Проектиране на отоплителни системи за селски вили: как да не правите грешки
Ако строите селска къща или сериозно ремонтирате съществуваща, още на етапа на планиране трябва да се погрижите как ще се отопляват помещенията през студения сезон.
Правилното проектиране на отоплителни системи в частното жилищно строителство е гаранция за зимен комфорт, рационално използване на ресурсите и ефективна работа на оборудването.
В този материал ще разгледаме отоплителните системи за частен дом, ще ви кажем как да изберете най-добрия вариант и ще покажем с пример как правилно да проектирате отоплителна система.
Съдържанието на статията:
Стъпка 1 - схема на отопление
Основната задача при проектирането на отопление е да се вземе решение за отоплителна схема. Има еднотръбни и двутръбни схеми. Всеки от тях има своите предимства и недостатъци.
Помислете какво е по-важно за вас: спестяване на разходи, равномерно отопление или естетика.
Какво е еднотръбна схема?
Еднотръбна отоплителна верига на къща е верига от радиатори, свързани последователно. Охлаждащата течност с необходимата температура тече от щранга в отоплителната мрежа.
Той се движи от един радиатор към друг, като постепенно освобождава част от топлината. Следователно отоплението може да е неравномерно.
При изпълнение на еднотръбна схема с горно разпределение основната тръба се полага по периметъра на целия отоплителен кръг над уредите и прозоречните отвори. В този случай радиаторите са свързани отгоре, което само по себе си не е много естетично.
Както на входа, така и на изхода радиаторът е оборудван със спирателни кранове. На входа може да се монтира термостатична глава.
При схеми с долно окабеляване тръбопроводът минава под отоплителните уреди. Тази опция изглежда много по-добре, но изисква задължително инсталиране на кранове Mayevsky на всяка батерия.
Те са необходими за отстраняване на излишния въздух от горната част на батериите, образуван в резултат на подаването на охлаждащата течност отдолу, без първо да премине през отворен разширителен резервоар за обезгазяване.
Предимства на еднотръбно отопление на селска къща:
- спестявания на материали;
- лекота на проектиране и монтаж.
Сравнително малък брой тръби оказват забележимо влияние върху външния вид на отоплителната система, която в повечето случаи се полага по открит начин.
недостатъци:
- Трудно контролиране на температурата;
- работата на всеки радиатор зависи от състоянието на цялата система;
- ограничена дължина, възможност за обработка на контур с дължина не повече от 30 m.
За да се осигури възможност за временно или постоянно изключване на един или повече радиатори без спиране на системата, под всеки от тях се полага байпас - байпасна тръба с вентилна система.
Подобрение Ленинградски схеми свързването на батерията чрез инсталиране на два или три спирателни вентила ви позволява да изключите отделно устройство за ремонт, без да спирате системата и да източвате охлаждащата течност от нея. Прочетете повече за инсталирането на еднотръбна отоплителна система в частна къща По-нататък.
Двутръбен модел отопление
Много по-напреднала схема е двутръбната. Принципът на неговото действие е, че има две тръби - захранване и връщане, към които паралелно са свързани радиатори.
Охлаждащата течност протича през захранващата тръба към всяко устройство при еднаква температура. След преминаване през радиатора, водата влиза в връщащата тръба. Тази схема може да осигури равномерно отопление на цялата къща.
Предимства на двутръбна отоплителна схема за селска къща:
- независимост на устройствата едно от друго;
- равномерно нагряване;
- възможността за контролиране на топлопредаването на всеки радиатор с помощта на термостати, инсталирани на устройствата.
В допълнение към относително високата консумация на материали и разходи за проектиране, двутръбна система отоплението практически няма недостатъци.
Стъпка 2 - изчисления и архитектурна част
Архитектурната част на проектирането на отопление включва подреждането или изграждането на помещение за оборудване - котелно помещение в селска къща, както и избора и изчисляването на комин.За да се проектира правилно мощността на оборудването, диаметърът на тръбата, обемът на охлаждащата течност и други параметри, трябва да се направят изчисления.
Изчислителната част не изисква задълбочени познания от областта на висшата математика, достатъчно е да замените необходимите коефициенти във формулите и да използвате калкулатор.
Дизайн на котелно помещение според всички правила
Преди да започнете да проектирате окабеляването и закупуването на материали, трябва да изберете подходящо място за топлинния генератор. Това може да бъде отделна стая в къщата - котелно помещение. Ако няма допълнителна стая, можете да изградите разширение.
За газов котел, който ще работи от централен газопровод, трябва да организирате котелното помещение в съответствие с всички правила, тъй като газовите служби стриктно следят спазването на работните стандарти на газовото оборудване. Ако бойлерът е поставен на неправилно място или с нарушения, проектът не се подписва и се забранява използването на котела до отстраняване на забележките.
Основни изисквания за котелни помещения във вили:
- височина на тавана от 2,5 м;
- обем на помещението от 15м3;
- ограждащите конструкции на котелното помещение трябва да имат граница на огнеустойчивост от 0,75 часа;
- трябва да се осигури естествено осветление;
- Необходима е вентилация.
Местоположението на котела също зависи от неговата мощност. Така че, ако мощността на блока е 151-350 kW, той може да бъде разположен само в отделна стая в сутерена или на първия етаж, както и в разширение. Котли с мощност 61-150 kW могат да бъдат разположени на втория или следващите етажи.
Уреди до 60 kW могат да бъдат разположени дори в кухнята на селска къща, при условие че има прозорец с прозорец. Също така препоръчваме да прочетете материала за това как компетентно организирайте котелно помещение в селска къща.
Избор на комин и определяне на размера
Друг важен детайл при проектирането е комин. Той ще премахне продуктите от горенето навън. Основни изисквания към комините:
- Границата на огнеустойчивост на материала не трябва да бъде по-малка от 1 час;
- всички връзки и стави трябва да бъдат обработени с огнеупорни материали;
- коминът трябва да е абсолютно газонепроницаем;
Напречното сечение на комина се определя в съответствие с изискванията на SNiP 2.04.05-91. Размерът на коминния канал зависи от мощността на топлинния генератор.
Въз основа на използваните материали, комините могат да бъдат:
- тухла;
- метал;
- керамични.
Тухлената версия обикновено се проектира по време на строителството на селска къща. тръбите са стенни, монтирани и коренни. Монтажът на стенен вариант е възможен само по време на изграждането на стените на сградата. Коренният и навесният тип могат да се изграждат както след изграждането на стените, така и след изграждането на покрива.
Металните комини вече се използват навсякъде. Неръждаемата стомана е надежден, издръжлив материал, който не се страхува от горещи продукти на горене. Съвременните комини са проектирани под формата на така наречените сандвич системи. В същия, но с по-голям диаметър се поставя тръба от неръждаема стомана. Свободното пространство между тях се запълва с изолация, обикновено базалтова вата.
Керамичната тръба за комин не се използва много често.Основното му предимство е високата топлоустойчивост, а основният му недостатък е крехкостта. В допълнение, керамичният комин е доста тежък.
Проектирането на комин е решаваща стъпка. Размерът на отвора е един от най-важните параметри. Това зависи от производителността и мощността на котела.
Средни диаметри на кръгли комини:
- за котли с мощност до 3,5 kW - 16 cm;
- до 5,2 kW – 19 cm;
- до 7,2 – 22 см.
При изчисляване на височината на комина се вземат предвид височината на покрива и разстоянието от комина до билото. Ако тръбата е разположена близо до горната точка на покрива (до 1,5 м), височината на комина ще бъде по-висока от покрива с 0,5 м. Ако разстоянието между тях е по-голямо (от 1,5 до 3 м), коминът трябва да е поне на едно ниво със скейта.
Изчисляване на необходимата мощност на системата
За да изчислите отоплителната система на селска къща, трябва да вземете предвид няколко фактора наведнъж, а именно:
- климатична зона, в която се намира вилата;
- мощност на източника на топлинна енергия;
- източници и обем на топлинни загуби;
- площ и обем на отопляемите помещения;
- брой радиатори и техния размер;
- наличие на изолация на ограждащи конструкции.
За да изберете мощността на котела и отоплителните радиатори, използвайте следните формули:
МДа се=Sпом. x УМДа се/10 + 30%, Където:
МДа се – мощност на котела;
Спом. – площ на помещението;
УМДа се – специфична мощност на котела за 10 kW. м отопляема площ.
УМДа се зависи от региона. За Москва и Московска област стойността е 1,2-1,5 kW. Марж от 30% ще бъде достатъчен за едноконтурен котел. Ако се предполага двуконтурна верига, е необходимо да добавите още 20% за отопление на водата.
По този начин къща 9 × 9 в Московска област може да се отоплява с едноконтурен котел с капацитет: MДа се=81 x 1,5/10 + 30% = 16 kW.
Познавайки мощността на оборудването, можете да изчислите минималния обем вода в отоплителната система на вилата, като използвате формулата:
V= МДа се х 15.
За същата къща в района на Москва системата ще трябва да се напълни с V = 16 kW x 15 = 240 литра охлаждаща течност.
Кръвообращението - естествено или принудително?
Когато проектирате отопление за селска къща, трябва да решите как охлаждащата течност ще циркулира в системата: под въздействието на гравитацията или с помощта на помпа.
Естественият метод е добър, защото системата не изисква електричество, за да функционира. Циркулацията се осъществява поради физичните свойства на течността при промяна на температурата.
Недостатъци на система, проектирана в съответствие с този принцип:
- нужда от повече охлаждаща течност;
- тръбите трябва да са с по-голям диаметър;
- трябва да се поддържа наклон от 2%.
В допълнение, за балансиране на температурата в мрежата с естествена циркулация необходимо е да се увеличи броят на секциите за батерии, разположени най-отдалечени от котела.
Принудителната циркулация работи с много по-малко количество течност и диаметър на тръбопровода, не се изисква наклон и изборът на радиатори е значително разширен.
Въпреки това, за пълноценна работа ще е необходимо системата да се оборудва не само с помпа, но и с измервателни уреди и разширителен резервоар. Всичко това трябва да се вземе предвид при проектирането на системата с принудителна циркулация.
Стъпка 3 - избор на енергоносител
Основата на цялата отоплителна система е котелът. В зависимост от вида гориво, използвано за отопление, има 4 категории котли:
- твърдо гориво;
- дизел;
- газ;
- електрически.
След като сте научили основните характеристики на всички видове генератори на топлинна енергия за вила, няма да сбъркате при избора на подходящата опция.
Твърдо гориво - доказан метод от векове
За селски вили често се избира модели на твърдо гориво котли Това се дължи на първо място на наличието на суровини.
Котелът на твърдо гориво може да работи не само на въглища или дърва, но и на отпадъци от дървопреработка, пелети, брикети, торф и дори органично гориво, произведено от оборски тор. Основното нещо е да имате къде да съхранявате целия запас от гориво. Що се отнася до ефективността на системите за твърдо гориво, тя е доста ниска - средно около 75%.
Друго предимство на такъв котел е лекотата на работа. Освен това, когато се използва твърдо гориво, системата се загрява много бързо, което е важно за селските къщи. Но при такава скорост на нагряване трябва постоянно да добавяте гориво към горивната камера, в противен случай системата скоро ще се охлади.
Когато купувате модел на твърдо гориво, бъдете готови да го зареждате на всеки 4-5 часа. Със същата честота ще трябва да почистите пепелника от сажди и пепел.
Как се загрява дизелов котел?
Дизеловите котли работят с мазут – вид дизелово гориво. Различава се от автомобилното дизелово гориво по това, че изискванията за неговото качество не са толкова високи, но това гориво е по-евтино поради липсата на пътна такса.
За да използвате дизелов котел, трябва да инсталирате резервоар за дизелово гориво с обем най-малко 750 литра. Можете да си представите колко място ще заеме в котелното помещение.
Предимствата на този тип отопление включват ниската цена на оборудването, автоматичното включване и изключване. Но е нежелателно да оставяте такава система без надзор за дълго време.Друг недостатък на това устройство е шумът по време на работа.
Екологичен електрически нагревател
Използването на електричество за отопление на селска къща изглежда просто и изгодно решение. Но тук всичко не е толкова просто. Факт е, че общата мощност на електрическото оборудване, което можете да инсталирате във вашата вила, е ограничена от доставчика на енергия.
Погледнете електрическото табло. Да приемем, че посоченият ток е 16 A. Познавайки напрежението в мрежата (220 V), можете да изчислите допустимата мощност.
16A x 220V = 3520W.
3520 W – максимално допустима мощност. Това означава, че котел с мощност над 3,5 kW не е подходящ за вашата селска къща. Остава само да напишете заявление за разрешение за инсталиране на машини с по-висока мощност. Електрическият бойлер може да бъде свързан към обикновен контакт или да работи на трифазен ток (380 V).
Предимства на електрически източник на отопление:
- автономия (не изисква постоянен надзор);
- автоматична поддръжка на температурата;
- няма нужда от комин;
- екологичност - няма продукти от горенето;
- лекота на използване.
Недостатъците включват висока консумация на енергия. Също така препоръчваме да прочетете нашата друга статия, която описва подробно системата. електрическо отопление.
Използваме модел синьо гориво - газ
Газовият котел е един от най-разпространените и широко представени на пазара. Работи с природен газ и може да бъде свързан към газопровод или бутилка, ако газта е вносна.
За втечнен газ в бутилки този тип котел не е най-удобният.Един 50-литров цилиндър е достатъчен за 1-2 дни отопление на селска вила.
Има едноконтурни и двуконтурни газови котли. Едноконтурният котел е предназначен само за отопление на стая. Двукръговият има и функция за приготвяне на топла вода - действа като газов бойлер. Ако планирате периодично да живеете в селската си къща през зимата, тогава има смисъл да инсталирате двуконтурен котел.
Но ако през студения сезон ще отсъствате за дълго време и ще изключите котела, по-добре е да закупите едноконтурен. Опитът на много потребители показва, че източването на вода от системата за временно съхранение в модели с двоен кръг е трудно; част от водата може да остане в системата, което е много опасно и заплашва замръзване и напукване на тръбите.
Стъпка 4 - други компоненти на системата
В допълнение към сърцето на отоплителната система на вилата - котела, тя включва и друго оборудване. Правилното проектиране на циркулационната помпа, разширителния съд, радиаторите или бобините за подово отопление и тръбопроводния материал е не по-малко важно от избора на самия котел.
Ето защо не пренебрегвайте подробното проучване на характеристиките на допълнителното оборудване и тънкостите на неговия избор.
Помпа - къде да я инсталирам?
Проектирането на отопление с принудителна циркулация предполага наличието на помпа. За селски къщи по правило се използват циркулационни помпи от мокър тип.
Когато избирате помпа, обърнете внимание на следните параметри:
- налягане;
- производителност;
- условия на работа (площ на помещението, избрана охлаждаща течност, тип връзка, диаметър на тръбата);
- допълнителни аспекти (ниво на шум по време на работа, размери на устройството).
Когато проектирате отопление в собствената си селска къща, е важно да намерите най-подходящото място във веригата за вмъкване на помпата. Като цяло правилно избраната помпа ще върши работата си еднакво добре във всяка част на системата.
Причината, поради която се препоръчва да се монтира пред топлогенератора - на връщащата линия - е, че има по-малко износване на оборудването при изпомпване на вода при относително ниска температура.
За надеждна работа на помпата е важно да се погрижите за филтъра при проектирането. Грубият филтър е монтиран директно пред помпата. Той улавя частици, попаднали във водата в отоплителния кръг. Ако пренебрегнете инсталирането на филтъра, помпата може бързо да се повреди.
Група за безопасност и разширителен съд
Тъй като отоплителната верига е затворена система и водата има тенденция да увеличава обема си при нагряване, в отоплителната система на селска къща трябва да се проектира разширителен резервоар. Тъй като налягането в тръбите се увеличава, излишната охлаждаща течност навлиза в резервоара, като по този начин намалява опасното налягане.
Блокът за безопасност е набор от три устройства, които осигуряват надеждна и безопасна работа на цялата отоплителна система на вилата.
Те включват:
- манометър - за измерване на налягането;
- предпазен клапан;
- вентилационен отвор.
Няма въпроси с манометъра - той трябва да е проектиран да измерва налягане от 2-3 атмосфери. Тоест манометър 4 atm. ще е точно така. Предпазният клапан изпълнява същата функция като разширителния резервоар, но в аварийни случаи, когато резервоарът не работи по някаква причина.
Когато налягането се увеличи критично, излишъкът се отстранява от системата през дренажния отвор на клапана.
Вентилационният отвор трябва да предпазва котела от случайно навлизане на въздух в отоплителния кръг. Тъй като въздушните мехурчета във водата се издигат нагоре, в горната част на щранга или всяка батерия са монтирани устройства за отстраняване на излишния въздух.
Тръбопроводи и радиатори - изчисляване и избор
Следващата стъпка е да вземете решение за материала на тръбата за отоплителния кръг. Опциите могат да бъдат:
- стомана;
- полипропилен;
- метал-пластмаса;
- полиетилен.
Стоманени тръби Преди това се използва за отопление на селски къщи. Те са издръжливи и не се страхуват от високо налягане. Основният им недостатък е податливостта им на корозия. Ръждата може да прояде стоманата, в тръбите се появяват фистули и цялата система става неизползваема.
Поради корозивни отлагания по вътрешната повърхност на стоманените тръби, хлабината намалява с времето. И за да ги инсталирате ще ви трябва поне квалифициран заварчик.
Слабото място на всеки тръбопровод са връзките. Когато проектирате отоплителна верига от полипропилен, не е нужно да се притеснявате за това. Тръбите са свързани чрез заваряване - със специален поялник. Фугите са монолитни.
Полипропиленови тръби не са подложени на корозия, практически не са замърсени отвътре, издръжливи, леки и евтини.
Металопластична тръба продават се на дълги рулони - до 500м.По този начин можете напълно да избегнете свързването на тръбопровода от отделни части чрез полагане на металопластични тръби по целия отопляем периметър на вилата. Също така не ръждясват, нищо не се отлага в тях, издръжливи са. Но трябва да защитите металопластичните тръби от UV лъчи и повреда по време на монтажа.
Полиетиленови тръби използва се за захранване с топла вода, отопление и монтаж на подове с топла вода. Те имат същите предимства като другите, но основният им недостатък е високата цена на самите тръби и фитинги.
Какво е по-добре - радиатор или топъл под?
В селска къща като топлоизлъчвател се използват секционни, плочи или панелни радиатори.
Такива батерии могат да бъдат:
- излято желязо;
- алуминий;
- стомана;
- биметални.
Чугунени батерии много тежки и крехки, но отдават топлина добре. Алуминиевите модели са леки и евтини, но са химически нестабилни, подложени на корозия и са податливи на скокове на налягането. Стоманените батерии също страдат от корозия, но са химически устойчиви.
Биметален тип батерия съчетава предимствата на алуминиеви и стоманени радиатори. Охлаждащата течност се движи в стоманена тръба и не влиза в контакт с алуминиевото тяло. Тази опция е подходяща, когато използвате антифриз, а не вода във веригата.
Батериите са разположени под прозоречни отвори - на места, където стената се охлажда най-много. В резултат на това можете да избегнете замъгляването на стъклото и причиняването на конденз по стените. Броят на радиаторите зависи от броя на отворите, но не по-малко от 1 на отопляема стая. Прочетете повече за изчисляването на отоплителните радиатори Тук.
При изграждането на вила е важно да се проектира топъл под за отопление на стаята. Подовете с водно отопление са тръби, положени под подовата настилка, които са част от отоплителния кръг. Този дизайн е много ефективен.
Необходимо е да проектирате топъл под заедно с цялата система и да вземете предвид нейното присъствие при изчисляване на мощността на котела и броя на радиаторите.
Характеристики на избора на охлаждаща течност
Охлаждащата течност е чиста вода или антифриз. Водата, разбира се, е по-евтина и по-достъпна. Има висок топлинен капацитет и се справя добре с функцията си. Въпреки това, което е особено важно за селските къщи, когато котелът е спрян, съществува риск от замръзване на водата в системата и повреда на тръбопровода.
За такива случаи можете да проектирате система с антифриз като охлаждаща течност. Не замръзва, има добра течливост и топлинен капацитет.Това обаче е опасно за околната среда вещество. Забранено е изливането му в канализацията. Повечето котли не са предназначени да работят с антифриз. И освен всичко изброено по-горе, антифризът е и много по-скъп от водата.
Стъпка 5 – Проектиране на окабеляване + примери
Сглобяването на тръбопровода може да се извърши по няколко начина:
- тип монтаж на тройник;
- колектор
Второто име за колекторна връзка е радиално. Към котела е свързан колектор, а от него минават тръби под пода към всеки от радиаторите.
Колекторната верига се изпълнява с помощта на гъвкави металопластични тръби. След полагане на подовите материали, всички отоплителни тръби са напълно скрити и не развалят външния вид на помещението. Входовете и изходите към всеки радиатор се захранват отдолу директно от пода.
Свързването на тройник се осъществява чрез свързване на всички отоплителни уреди с тройници към захранващите и връщащите тръби. По-лесно е да се приложи такава схема, не е нужно да харчите пари за колектори и да търсите място за инсталирането им, което обикновено се прави в центъра на сградата, за да се изравни дължината на пръстените, свързани с гребена.
За да не преоткривате колелото, можете да използвате едно от стандартните схеми за отопление на селска къща, които се използват успешно в строителството. Традиционният еднотръбен модел е добре илюстриран на следващия чертеж.
За типична вила често се използва комбинация от едно- и двутръбни схеми. В този случай схемата на свързване изглежда така.
Същата къща може да се отоплява с помощта на колекторна верига.
В тази диаграма отделен клон напуска котела и отива към верандата на къщата. Това са нагрети стъпала, за да се предотврати образуването на лед.
Основната част на веригата е двутръбна система, докато допълнителният клон е еднотръбна система.
На следващата диаграма топлинната тръба има изходи към всяка от стаите. Тоест всяка стая се отоплява от отделен кръг.
Изводи и полезно видео по темата
Видеото показва основните методи за свързване на радиатори и описва предимствата на всеки от тях:
Това видео описва подробно всички нюанси, които трябва да се вземат предвид при избора на отоплителни тръби:
Ето добър пример за проектиране на комбинирана система за отопление на двуетажна вила:
Тъй като отоплителната система на селска къща трябва преди всичко да бъде надеждна и ефективна, трябва да се обърне максимално внимание на разработването на проекта. Всеки неотчетен детайл може да повлияе негативно на работата на отоплението.По-добре е да поверите дизайна на професионалист, за да избегнете грешки.
Ако вече ви се е налагало сами да проектирате и инсталирате отоплителна система за вашия дом и знаете тънкостите, на които определено трябва да обърнете внимание, моля, споделете своите знания и опит с нашите читатели. Оставете коментари в блока по-долу.
Естетиката е добра, но еднотръбните системи се използват най-добре само в едноетажни малки къщи, така че дължината на отоплителните клонове да не надвишава 30 m.
Направете двутръбни, но е по-добре да имате наклон, така че ако помпата или котелът се повредят, охлаждащата течност все още ще продължи да се движи към котела. Поставете помпата на изхода на котела, така че ако къщата се размрази и тръбите замръзнат, можете да прокарате леда с гореща вода, без да прибягвате до отопление на тръбите и радиаторите по цялата дължина. При еднотръбни схеми вземете предвид, че колкото по-далече е помещението от котела, толкова по-ниска ще бъде температурата на охлаждащата течност, достигаща до него, така че добавете секциите на батерията към изчислението.
Ще добавя, че е по-добре да не свързвате топъл под с отоплителна система. Трудно е да се изчисли и регулира хидравликата, ако радиаторите и отопляемите подове се захранват от съседни вериги от един котел. И като цяло, по мое мнение, е по-добре да направите отопляеми подове електрически, освен в случаите, когато има ясен излишък на охлаждаща течност (което, меко казано, е рядкост на практика).
Къде мога да поръчам проект за отопление и водоснабдяване на едноетажна къща?