните системи за окабеляване се разделят на схеми с двустранно, едностранно и обърнато движение на охлаждащата течност

Изисквания към работата на топлоснабдителната система

С цялото разнообразие от системи за водно отопление са представени редица общи изисквания към тяхната работа.

Те трябва:

• равномерно затопляйте целия въздух в стаите;
• да бъде поддържан;
• Не създавайте трудности по време на работа;
• да бъдат свързани с вентилационни системи;
• да се регулира.

Принципът на работа на отоплителната система също е общ: водата се нагрява, след което циркулира през тръбопровода и отделя получената топлина, затопляйки помещенията.

Топлоносителят през зимата може да бъде течност против замръзване - антифриз. Така че неговият етиленгликол не причинява корозия на тръбопровода

Изчисления на мощността на оборудването

Температурата на закрито зависи от следните фактори:

• температура на въздуха извън сградата;
• дебелина на стената на къщата и качеството на отделните му елементи;
• топлинен капацитет на материалитеот които е построена къщата.

Когато изчислявате потреблението на топлина в дома си, трябва да вземете предвид всички фактори, включително загубата на топлина през прозорци и врати, стени и подове с тавани. Трябва да се прилагат специални норми, необходими в процеса на изчисление, като се вземат предвид климатичните условия на района, в който се намира жилищният имот, и степента на съществуваща топлоизолация.

Общата цел на изчислението е да се изчислят общите топлинни загуби, съответстващи на минималната температура на въздуха във вашия район, за да се придобие оборудване, което може да компенсира тези загуби в повече

Най-голямата загуба на топлина възниква през външните стени на къщата. С увеличаването на температурните разлики вътре в къщата и извън сградата, загубата на топлина също се увеличава.

Ако вземем предвид материала, от който са изградени външните стени, и дебелината на тези стени, тогава при външна температура на въздуха от -30 ° C загубата на топлина ще бъде различна и ще бъде:

• тухла с вътрешна мазилка - 89 W / m² (в 2,5 тухли), 104 W / m² (в 2 тухли);
• нарязан с вътрешна облицовка (250 мм) - 70 W / m²;
• от дървен материал с вътрешна облицовка - 89 W / m² (180 mm), 101 W / m² (100 mm);
• рамка с експандирана глина вътре (200 мм) - 71 W / m²;
• пенобетон с вътрешна мазилка (200 мм) - 105 W / m².

Загубата на топлина обаче настъпва не само през външните стени, но и чрез други обвивки на сградите.

В същото време - 30 ° C те ще бъдат за:

• дървени подове на таванското помещение - 35 W / m²;
• подова настилка - 26 W / m²;
• двойни дървени врати без изолация - 234 W / m²;
• прозорци с двоен стъклопакет - 135 W / m².

За да изчислите общите топлинни загуби на сграда, трябва да изчислите площта на всички ограждащи конструкции в квадратни метри, умножете по стандарта за загуба на топлина за видовете конструкции, като вземете предвид материалите, от които са направени, и да обобщите резултатите.

Изчисляването трябва да се извършва въз основа на минималната сезонна температура на определен район. Топлинните загуби през стените се изчисляват отделно, като необходимо е да се вземе предвид площта на остъкляването и вратичките.

Загубите през подове без люкове на тавана или под земята се изчисляват за цялата площ, както за единични конструктивни елементи.

Отоплителният котел е избран, като се вземе предвид фактът, че неговият капацитет трябва да е достатъчен за компенсиране на топлинните загуби с 20-30 процента марж.

Процедурата за изчисляване на топлинната мощност на оборудването, което ще се използва за инсталиране на отоплителната система, е дадено във видеоклипа в последната част на статията.

На нашия сайт има блок от статии, посветени на изчисляването на отоплението с вода, препоръчваме ви да прочетете:

1. Хидравлично изчисление на отоплителната система на конкретен пример
2. Изчисляване на отопление с вода: формули, правила, примери за изпълнение
3. Топлинно изчисление на отоплителна система: как правилно да се изчисли натоварването на система

Системи за водно отопление

При всички външни разлики и различни схеми на окабеляване основният принцип на работа на системите за водно отопление е един и същ. Топлинният носител, нагрят в котела, се транспортира по тръбопровод до отоплителни устройства.

Охлаждайки, водата пренася топлината в околната среда, след което тя се връща на мястото, където ще се нагрява. Този цикъл се повтаря отново и отново.

Естествена и принудителна циркулация

В частните къщи се използват следните видове отоплителни системи:

• с естествена циркулация;
• с принудителна циркулация.

Естествена циркулация, Изпълнението му се основава на разликата в плътността между горещо и студено. Горните позиции на такава система са заети от топла вода, а долните - от студена. Охлаждането, топлата вода се движи надолу и се загрява.

Вторият фактор, който осигурява естествената циркулация на водните маси е наклонът, под който са монтирани тръбите.

Така графично представя източниците на циркулационното налягане. Първо, външният му вид се дължи на различни температури на водата, и второ, наклоненото положение на тръбите (+)

предимството вериги с естествена циркулация е пълната му независимост от енергоснабдяването.

Тя има още много недостатъци:

• малък радиус на действиеI, не повече от 30 m в хоризонтално измерение;
• време за отопление - дълъг период на достигане на работни температури във всички точки на системата при стартиране след продължителна почивка;
• риск от изключване поради образуването на лед в открития разширителен резервоар.

Диаметърът на тръбопровода трябва да е достатъчно голям поради ниското налягане на циркулация във веригата. Този фактор влияе и върху избора на батерии, тъй като съвременните радиатори имат твърде тясно напречно сечение, което създава допълнително съпротивление, което противодейства на циркулацията на "гравитацията".

За да се стимулира допълнително движението на охлаждащата течност, тръбопроводът е конструиран с наклон, така че средно 3 mm пада на 1 линеен метър. Правилната инсталация на тръбите под правия ъгъл не е лесна задача, но без нейното решение системата ще функционира много по-бавно и по-ефективно.

Поради факта, че охлаждащата течност се придвижва последователно през устройствата към най-близките до захранващата линия на батерията, тя влиза с по-висока температура (+)

Топлоносителят изтича към отдалечените радиатори на гравитационните системи, които вече значително се охлаждат. За да поддържате температурата на отопление, трябва да се използват чугунени радиатори. За да се балансира температурната разлика, отдалечените батерии трябва да имат повече секции от тези, които са най-близо до котела.

Принудителна циркулация осигурява помпа. Веригата може да съдържа една или няколко помпи. Използването на няколко помпи е за предпочитане: аварийното изключване на една от тях няма да повреди цялото отопление.

Топлоносителят се движи циклично по затворен кръг, в който е включен разширителен резервоар, което елиминира изпаряването на водата.

Отличителна черта на система за водно отопление с принудителна циркулация на охлаждащата течност е наличието във веригата на помпата, което допринася за движението на водата

Ползите системи с принудителна циркулация:

• за инсталиране на отопление ще ви трябва повече тръби, но по-малък диаметър;
• Можете да използвате различни видове радиатори и топлинни тръби с малки диаметри;
• температурата на нагревателите се регулира по-лесно;
• обхватът на действие значително се разширява поради изкуственото стимулиране на движението на охлаждащата течност;
• възможността за използване на отоплителни агрегати с подобрени характеристики на охлаждащата течност.

Недостатъкът на принудителните системи зависи от енергоснабдяването. За да се избегнат инциденти с пълна неактивност на отоплението, се препоръчва да се запасите с дизелов или бензинов генератор.

В допълнение, недостатъците включват:

• необходимостта от точно изчисление диаметърът на тръбопровода, като прекалено тесните канали рязко ще увеличат хидравличното съпротивление и при циркулиране през прекалено широки тръби охлаждащата течност ще "вдига шум";
• значителни разходи за строителство поради почти двойната дължина на тръбопровода, включването на един или два циркулационни помпи, ако е необходимо, бустерна помпа;
• задължително използване на скъпи регулатори поток на охлаждащата течност, нейната температура и налягане в системата.

Правилният избор на типа циркулация зависи от индивидуалните характеристики и местоположението на сградата, в която ще се монтира отоплението с вода. Но схемите с естествено движение напоследък започват да се прибягват до все по-малко, като се използват главно в сгради за временно пребиваване.

Най-често частните домове са оборудвани със системи с изкуствена принуда на движението на охлаждащата течност поради значително по-големи възможности.

Комбинирани циркулационни системи

Комбинираната система може да функционира както в естествен, така и в принудителен режим. Това означава, че по време на монтажа му е необходимо, както в случая с използване на естествена циркулация, да се предвиди наклон на тръбата от 3-5 мм на линеен метър, както и инсталирането на помпа, както за принудителна циркулация.

Обикновено в такъв отоплителен кръг има котел на твърдо гориво.

Схемата включва: 1- електрически котел, 2- котел на твърдо гориво, 3- помпа. Тази схема е комбинирана отоплителна система, в която в допълнение към помпата има наклонена тръбна система, а електрическият бойлер се дублира от твърдо гориво, така че системата да може да работи без електричество (+)

Смисълът на използването на комбинираната система е, че тя ще продължи да работи дори в случай на прекъсване на електрозахранването. Но внезапното спиране на отоплението през зимата заплашва не само с понижаване на температурата в помещението.

Елементите на отоплителната система могат просто да се провалят, тъй като водата, разширявайки се по време на замръзване, ще наруши тяхната плътност.

Методи за инсталиране на водни отоплителни системи

Помислете за две основни схеми за инсталиране на отоплителни системи.

Еднотръбна отоплителна система

Еднотръбната конструкция на тръбопровода се характеризира с директна последователност на подаване на охлаждащата течност към радиаторите. Топлоносителят запълва и загрява първо първата батерия, след това следващата и така нататък.

От всяка тръба към всеки радиатор се доставят две тръби: първата е необходима за подаване на охлаждаща течност, а втората е за източване на частично охладена вода.

Еднотръбната отоплителна система се характеризира с последователна връзка на всички радиатори, при която топлоносителят, преминавайки през първия нагревател, влиза в следващия

Характерна особеност на такава схема е сравнително ниското нагряване на последната батерия в сравнение с първата, тъй като водата "стига" до нея, като вече е загубила част от топлината си.

Още един минус опция за отопление с една тръба счита се, че е невъзможно да се спре потокът на охлаждащата течност към един конкретен радиатор, в случай на повреда. Ще трябва да изключите цялата система.

Двутръбна система и нейните варианти

В двутръбна отоплителна верига, както подсказва името, не участват не една, а две тръби. В същото време всяка от батериите е свързана в една тръба към главната, през която се подава охлаждащата течност, а втората - към връщащата тръба. Оказва се, че за горещата и охладена охлаждаща течност са предвидени отделни тръби.

Две тръби участват в тази система: горещата вода тече през радиатори през тръбите една през една, а охлаждащата течност тече през втората от батериите (+)

Благодарение на този дизайн за отопление водата във всички радиатори има почти еднаква температура. Работата на такава система е по-лесна за контрол, настройка и автоматизация.

Двутръбната система от своя страна е разделена на два вида:

• с горното уплътнение на захранващата тръба, т.е. с горно окабеляване;
• с долното полагане на захранващата тръба, т.е. с долно окабеляване.

Топ кабелните системи са изградени предимно в многоетажни сгради с таванско помещение. Схемите с по-ниско окабеляване са приоритет при частното строителство с ниска височина, защото ви позволяват да скриете полагането на тръбопровода максимално и да премахнете или намалите броя на щрангове.

Двутръбна отоплителна система за частна къща често се изпълнява според колекторната схема, въпреки че последната може да бъде еднотръбна. Радиалното местоположение на секциите на тръбопровода може значително да намали разходите за загряване на охлаждащата течност (+)

Сравнителни характеристики на едно тръба и двойна тръбна отоплителна система дадени във видеоматериала, който се намира в долната част на нашата статия.

Отворени и затворени отоплителни системи

В допълнение към видовете системи за водно отопление, които вече разгледахме, има разделение на отворен и затворен дизайн.

Отворена отоплителна система се състои от бойлер (използва се всеки, с изключение на електрически), тръбопроводи, радиатори и разширителен резервоар, който получава излишна вода, когато се разширява по време на отопление.

Резервоарът не е стегнат, водата от системата може да се изпари, така че нивото му трябва да се контролира и да се пълни, ако е необходимо.

За да може отворена отоплителна система с горно окабеляване и естествена циркулация на охлаждащата течност да работи по-ефективно през зимата, се препоръчва да се изолира захранващият щранг. Тази мярка ще изключи охлаждането на охлаждащата течност и в резултат забавянето на нейното движение (+)

Помпайте отворена отоплителна система не е приложимо. Отоплителният котел е разположен в най-ниската му точка, а разширителният резервоар е в най-високата му точка.

Затворената конструкция е запечатана, Тя включва всички същите елементи като на открито. Но тъй като движението на охлаждащата течност в него е принудително, задължителният списък на елементите се допълва от циркулационна помпа.

Разширителният резервоар, който е част от затворена конструкция, се състои от две запечатани части, разделени от диафрагма. Ако има излишък от експандирана течност в системата, тя влиза в една от камерите на резервоара, принуждавайки диафрагмата във втора камера, пълна с азот или въздух.

С разширяването на охлаждащата течност налягането в системата се повишава, частта на резервоара, напълнена с вода, се стреми да измести и компресира газовата смес. Ако превишава граничната стойност на налягането в резервоара, се активира предпазен клапан, който изхвърля излишната охлаждаща течност.

Затворена отоплителна система се характеризира с принудително движение на охлаждащата течност и наличието на затворен разширителен резервоар с мембрана; тази система е по-сложна от отворена

Всяка от отоплителните системи има своите предимства и недостатъци.Те се различават по редица характеристики и са подходящи за различни обекти. Ако трябва да отоплявате малка частна къща или вила, използвайте прост и надежден отворен дизайн.

По-трудно да се инсталира и работи затворена отоплителна система по-често се използва в солидни вили и в многоетажни сгради.

Елементи на отоплителната система

Тъй като ще монтираме водно отопление в къщата със собствените си ръце, трябва да имаме представа за компонентите на предложения дизайн.

Определяне на подходящ бойлер

Котелът е сърцето на отоплителната система. Много е важно да го изберете правилно, тъй като надеждността на топлоснабдяването зависи от него в много отношения.

Отоплителните котли могат да се използват или поотделно, или като двойка, например в допълнение към електрически котел, в електрическата верига може да се въведе котел на твърдо гориво в случай на прекъсване на тока

В зависимост от горивото, използвано в котела, се разграничават следните видове тези устройства:

• газ, Този котел е най-популярен сред потребителите. Инсталира се лесно, работи без шум. Газът е сравнително евтин и генерира много топлина по време на горенето. Но за неговото използване е необходимо да получите разрешение, да поръчате инсталирането на захранващата линия и да организирате отработената вентилация в котелното помещение.
• електрически, Тези котли са най-безопасните. Мястото на тяхното инсталиране не е необходимо да бъде допълнително оборудвано. По време на тяхната работа не се образуват открит пламък и продукти от изгарянето, които могат да бъдат отровени. Но ефективността на това устройство е сравнително малка, електричеството е скъпо, а енергоемкият котел изисква надеждно захранване.
• Течно гориво, За разлика от газовите, тези котли са оборудвани със специален вид горелки. За това оборудване се нуждаете от специално котелно помещение. Течното гориво бързо замърсява котела.
• Твърдо гориво, В тези устройства се изгарят въглищни брикети и други видове твърдо гориво. Ако сте готови да приготвите дърва за огрев или въглища за целия студен сезон, тогава можете да използвате тази опция.

Комбинираните котли се считат за най-надеждните, при които могат да се използват различни видове гориво. Има само един недостатък на такова оборудване - такива котли са скъпи.

Какво представляват радиаторите за отопление

За да не останете разочаровани в резултат на свършената работа, трябва отговорно да подходите към избора на радиатори. В този случай трябва да се съсредоточите не толкова върху естетическите качества, колкото върху техническите характеристики на батериите. И техническите свойства до голяма степен зависят от материала на производство на тези продукти.

Модерните чугунени радиатори могат да изглеждат много привлекателни, особено ако интериорът на помещението като цяло е проектиран в същия стил

Радиаторите са:

• стомана, Тези евтини продукти са твърде податливи на корозия. Ако през лятото, когато не се използва отопление, водата от системата се източва, експлоатационният живот на стоманените радиатори може да бъде значително намален.
• алуминий, Тези атрактивно изглеждащи радиатори се загряват достатъчно бързо. Само значителните спадове на налягането им влияят отрицателно. В частните домове тази опасност не ги заплашва.
• биметална, Такива батерии от алуминий имат корозионна устойчивост, а от стомана - висока топлопреминаване.
• Чугун, Тези продукти са скъпи, но ще продължат много дълго време. Загряват дълго време, но след това се охлаждат за дълъг период от време. Значителното тегло на продуктите от чугун не е пречка за тяхната работа, но може да забави процеса на монтаж.

Има нови модели радиатори, върху вътрешната повърхност на които се нанася защитно покритие. Такива батерии струват малко повече, но парите, изразходвани за тях, се изплащат с лихва.

Как да не сгрешим с тръби

За да инсталирате отоплителната система, са необходими много тръби.

Кой от тях да даде предпочитание:

• метал, Срокът на експлоатация на такива тръби не е твърде дълъг. С течение на времето металните изделия могат да ръждясват. Монтират се с помощта на резбови връзки.
• полимер, Това е евтин, но доста надежден материал, характеризиращ се с устойчивост на корозия. Тези тръби могат да бъдат монтирани дори от непрофесионален човек. Тръбопроводът от полимерни тръби ще продължи много дълго време.
• метал и пластмаса, Съставът на тези тръби е алуминиев и пластмасов. Тръбопроводът от тях се събира върху резбови или пресови съединения. Като страничен продукт на високия коефициент на топлинно разширение на тези тръби, те могат да се напукат, ако има рязка промяна в температурата на водата.

Ако собствениците на къщата нямат ограничения в средствата, има смисъл да организират разпределение на отоплението от медни тръби. Това е много скъп материал, но цената на него се оправдава. Такива тръби са надеждни и издръжливи.

Добре понасят висока температура и налягане. За монтажа им използвайте запояване - спойка, съдържаща сребро.

Всичко, което ви казахме по-горе, беше за радиаторната вода. Но водата като охлаждаща течност може да се използва в други отоплителни системи.

Когато инсталирате водна отоплителна система, може да се нуждаете от много тръби, така че трябва да изчислите възможността за придобиване на скъпи продукти и да се съсредоточите върху реалните си възможности

Прочетете повече за характеристиките и избора на тръби за отопление, вижте тази статия.

Водна система "Топъл под"

„Топлият под“ може едновременно успешно да допълва радиаторно отопление с вода и да се превърне в единственият източник на отопление на пространството, ако говорим за ниска сграда. Огромното предимство на Топлата къща е, че тази система осигурява условия, които напълно отговарят на санитарните и хигиенните стандарти на помещението.

Въздухът се загрява неравномерно по височината на помещението: в горната част на помещенията е по-студено, а в долната част е по-топло.

Топъл под - прекрасно изобретение, което ви позволява да затоплите помещението на височина в пълно съответствие със санитарните стандарти (+)

Температурата на системата е само 55 ° C, което отговаря на проектните стандарти. изпълнение инсталация за подово отопление прекарайте цялата площ на всяко от помещенията. Това е доста сложна работа, която може качествено да се извърши само на етапа на изграждане на къща. Работата на системата също създава редица трудности.

Первазна отоплителна система

Ако инсталирането на "Топлата къща" е затруднено и радиаторите развалят интериора на стаята, можете да използвате отоплителната система на цокъла.

При този тип отопление инсталирането на тръби се извършва зад дънната платка, тоест малко над нивото на пода. В същото време помещението, както в случая с „топъл под”, се затопля в правилната последователност.

Благодарение на отопление на цокъл, не е необходимо да озадачавате как да монтирате тръбопроводи, колектори и радиатори в интериора на селска къща, така че да не попаднат на окото (+)

В същото време подът се отоплява, което създава благоприятни условия по всяко време на годината. Отоплението на первази става все по-популярно и постепенно става модерно.

Изводи и полезно видео по темата

Сравнение на двутръбни и еднотръбни отоплителни системи:

Къщата, в която ще живеете през цялата година, се нуждае от отопление в студения сезон. За да направите комфортните си условия за живот, трябва да изберете система за отопление на водата, която е най-подходяща за вашите индивидуални условия.

Надяваме се, че информацията в тази статия ще ви помогне да направите правилния избор. В крайна сметка, висококачественото отопление е не само комфорт и уют. Това е и предпоставка за поддържане на вашето здраве.

Имате нещо за допълване или имате въпроси относно системите за отопление на водата? Можете да оставяте коментари за публикацията и да участвате в дискусии. Контактната форма се намира в долния блок.