Ogrzewanie pomieszczeń wiejskiej chaty może być ustawione na różne sposoby - za pomocą pieca, konwektorów gazowych lub elektrycznych, urządzeń na podczerwień i innych grzejników powietrza. Ale w salonach preferowane jest tradycyjne ogrzewanie wodą. Instalacja takiego systemu w prywatnym domu lub mieszkaniu rozpoczyna się od wyboru odpowiedniego schematu, biorąc pod uwagę układ budynku i rozmieszczenie urządzeń grzewczych.
Jak działa system
Jeśli planujesz samodzielnie przewodzić ciepło w pomieszczeniach, powinieneś zrozumieć projekt i zasadę działania ogrzewania wodnego. Trzy elementy dowolnego obwodu:
- roślina, która wytwarza energię cieplną i przenosi ją do wody;
- rurociąg;
- urządzenia grzewcze znajdujące się w ogrzewanych pomieszczeniach.
Uwaga. Zawory odcinające - zawory, zawory równoważące, zawory mieszające - są zawsze częścią instalacji elektrycznej. Dodatkowe wyposażenie - pompa obiegowa, zbiornik wyrównawczy - są częścią kotła lub są montowane osobno.
Zasada działania układu opiera się na przekazywaniu ciepła ze źródła do urządzeń grzewczych przez płynny płyn roboczy - zwykłą wodę, zdolny do pochłaniania dużej ilości energii (ciepło właściwe - 4,18 kJ / kg • ° C). W niektórych przypadkach stosuje się płyn zapobiegający zamarzaniu - wodny roztwór glikolu etylenowego lub glikolu propylenowego. Jak to się stało:
- Spalając paliwo węglowodorowe lub zużywając prąd, instalacja podgrzewa wodę do temperatury 40 ... 90 stopni.
- Gorący płyn przepływa przez rury za pomocą pompy lub w naturalny sposób (na skutek konwekcji) do grzejników wodnych.
- Pomiędzy urządzeniami grzewczymi a powietrzem w pomieszczeniu zachodzi wymiana ciepła - woda przepływająca przez akumulator ochładza się o 10-20 ° C, ogrzewa się atmosfera w pomieszczeniu. Ponadto gorąca powierzchnia grzejnika emituje promieniowanie cieplne w podczerwieni.
- Schłodzony płyn chłodzący jest zawracany przez przewód do generatora ciepła, gdzie jest ponownie podgrzewany do wymaganej temperatury.
- Nadmiar wody powstający w wyniku rozszerzalności cieplnej przedostaje się do specjalnego zbiornika. Gdy temperatura w układzie spada, ciecz ponownie się kurczy i opuszcza zbiornik wyrównawczy.
Odniesienie. Intensywne wydzielanie ciepła podczerwonego z powierzchni akumulatorów rozpoczyna się w temperaturach powyżej 60 ° C.
Przed ogrzewaniem pamiętaj o jednej zasadzie: efektywność ogrzewania jest praktycznie niezależna od ilości wody w systemie. Ten wskaźnik wpływa tylko na szybkość ogrzewania / chłodzenia budynku podczas uruchamiania lub zatrzymywania generatora ciepła.
Wymieniamy naprawdę ważne cechy:
- różnica temperatur na wlocie i wylocie grzejnika domowego, maksymalna dopuszczalna - 25 stopni;
- moc źródła - należy wybrać zgodnie z obliczeniem strat ciepła przez ściany zewnętrzne + ogrzewanie powietrzem do wentylacji;
- natężenie przepływu chłodziwa - objętość wody przepływającej przez grzejniki w ciągu 1 godziny;
- Rezystancja hydrauliczna sieci rurociągów wraz z grzejnikami idealnie nie powinna przekraczać 1 bara (10 m słupa wody).
Wyjaśnienie dotyczące całkowitej objętości płynu chłodzącego w rurach poda ekspert Vladimir Sukhorukov w swoim filmie:
Rodzaje kotłów i innych podgrzewaczy wody
Wydajność ogrzewania w prywatnym domu zależy od instalacji, która ogrzewa płyn roboczy (wodę). Prawidłowo dobrane urządzenie generuje ilość ciepła potrzebną do grzejników i pośredniego kotła grzewczego (jeśli występuje), oszczędzając energię.
Autonomiczny system wodny może działać z:
- kocioł wykorzystujący określone paliwo - gaz ziemny, drewno opałowe, węgiel, olej napędowy;
- kocioł elektryczny;
- piece opalane drewnem z obiegiem wody (metal lub cegła);
- Pompa ciepła.
Dodanie. Istnieją połączone typy grzejników, które jednocześnie łączą 2-3 źródła energii, na przykład węgiel - gaz ziemny, drewno opałowe - elektryczność (jeden egzemplarz pokazano poniżej na zdjęciu). Istnieją również uniwersalne kotły, w których można zainstalować dyszę wysokoprężną, palnik gazowy lub pellet - do wyboru.
Najczęściej do organizacji ogrzewania w domkach wykorzystywane są kotły - gazowe, elektryczne i na paliwo stałe. Te ostatnie są wykonywane tylko w wersji podłogowej, reszta generatorów ciepła - ścienna i stacjonarna. Jednostki wysokoprężne są używane rzadziej, powodem jest wysoka cena paliwa. Jak wybrać odpowiedni kocioł ciepłej wody omówiono w szczegółowym przewodniku.
Ogrzewanie piecowe w połączeniu z rejestratorami wody lub nowoczesnymi grzejnikami to dobre rozwiązanie do ogrzewania domu letniego, garażu i małego domu mieszkalnego o powierzchni 50-100 m². Wadą jest to, że wymiennik ciepła umieszczony wewnątrz pieca podgrzewa wodę w niekontrolowany sposób. Aby uniknąć wrzenia, ważne jest zapewnienie wymuszonego obiegu w systemie.
Odniesienie. Wcześniej takie schematy były grawitacyjne - bez pompy, z otwartym zbiornikiem wyrównawczym. Rejestry i autostrady zostały przyspawane z rur stalowych o średnicy 40 ... 80 mm (wewnętrzne), ułożonych ze spadkiem 3-5 mm na 1 m dla lepszego przepływu grawitacyjnego. Ogrzewanie nazwano parą, ponieważ system nie bał się gotowania.
Pompy ciepła nie są powszechnie stosowane w krajach byłej Unii. Przyczyny:
- głównym problemem jest wysoki koszt sprzętu;
- z powodu zimnego klimatu urządzenia powietrzno-wodne są po prostu nieskuteczne;
- systemy geotermiczne woda-ziemia są trudne do zainstalowania;
- elementy elektroniczne i sprężarki pomp ciepła są bardzo kosztowne w naprawie i konserwacji.
Ze względu na wysoką cenę okres zwrotu jednostek przekracza 15 lat. Ale wydajność elektrowni (3-4 kW ciepła na 1 kilowat zużytej energii elektrycznej) przyciąga rzemieślników - rzemieślników próbujących montować domowe analogi ze starych klimatyzatorów.
Jak zrobić najprostszą wersję pompy ciepła własnymi rękami, spójrz na wideo:
Urządzenia do podgrzewania wody
Ponieważ elementami grzewczymi pomieszczeń mogą być:
- tradycyjne grzejniki instalowane pod otworami okien i przy zimnych ścianach, na przykład po północnej stronie budynku;
- kontury rur ogrzewania podłogowego, w przeciwnym razie - ciepłe podłogi;
- grzejniki na listwy przypodłogowe;
- konwektory podłogowe.
Grzejnikowe podgrzewanie wody jest najbardziej niezawodną i najtańszą opcją spośród wymienionych. Możliwe jest samodzielne zainstalowanie i podłączenie baterii, najważniejsze jest prawidłowe wybranie liczby sekcji według mocy. Wady - słabe ogrzewanie dolnej strefy pomieszczenia i lokalizacja urządzeń w zasięgu wzroku, co nie zawsze jest zgodne z wystrojem wnętrza.
Wszystkie dostępne na rynku grzejniki są podzielone na 4 grupy według materiału, z którego są wykonane:
- Aluminium - przekrojowe i monolityczne. W rzeczywistości są one odlewane z siluminu, stopu aluminium z krzemem i są najbardziej skuteczne pod względem szybkości ogrzewania.
- Bimetaliczny. Kompletny analog baterii aluminiowych, tylko w środku jest rama wykonana z rur stalowych. Zakres - wieżowce wielomieszkaniowe z centralnym ogrzewaniem, w których chłodziwo jest zasilane ciśnieniem powyżej 10 barów.
- Panel stalowy. Stosunkowo tanie grzejniki monolityczne wykonane z wytłaczanych blach i dodatkowych płetw.
- Przekrój żeliwny. Ciężkie, energochłonne i drogie urządzenia o oryginalnym designie. Ze względu na przyzwoitą wagę niektóre modele są wyposażone w nogi - zawieszenie takiego akordeonu na ścianie jest nierealne.
Uwaga.Mówimy o żeliwnych grzejnikach w nowoczesnym stylu. Baterie radzieckiego typu MS-140 są pod każdym względem przestarzałe.
Pod względem popytu urządzenia stalowe zajmują wiodącą pozycję - są tanie, a z punktu widzenia wymiany ciepła cienki metal jest nieco gorszy od siluminu. Poniżej znajdują się grzejniki aluminiowe, bimetaliczne i żeliwne. Wybierz, co wolisz.
Konstrukcja podpodłogowa
System ogrzewania podłogowego składa się z następujących elementów:
- ogrzewanie konturów z rur metalowo-plastikowych lub polietylenowych, wylanych jastrychem cementowym lub ułożonych między kłodami (w drewnianym domu);
- kolektor dystrybucyjny z przepływomierzami i zaworami termostatycznymi do regulacji przepływu wody w każdej pętli;
- jednostka mieszająca - pompa obiegowa plus zawór (dwu- lub trójdrożny), który utrzymuje temperaturę chłodziwa w zakresie 35 ... 55 ° C.
Zespół mieszający i kolektor są połączone z kotłem za pomocą dwóch sieci - zasilania i powrotu. Woda podgrzana do 60 ... 80 stopni jest mieszana porcjami z zaworem do obwodów, gdy cyrkulujący płyn chłodzący ochładza się.
Ciepłe podłogi są najbardziej wygodnym i ekonomicznym sposobem ogrzewania, chociaż koszty instalacji są 2-3 razy wyższe niż sieć grzejników. Najlepszą opcję ogrzewania pokazano na foto - podłogowych obiegach wodnych + akumulatory, regulowanych głowicami termicznymi.
Listwy przypodłogowe i konwektory podłogowe
Oba typy grzejników są podobne w konstrukcji do wodnego wymiennika ciepła - miedzianej cewki z zamontowanymi na nim cienkimi płytami - żeber. W wersji podłogowej część grzewcza jest zamknięta ozdobną obudową, która wygląda jak cokół; szczeliny dla przepływu powietrza są pozostawione powyżej i poniżej.
Wymiennik ciepła konwektora podłogowego jest zainstalowany w obudowie poniżej poziomu czystej podłogi. Niektóre modele są wyposażone w cichobieżne wentylatory, które zwiększają wydajność grzejnika. Chłodziwo jest dostarczane przez rury układane w ukryty sposób pod jastrychem.
Opisane urządzenia z powodzeniem pasują do projektu pomieszczenia, a podziemne konwektory są niezbędne w pobliżu przezroczystych ścian zewnętrznych wykonanych w całości ze szkła. Ale zwykli właściciele domów nie spieszą się z zakupem tych urządzeń, ponieważ:
- grzejniki konwektorowe miedziano-aluminiowe - przyjemność nie tanio;
- w celu pełnego ogrzewania domku położonego na środkowym pasie konieczne będzie zainstalowanie grzejników na obwodzie wszystkich pomieszczeń;
- montowane na podłodze wymienniki ciepła bez wentylatorów są nieskuteczne;
- te same produkty z wentylatorami emitują cichy monotonny szum.
Stąd wniosek: konwektor jest przydatny w niektórych miejscach, w których trudno jest umieścić konwencjonalne baterie. Ale ogrzewanie takich urządzeń całym budynkiem jest nieuzasadnione kosztowne.
Sieć chłodnic - 4 metody prowadzenia rur
Podczas aranżacji ogrzewania w domach prywatnych stosuje się 4 główne schematy:
- jednorurowy, to także „Leningradka”;
- dwururowy humeral (inaczej - ślepy zaułek);
- przejście dwururowe;
- kolektor.
Uwaga. W dwupiętrowym domku można łączyć 2 schematy. Przykład: na 1. piętrze, aby wykonać system kolektora, na drugim -, aby zainstalować przewody z odpowiednim przepływem chłodziwa. Chociaż takie decyzje nie zawsze są uzasadnione.
Zgodnie ze współczesnymi standardami wszystkie powyższe schematy są hermetyczne. Woda w rurach ma ciśnienie 0,5 ... 3 Bar (w zależności od temperatury), zamknięty zbiornik wyrównawczy jest zainstalowany z gumową membraną w środku. Warunkiem działania systemu jest wymuszony obieg z pompy elektrycznej.
„Leningradka” i dwururowy schemat zakleszczenia mogą działać bez pompy obiegowej z powodu konwekcyjnego przepływu płynu. Zasada jest następująca: zimniejsza, cięższa woda wypiera gorącą wodę o niższym ciężarze właściwym.Ale w celu przeprowadzenia i ustalenia przepływu grawitacyjnego konieczne jest użycie rur o zwiększonych wymiarach - Ø32 ... 80 mm, zamontowanych z pewnym nachyleniem.
Kolektor i związane z nim okablowanie pierścieniowe (inna nazwa - pętla Tichelmana) nie jest w stanie pracować bez wymuszonego pompowania wody, dlatego jest zawsze zamknięte. Rozważmy każdy schemat bardziej szczegółowo.
Opcja połączenia z jedną rurą
Początkowo system wydaje się prosty - wzdłuż zewnętrznych ścian budynku jedna autostrada jest ułożona poziomo, gdzie wszystkie grzejniki są połączone oboma przewodami. Po przejściu pierwszego akumulatora schłodzony płyn chłodzący wraca do wspólnej rury, miesza się z gorącą i wchodzi do następnego urządzenia grzewczego. Odpowiednio, każdy kolejny grzejnik otrzymuje chłodniejszy płyn chłodzący.
Jaka jest złożoność schematu jednorurowego:
- Średnica głównej rury wynosi co najmniej 20 mm (przejście wewnętrzne), co odpowiada rozmiarowi zewnętrznemu metal-plastik 26 mm, polipropylen - 32 mm. Określony odcinek pozostaje taki sam na całej długości rurociągu.
- Liczba akumulatorów w 1 odgałęzieniu wynosi maksymalnie 6 szt. W przeciwnym razie konieczne będzie zwiększenie średnicy rury rozdzielającej do 32-50 mm. Instalacja jest skomplikowana i droższa o 15-20% (minimum).
- Ponieważ do odległych grzejników dociera mniej podgrzana woda, ich powierzchnia wymiany ciepła musi zostać zwiększona o 10 ... 30%, dodając liczbę sekcji.
- Ręczna lub automatyczna kontrola przepływu przez 1 grzejnik wpływa na działanie innych urządzeń, ponieważ temperatura i przepływ wody na wspólnej drodze zmieniają się.
Odniesienie. W budynkach mieszkalnych wzniesionych w Związku Radzieckim stosuje się pionowe systemy jednorurowe, w których akumulatory są podłączone do pionów, zachowana jest zasada „Leningradu”. Podobne schematy, tylko miniaturowe, stosuje się w dwupiętrowych prywatnych domkach, gdy konieczne jest zorganizowanie przepływu grawitacyjnego.
Jednorurowe ogrzewanie wody w obiegu zamkniętym nadaje się do domów wiejskich i mieszkalnych o powierzchni 60 ... 100 m². Dwie piętra nie stanowią problemu, system podzielony jest na 2 odgałęzienia pierścieniowe, zbiegające się na trójnikach w pobliżu kotła, zaangażowana jest jedna pompa.
Schematy dwururowe - pierścień i ślepy zaułek
Charakterystyczną różnicą między tymi okablowaniem jest podział gorącego i chłodzonego płynu chłodzącego na 2 linie - zasilającą i powrotną. Tutaj do akumulatorów dochodzą dwie rury - jedna woda dostaje się do grzejników, a druga płynie z powrotem do kotła. Do ogrzewania domów stosuje się 2 systemy:
- W przypadku ślepej uliczki chłodziwo płynie autostradą do ostatniego urządzenia, a następnie powraca przez przepływ powrotny - przepływa w przeciwnym kierunku.
- W pętli pierścienia Tichelmana woda nie zmienia kierunku po wyjściu z akumulatora. Oznacza to, że płyn chłodzący na obu autostradach płynie w jednym kierunku.
Dodanie. Pierwszy system składa się z jednej lub kilku ślepych gałęzi - ramion o różnych lub równych długościach. Drugi jest wykonany w postaci jednego lub więcej zamkniętych pierścieni zbiegających się na kotle.
Zalety dwururowych metod podłączenia akumulatora:
- małe średnice autostrad - 15-20 mm (wewnętrzne);
- wszystkie grzejniki są wypełnione płynem chłodzącym o tej samej temperaturze;
- nie ma ograniczeń co do liczby grzejników na 1 linii;
- system nadaje się do automatyzacji i regulacji, zmiana natężenia przepływu lub całkowite odłączenie jednego akumulatora nie wpływa na działanie sąsiednich;
- właściwie zmontowane powiązane okablowanie jest dobrze zrównoważone hydraulicznie;
- niskie koszty instalacji.
Zebranie ślepego planu nie jest trudne własnymi rękami - „wybacza” frywolne błędy i łatwo go zbalansować. Z zawiasem Tichelmana jest to trudniejsze - w jednopiętrowym budynku podwójna autostrada koniecznie przecina otwór przednich drzwi, które będą musiały być wygięte rurami z góry lub z dołu pod podłogami.
System kolektora
Tutaj połączenie grzejników jest zorganizowane metodą wiązki z grzebienia dystrybucyjnego umieszczonego blisko centrum budynku.Jest on podłączony do kotła za pomocą dwóch rur, a każdy akumulator ma swój własny dwururowy przewód - zasilający i powrotny. Węże do chłodnic trafiają do urządzeń wzdłuż najkrótszej ścieżki - chowają się w jastrychu podłogowym lub są montowane pod sufitem dolnej podłogi.
Uwaga. Usuwanie powietrza z ukrytych ułożonych rurociągów odbywa się poprzez automatyczne otwory wentylacyjne zainstalowane na grzebieniu.
Schemat wiązki jest nowoczesną opcją okablowania, która zachowuje zalety ślepego systemu. Istnieją dodatkowe zalety:
- rury, węże i szafka z kolektorem są ukryte w konstrukcjach budowlanych, dzięki czemu obwód nadaje się do wszelkich rozwiązań wewnętrznych;
- wygoda i prostota regulacji (równoważenie), elementy sterujące znajdują się w jednym miejscu - szafie rozdzielczej;
- jeśli wyposażysz zawory termostatyczne grzebienia w serwomechanizmy i umieścisz elektroniczną jednostkę sterującą, możesz w pełni zautomatyzować podgrzewanie wody w budynku.
Do podłączenia grzejników do kolektora stosuje się usieciowane rury z polietylenu Ø10 mm (przekrój wewnętrzny), chronione izolacją termiczną. Od instalacji kotła po grzebień układana jest autostrada o średnicy 26 ... 40 mm, w zależności od liczby odbiorców.
Wady okablowania wiązki:
- w starym domu trudno jest poprowadzić rurociągi do grzejników - otworzyć wylewkę lub przeciąć stroboskop;
- wysoki koszt materiałów i pracy;
- obwód nie działa bez pompy;
- Linii ułożonych w betonowym monolicie nie można przerobić ani wymienić.
Wreszcie zalety i wady
Najpierw ujawnimy główne wady tego ogrzewania:
- Znaczące inwestycje w budownictwo - właściciel domu ponosi koszty zakupu materiałów, sprzętu i instalacji;
- podczas pracy konieczne jest monitorowanie pracy elektrowni cieplnej, kotłów na olej napędowy i kotłów na drewno, które będą ładowane paliwem na czas;
- istnieje możliwość wycieku lub rozmrożenia elementów sieci grzewczej.
Niedociągnięć tych nie można nazwać krytycznymi. Inwestycje są stopniowo spłacane, przy braku funduszy, instalacja odbywa się niezależnie. Prawdopodobieństwo wycieków jest zmniejszone do zera z powodu wysokiej jakości montażu i napełniania niezamarzającego płynu chłodzącego (środka przeciw zamarzaniu), jeśli ogrzewanie jest okresowo włączane.
Lista zalet wygląda znacznie bardziej imponująco:
- Uniwersalność. Aby ogrzać płyn roboczy, możesz użyć sprzętu, który wykorzystuje różne źródła energii i paliwa. W razie potrzeby umieść 2-4 różnych podgrzewaczy wody.
- Szeroki wybór akcesoriów. Deweloper może wybrać schemat i materiały do własnego budżetu - zastosować niedrogie rury polipropylenowe, grzejniki panelowe i kocioł elektryczny.
- Elastyczność. Każdy schemat typu zamkniętego można łatwo dostosować do wymagań właściciela domu, rurociągi układane są w sposób zamknięty lub otwarty. Wyjątkiem jest okablowanie grawitacyjne (montowane zgodnie z surowymi zasadami).
- Temperatura powierzchni urządzeń nie przekracza 80 stopni, uwalniane jest miękkie ciepło podczerwieni, powietrze nie wysycha.
- Równolegle z ogrzewaniem łatwo jest zorganizować zaopatrzenie w ciepłą wodę - zainstalować i podłączyć pośredni kocioł grzewczy do generatora ciepła.
- Istnieje możliwość pełnej automatyzacji i sterowania ogrzewaniem na odległość - za pośrednictwem połączenia GSM lub Internetu.
Jak rozumiesz, publikacja ma jedynie charakter orientacyjny i jest przydatna dla właścicieli domów, którzy nie zdecydowali się na ogrzewanie domu. Bardziej szczegółowe instrukcje dotyczące doboru sprzętu, rur i kształtek do ogrzewania można znaleźć na innych stronach naszego zasobu (przejścia są zaznaczone na niebiesko w tekście artykułu).