1. Принцип роботи СО з водяним теплоносієм
2. Варіанти систем водяного опалення
3. Вибір котла для СО
4. Ціна і доступність енергоносія
5. Призначення котла в ОС
6. Площа обігріву приміщень
7. Види циркуляції в контурі СО
8. Однотрубні і двотрубні схеми СО
9. Відео про схеми

Власники приватних будинків вільні у виборі способу обігріву житла, оскільки в своїх індивідуальних забудовах вони самі встановлюють автономні системи опалення (далі СО). Домінуючими за популярністю серед «приватників» є СО з водяним теплоносієм, що перевершують по техніко-економічними показниками варіанти опалення парою, повітрям або газом.

Приватний будинок з комунікаціями системи опалення

На малюнку показаний будинок сучасної споруди, оснащений численними трубними розведеннями від котла для обслуговування комплексу батарей опалення, системи теплих підлог, бойлера непрямого нагріву і споживачів гарячого водопостачання.

У практиці індивідуального житлового будівництва застосування водяного опалення приватного будинку базується на використанні перевірених десятиліттями схем СО, що відрізняються між собою окремими специфічними ознаками.

Природно, що при проектуванні будинку, в розрахунку всіх його функціональних систем враховуються нові тенденції в облаштуванні житла і його обслуговуванні. При монтажі комунікацій і установці обладнання для водяного опалення впроваджуються нові технологічні способи і матеріали. Чого варті, наприклад, справжня експансія полімерних трубопроводів, наполегливо витісняють сталеві труби, або перехід монтажних бригад на використання інверторних зварювальних апаратів замість зварювальних монстрів зі шлангами і кабелями.

Принцип роботи СО з водяним теплоносієм

Обігрів житлових приміщень індивідуальних забудов способом водяного опалення здійснюється за допомогою циклічного руху водяного теплоносія по замкнутому контуру «котел - прилади опалення - котел».

Процес циркуляції води по трубопроводах контуру здійснюється в наступній послідовності:

• теплоносій нагрівається в казані до високої температури, регламентованої теплотехнічним розрахунком параметрів тепломережі;
• спонукувана до руху в трубопроводах теплотраси за рахунок конвекції (природна циркуляція) або при нагнітанні надлишкового тиску циркуляційним насосом (примусова циркуляція) водяний потік відповідно до обраної схеми розводки протікає через опалювальні прилади, віддаючи їм частину теплової енергії для обігріву навколишнього оточення;
• остиглий теплоносій, який залишає прилади опалення, надходить назад в котел для повторного нагріву і відновлення циклічного руху по замкнутому колу.

Принцип функціонування системи обігріву з іншими теплоносіями аналогічний водяного опалення, але по ефективності рідинної варіант набагато перевершує газовий. Пар або гаряче повітря віддають невелику частину принесеного тепла регістру або радіатора, тоді як гаряча вода передає через батареї до 95% теплової енергії.

Технічна реалізація обігріву житла з використанням кругообігу водяного теплоносія в замкнутому опалювальному контурі забезпечується за участю трьох основних функціональних елементів:

1. котла опалення, необхідного для нагрівання води;
2. опалювальних приладів, що передають теплову енергію гарячої води в навколишнє оточення для безпосереднього обігріву житла;
3. трубопроводів контуру циркуляції, по якому циркулює вода.

На малюнку наведено ескізний проект розподілу водяного теплоносія в індивідуальній будівництві.

Ескізний проект розподілу водяного теплоносія в приватному будинку

Щоб зробити з системи опалення по-справжньому працездатний, автоматично керований комплекс, при проектуванні будівлі розробники включають в схему опалення додаткові елементи і блоки:

• бак розширювальний, компенсуючий підвищення тиску в СО і збирає надлишки вологи, обсяг яких зростає при нагріванні рідини;
• насос циркуляційний або насосну групу для нагнітання надлишкового тиску при монтажі СО на примусовому способі циркуляції;
• запірну і регулюючу арматуру, що забезпечують в автоматичному режимі робочі параметри тепломережі відповідно до гідравлічним і теплотехнічним розрахунком;
• групу безпеки, що складається з манометра, повітрявідводчика і клапана скидання тиску, що забезпечує вихід котла на робочий режим без перегріву і скипання теплоносія;
• фільтри тонкого і грубого очищення, що захищають котел від механічного сміття з радіаторів опалення.

Облаштування водяного опалення своїми руками буде трохи простіше, якщо придбати опалювальний котел з вбудованими елементами типу насоса і керуючої автоматики.

На малюнку приведена схема водяного опалення двоповерхового будинку, в яку включені всі перераховані вище функціональні елементи.

Схема водяного опалення двоповерхового будинку

Варіанти систем водяного опалення

Самостійне облаштування СО в своєму будинку зовсім не означає, що домовласник зобов'язаний все зробити власноруч. Точний розрахунок робочих параметрів системи опалення з урахуванням теплових втрат будівлі, монтаж обладнання та комунікацій, пуско-наладку можна доручити стороннім фахівцям, але в кожному питанні власник житла повинен добре розбиратися, оскільки прийняття рішення залишається за ним. У нього не повинно бути явних сумнівів, тільки здоровий розрахунок і чітке розуміння конкретної ситуації.

Для приватного будинку рекомендується наступна послідовність підготовки до облаштування системи опалення:

1. Підбір опалювального котла з урахуванням доступності того чи іншого типу енергоносія в даному регіоні. Розрахунок потужності котельного агрегату, що відповідає розрахованим заздалегідь показниками тепловтрат будівлі.
2. Вибір варіанту циркуляції води в замкнутому контурі опалення. За способом спонукання рух рідини може бути примусовим або природним.
3. Вибір схеми конструктивної реалізації опалювальної системи. Виконання монтажу системи може проводитися по одноконтурной або двухконтурной схемою розводки трубопроводів.

Ухвалення правильного рішення за даними трьох позиціях зумовлює весь подальший хід монтажних операцій з облаштування СО і дозволяє до початку монтажу визначитися:

• з типом розводки теплотраси (верхній або нижній);
• зі схемою руху теплоносія (тупиковий або попутне);
• з потрібної протяжністю трубопроводу.

Вибір котла для СО

Підбірка котла для домашньої котельні з водяним опаленням повинна враховувати кілька основних моментів.

Ціна і доступність енергоносія

Оптимальним вибором є природний газ від центральної магістралі. Його з успіхом може замінити зріджений пропан-бутанова суміш, яку поставляють в балонах.

На фото показана домашня котельня з газовим котлом опалення.

Газовий котел в системі опалення приватного будинку

Незаперечними достоїнствами котлів на магістральному газі є:

• високий ККД;
• тривалий ресурс безаварійної роботи;
• простота обслуговування.

З недоліків газових котлів на природному газі можна відзначити наступні фактори:

• необхідність отримання дозволу від держорганів на монтаж котла;
• при скачках тиску агрегат може відключатися;
• шум, який супроводжує роботу паливного агрегату.

При відсутності газового палива ринок котельного обладнання пропонує:

• твердопаливні котли, що спалюють вугілля, дрова, пелети, торф та інші види твердого палива. Для них не потрібно дозволів на установку, ці котли прості в експлуатації і легко ремонтуються. Великим мінусом твердопаливних котлів є складності із заготівлі палива і обслуговування;
• рідкопаливні агрегати, що працюють на дизельному паливі, гасі, солярці, відпрацювання, мазуті. Через високу вартість обладнання і палива поступаються в популярності іншим типам опалювальних котлів;
• електричні котли, що нагрівають водяний теплоносій мережевий електроенергією. Досить популярні завдяки невисокій вартості обладнання, простоті його монтажу та обслуговування. До негативних моментів відносять високі тарифи на електроенергію, виходи з ладу автоматики, енергозалежність апаратури.

Призначення котла в ОС

Залежно від призначення котли для приватних будинків виробляються двох типів:

• одноконтурні моделі - тільки для опалення;
• двоконтурні моделі - опалення плюс гаряча вода для санітарно-господарського користування.

Площа обігріву приміщень

Котел вибирається з розрахунку 1 кВт паспортної потужності на 10 кв. метрів площі житла, яке необхідно опалювати. У цьому емпіричному показнику врахована висота кімнати не більше 3 метрів. Усереднені значення потужності котельного агрегату в залежності від опалювальної площі:

• для площі від 60 до 200 кв.м рекомендується потужність котла не більше 25 кВт;
• площа від 200 до 300 кв.м - потужність від 25 до 3 кВт;
• для 300-600 кв. м - від 35 до 60 кВт.

Щоб зробити вибір більш обґрунтованим, використовуються поправочні коефіцієнти, що враховують додаткових споживачів тепла, спосіб утеплення будинку і розміри вікон.

Види циркуляції в контурі СО

Рух теплоносія в контурі домашньої системи опалення забезпечується двома різними способами спонукання:

• за рахунок різниці щільності гарячого і холодного водяного теплоносія - природна циркуляція;
• при нагнітанні циркуляційним насосом надлишкового тиску в системі - примусова циркуляція.

Схема опалення приміщення способом природної циркуляції

Контур природної циркуляції функціонує без включення в теплотрасу спеціального нагнітає обладнання. Вода нагрівається в казані, піднімається догори (труби червоного кольору), проходить через радіатори і, віддавши їм своє тепло, повертається в котел (сині труби) для нагріву.

До очевидних переваг для самостійного облаштування систем опалення з природною циркуляцією (їх ще називають гравітаційними і самопливними СО) відносяться такі чинники:

• енергонезалежність опалення, що особливо важливо в регіонах з порушеннями роботи електричних мереж;
• відсутність дорогого насосного обладнання.

З недоліків самопливної схеми відзначимо:

• необхідність ретельного розрахунку циркуляційного напору на етапі проектних робіт, щоб забезпечити нормальне переміщення теплоносія в трубопроводах;
• використання тільки металевих труб діаметром не менше дюйма, що здорожує вартість монтажу;
• суворе дотримання монтажних ухилів (не менше 5 мм на кожному метрі) на горизонтальних ділянках теплотраси;
• неможливість зробити локальне відключення радіатора або ділянки теплотраси при необхідності заміни батареї або труб.

Гравітаційну систему при самостійній установці в своєму будинку рекомендується впроваджувати для опалення площі не більше 100 кв. метрів.

Схема опалення з примусовою циркуляцією

Контур з примусовою циркуляцією в системі опалення більш універсальний, оскільки надлишковий тиск від циркуляційного насоса, включеного в схему згідно розрахунку його потужності, дозволяє подачу теплоносія по будь розводці теплотраси без будь-яких обмежень. Більш того, монтаж схеми з примусовим спонуканням дозволяє регулювати температуру кожного окремого радіатора системи і відключати локальні ділянки теплотраси без зупинки роботи СО.

Однотрубні і двотрубні схеми СО

На малюнку показані схематичні варіанти однотрубної і двотрубної систем опалення для приватного двоповерхового будинку.

Схеми однотрубної і двотрубної СО

Монтаж однотрубною СО передбачає послідовне підключення всіх опалювальних приладів до одного трубопроводу. Гарячий теплоносій (червона лінія) по шляху руху віддає тепло радіаторів і до останньої батареї приходить вже порядком остиглий. Ефективність роботи останнього радіатора завжди нижче в порівнянні з іншими. Головними перевагами однотрубної схеми є:

• нескладний теплової та гідравлічний розрахунок схеми;
• економія матеріалів для монтажу теплотраси;
• простота монтажу, що дозволяє своїми силами облаштувати розводку системи опалення від котла до радіаторів.

До недоліків відносяться:

• нерівномірний обігрів будівлі;
• неможливість регулювання тепла від кожного радіатора.

Для двотрубної системи використовуються дві гілки трубопроводів. За однією гілці (червона лінія на рис.) Здійснюється подача гарячої води в радіатори, інша гілка, названа «обратку», збирає остигнула воду і доставляє її в котел (синя лінія). У числі переваг перед однотрубної схемою називають:

• можливість припинення роботи окремого ТЕПЛОПРИБОР без припинення циркуляції в усьому контурі;
• однаковий нагрів всіх батарей опалення незалежно від їх розташування відносно стояків;
• зручність регулювання температури у всіх кімнатах.

Недоліками цієї схеми вважаються:

• складний монтаж;
• складність самостійного розрахунку і проектування системи;
• більше матеріаломістка розводка трубопроводів.

Комунікації системи опалення приватного будинку

Відео про схеми

Нюанси монтажу однотрубної системи опалення без помилок представлені в цьому відео.

Система опалення приватного будинку є складною конструкцією, нітрохи не поступається комунікацій багатоквартирного будинку. Власнику будинку необхідно розбиратися у всіх нюансах монтажу і пуско-налагодження устаткування для опалення свого житла. Тоді завдання самостійної установки у себе вдома надійної опалювальної системи не здасться нездійсненним.