Выясняем, как рассчитать систему отопления

При создании системы отопления в частном доме «с нуля» важно не ошибиться с ее параметрами, правильно подобрать к условиям котел, схему разводки, радиаторы и др. Можно прибегнуть к помощи специалистов, или проектных организаций, но придется оплачивать их труд. Можно сделать все своими руками.

Отопительный котел

Чтобы подход к созданию отопительной системы был экономичным, нужно правильно выбрать топливо. Сегодня идеальным во всех отношениях сырьем для отопления является природный газ. Он дешевле всех остальных видов, и обслуживание системы с ним упрощается до минимума. А если все монтажные работы провести на должном уровне, то такой вариант отопления будет еще и одним из самых безопасных. Однако существует тенденция увеличения цены на газ. Ведь потребление его растет, поэтому есть мнение, что в скором времени о дешевизне этого вида топлива придется забыть.

На втором месте стоят твердотопливные котлы, работающие на угле или дровах. И если говорить о мощности выделяемого тепла, то котлы на угле работают на 10% лучше. Это значит, что они выделяют больше тепловой энергии. Однако общая проблема таких источников тепла — это необходимость в обслуживании 1–2 раза в сутки. Но если правильно подобрать размеры дров или угля, то многое можно сократить. Электричество — тоже неплохой вид топлива.

Но у него два недостатка. Первый — высокая стоимость энергии. А второй — непостоянство подачи. К сожалению, отечественные линии электропередач не гарантируют во многих регионах постоянную подачу электрического тока, да к тому же со стандартным напряжением.

Подключение котла

Но если выбирать из всех электрических отопительных приборов наилучший, то пальму первенства следует отдать современным тепловым насосам. Сегодня это самый эффективный отопительный агрегат из категории электрического отопительного оборудования. Стоят такие насосы недешево, но они очень эффективны. Правда, необходимо учитывать модель агрегата. К примеру, эффективность работы теплового насоса из группы воздух-воздух будет падать по мере снижения температуры на улице. И это следует принимать во внимание при проведении расчетов.

Расчет тепловой мощности котла

Вариант котельной

Есть очень простой способ, позволяющий провести расчет мощности котла. Причем этот вариант установлен СНиПом. Для этого нужно взять за основу соотношение — 1 киловатт тепловой энергии на 10 квадратных метров площади помещения. Это соотношение действует при высоте потолков не больше трех метров. Конечно, для точности расчета необходимо учитывать разные критерии и технические моменты, касающиеся конструкции дома. Но все это очень сложно. А если стоит вопрос о самостоятельном проведении расчетов, то воспользуйтесь вариантом, который предлагает действующий СНиП. По этому поводу углубляться в дебри математических выкладок больше не будем.

Составляющие и принцип работы паровой системы

Независимо от схемы реализации, паровое отопление имеет такие конструктивные составляющие: источник тепла – парогенератор, трубопровод, нагревательные элементы, контрольно-измерительные приборы и запорно-регулирующие детали.

В качестве источника тепла может быть выбран электрический парогенератор. Достаточно установить требуемые параметры в меню и наслаждаться комфортной температурой

Трубопровод подразделяется на паропровод и конденсатопровод. По первому в систему подается пар. По второму отводится конденсат. Конденсатопроводы в зависимости от способа движения конденсата могут быть:

  • самотечными, с прокладкой трубопровода с уклоном в сторону накопительной емкости.
  • напорными, движение конденсата обуславливается разностью давления.

В зависимости от наполненности конденсатопровод бывает:

  • сухим, в процессе работы системы труба частично заполнена водой;
  • мокрым, конденсатопровод постоянно заполнен водой.

В отличие от водяного, системы парового отопления имеют такие недостатки:

  • наличие шума в процессе работы;
  • слишком горячая поверхность отопительных элементов;
  • затруднено регулирование теплоотдачи отопительных элементов;
  • менее долговечны, чем водяные системы отопления.

Важно. При использовании парового отопления поверхность отопительных элементов временами приближается к 100°C. Поэтому нужно быть осторожным, иначе можно получить ожог.

А также достоинства:

  • небольшие размеры составляющих отопительной системы;
  • высокая теплоотдача отопительных элементов;
  • быстрый нагрев помещения;
  • пар доставляется в любую точку системы, не теряя своей нагревательной способности;
  • экономичность.

В процессе нагревания воды в источнике тепла выделяется пар. При его конденсации выделяется тепло. Пар по паропроводам передается в отопительные элементы, где он посредством конденсации нагревает стенки приборов, которые отдают тепло помещению. После этого конденсат направляется в сборную емкость, после чего самотеком или при помощи насоса отводится в котел для последующего нагрева. После чего весь процесс повторяется. Во избежание встречного движения конденсата уклон магистрали выполняется в сторону движения пара. Для того чтобы пар не проникал в конденсатопровод используют подпорные шайбы или конденсатоотводчики.

Читайте также:  Выбор лучшего котла на отработанном масле – обзор моделей

Вот так выглядит классический твердотопливный парогенератор:

Какие полипропиленовые трубы лучше выбрать для отопления дома

Перед покупкой материала знакомятся с техническими характеристиками для выбора лучшего варианта. Существуют 2 вида конструкций: многослойная и однослойная.

Однослойный тип:

  1. РРН – самый простой и прочный вид, не гнется, используется для промышленных построек, устойчив к высоким температурам.
  2. РРВ – отличается гибкостью и прочностью, применяется для теплых полов и передачи холодной воды.
  3. PPR – устойчив к высокому давлению, соединение полипропилена и рандом-сополимера, подходит для отопления и водоснабжения.
  4. PPs – пластик, выдерживает нагрев до +100°С.

Многослойные армированные конструкции из пропилена делают на прочном каркасе. Их задача – снизить нагрузки при высоких температурных показателях, чтобы не произошло деформации. Часто используют трубы, армированные фольгой, для сохранения тепла. Они бывают и гладкие. Перед установкой фольгу зачищают, это обеспечивает надежность пайки.

Каждый вид труб маркируется буквами PN:

  1. PN10 – переносит давление до 1 МПа, теплоноситель до +45°С, высота стенок до 1 см, окружность 20-110 мм, используют для перемещения холодной воды.
  2. PN16 – давление 1,6 МПа, рассчитан до +60°С, величина стенок 3,4 мм.
  3. PN20 – выдерживает 2 МПа, эффективен до +80°С, толщина 18 мм.
  4. PN25 – 2,5 МПа, температурные показатели до +95°С. Применяют для горячей воды и центрального отопления. Трубы покрыты фольгой.

Современные полипропиленовые трубопроводы имеют пятислойную металлополимерную конструкцию. Их также используют для отопительных систем и перемещения воды.

Бивалентные гибридные системы отопления на базе тепловых насосов

Гибридная система отопления (бивалентная) состоит из основного источника тепла, пикового догревателя и буферного накопителя. Данная система позволяет максимально эффективно использовать тепловой насос при минимальных капиталовложениях. 

Функционирование бивалентной системы

Как известно, отопительное оборудование подбирается согласно теплопотерь помещения при минимальной температуре наружного воздуха (для Киева -22 °С). Это значит что подобранный котел должен обогреть Ваше помещение в диапазоне температур: от -22 до +8 °С. Если же проанализировать Климатологию, то окажется что количество дней в отопительном сезоне когда температура опускается ниже -15 °С составляет меньше 5%. Поэтому, нецелесообразно проводить подбор теплового насоса на максимально низкую температуру наружного воздуха, намного выгоднее приобрести тепловой насос меньшей производительности и недорогой дублирующий источник тепла (пиковый догреватель — дешевле всего электрокотел) который будет включаться в работу исключительно при температуре ниже точки бивалентности (как правило -15 °С). Плюсом данной системы является также резервирование системы отопления.

Основные Плюсы:

  • Резервирование системы отопления
  • Возможность приобретения теплового насоса меньшей теплопроизводительности

Основные Минусы:

Нет

5. Какой мощности нужен тепловой насос?

Если у Вас новый дом из газоблока утепленный 100-120-150 мм минваты или пенопласта (стены и фундамент на глубину промерзания), хорошие двохкамерные энергосберегающие стеклопакеты, утепленная крыша (150-200мм), утепленный пол по грунту (минимум 100 мм.), тогда теплопотери Вашего дома составляют 50 Вт/м2 (при -22 °С):

  • Дом 100 м2 — 5 кВт
  • Дом 150 м2 -7,5 кВт
  • Дом 200 м2 — 10 кВт
  • Дом 250 м2 — 12,5 кВт
  • Дом 300 м2 — 15 кВт
  • Дом 350 м2 — 17,5 кВт
  • Дом 400 м2 — 20 кВт
  • Дом 450 м2 — 22,5 кВт
  • Дом 500 м2 — 25 кВт
  • Здание 1000 м2 — 50 кВт

В принципе такие телопотери свободно может покрыть тепловой насос воздух-вода серии Zubadan:

  • Дом 100 м2 — 5 кВт — PUHZ-SW50VHA
  • Дом 150 м2 -7,5 кВт — PUHZ-SHW80VHA
  • Дом 200 м2 — 10 кВт — PUHZ-SHW112VHA/PUHZ-SHW112YHA
  • Дом 250 м2 — 12,5 кВт — PUHZ-SHW140YHA
  • Дом 300 м2 — 15 кВт — PUHZ-SHW140YHA + резерв 3 кВт
  • Дом 350 м2 — 17,5 кВт — PUHZ-SHW230YKA
  • Дом 400 м2 — 20 кВт — PUHZ-SHW230YKA
  • Дом 450 м2 — 22,5 кВт — PUHZ-SHW230YKA + резерв 3 кВт
  • Дом 500 м2 — 25 кВт — PUHZ-SHW230YKA + резерв 5 кВт
  • Здание 1000 м2 — 50 кВт — Каскад из 2-х тепловых насосов PUHZ-SHW230YKA + резерв 4 кВт

При выборе мощности теплового насоса следует также учесть мощность необходимую для подогрева вентиляции, бассейна, горячей воды и т.п. Поэтому перед приобретением — посоветуйтесь с экспертом и выполните расчет теплопотерь.

Схема отопления частного дома – пар и вода

Если частный дом предназначен для постоянного круглогодичного проживания, то к вопросу отопления стоит отнестись серьезно. Конечно, речь идет не об отдельных обогревательных приборах, а о системе отопления. Нужно все точно рассчитать и составить план работ.

Устройство систем отопления

Рассмотри такие вопросы: схема парового отопления частного дома и схема водяного отопления дома.

Читайте также:  Виды отопления в частном доме: от печки до солнечных батарей

Схема водяного отопления частного дома предусматривает, что в роли теплоносителя будет выступать вода или антифриз. Первоначально вода нагревается внутри котла и затем поступает к радиаторам, которые и дают тепло воздуху в помещении. Остывшая вода вновь поступает в котел и заново повторяется процесс.

Схема отопления жилого дома воздухом менее известна. Теплоносителем выступает нагретый воздух. Воздух, так же, как и вода нагревается в котле и по воздуховодам перемещается в помещение, обогревая его.

Остывший воздух забирается воздуховодами обратно для нагрева. При использовании воздуха для отопления, необходимы чертежи отопления частного дома и точные расчеты.

Это связано с тем, что воздух в отличии о воды, может реагировать на возможные препятствия.

Схема парового отопления частного дома – это своеобразный промежуточный вариант между воздушным и водяным отоплением. Отопление помещения паром происходит следующим образом. Вода в котле нагревается, испаряется, а пар идет в трубы и подается к радиаторам. После остывания, пар конденсируется и снова стекает по трубам к котлу.

Паровое отопление. Принципы работы

Основными преимуществами парового отопления является экономичность и скорость прогрева, которая выше, чем у водяной системы. Но есть и определенные недостатки паровой системы нагрева:

  • сильно нагревается поверхность радиатора;
  • быстрый износ трубопроводов и котла;
  • самый большой недостаток – невозможно регулировать режим нагрева.

Основой частью системы этого вида отопления является то место, где закипает вода − котел. В котел подается топливо, благодаря которому вода закипает и превращается в пар. В коллекторе подачи создается давление и пар поступает в трубы, а по трубам к радиатору. Конденсируясь, пар снова поступает в котел.

В зависимости от способа поступления конденсированного пара в котел, схема обогрева и делится на открытую и закрытую. Открытая система включает в себя накопительный бак для конденсата.

Самостоятельная установка такой системы отопления — очень сложный процесс и требует предварительного составления всех необходимых расчетов: мощности котла, количества топлива.

Структура отопления воды паром и виды топлива

Система парового отопления включает в себя необходимые узлы:

  • котел для нагрева воды;
  • выпускной клапан;
  • трубы;
  • радиаторы;
  • топка и насос.

Разводки труб, в свою очередь, делятся на два вида: двухтрубные и однотрубные. В однотрубных пар и конденсат проходят в радиаторы и обратно в котел по одной трубе. Схема отопления двухтрубная частного дома предусматривает, что одной из труб проходит пар в радиаторы, а по другой возвращается конденсат в котел.

Двухтрубная система – это лучшая схема отопления частного дома, потому что в этом случае есть возможность регулировать температуру при помощи вентиля.

Итак, рассмотрим виды топлива:

  • твердое топливо;
  • жидкое топливо;
  • газообразное.

Часто применяется схема принудительного отопления частного дома.

Для реализации принудительного отопления можно использовать какие угодно трубы и любой способ подключения отопительных приборов.

Схема отопления дома с массандрой лучшим вариантом предусматривает водяную систему отопления. Это может быть пол с водяным подогревом или другие виды отопления, такие как электричество или инфракрасное отопление.

Водяной обогрев дома

Основой системы отопления здания является котел. Водяной обогрев наиболее доступный и бюджетный вариант обогрева.

Система водяного отопления имеет очень простой принцип работы. Вода нагревается и закипает в котле, затем поднимается вверх по трубам в радиатор, постепенно его нагревая. Остывшая вода снова возвращается в котел, который генерирует ее нагрев. Укладывать трубы нужно с небольшим уклоном. Если не обеспечить это, то система может плохо работать.

Несколько схем реализации парового отопления

Соорудить паровое отопление своими руками не трудно, однако необходимо знать возможные схемы реализации и выбрать наиболее подходящие из них. Предстоит ответить на 2 основных вопроса:

  • Однотрубная или двухтрубная будет система
  • Разомкнутая или замкнутая разводка

Однотрубная или двухтрубная система

Необходимо определиться, каким из двух вариантов будут прокладываться трубы по дому:

  • Однотрубная система
  • Двухтрубная система

Реже используют однотрубную систему, так как в ней очень трудно регулировать паровой поток. Установка дополнительных устройств значительно увеличит первоначальные затраты на отопление.

Двухтрубная система потребует большего количества труб, однако она проще в монтаже и эксплуатации. Достаточно установить на выход термостатирующий конденсатоотводчик и на вход регулирующий вентиль.

Разомкнутая или замкнутая разводка

Конденсирующая жидкость может возвращаться обратно к нагревательному элементу по одному из двух контуров:

  • Разомкнутому
  • Замкнутому

В разомкнутой системе конденсат поступает в бак самотеком. В последнем скопившаяся жидкость насосом подается на нагреватель. Необходимо правильно проложить трубы и выдержать уклон, чтоб вода стекала без определенных препятствий.

В замкнутой системе необходимо предусмотреть, чтоб на входе и выходе была достаточная разница давления для перетекания жидкости. При этом следует разместить паросборник таким образом, чтоб он был значительно ниже относительно отопительных радиаторов.

Приступаем к работе

Располагать отопительный конвектор необходимо под каждым из окон. Таким образом он будет препятствовать появлению холодных сквозняков, быстро обогревая воздушные потоки.

Читайте также:  Монтаж отопительной системы из полипропилена

Установка котла рекомендуется в подвальном помещении, так как нагретый пар будет подниматься вверх. Если дополнительно совмещена водяной теплый пол – котел располагают выше половой поверхности.

Если обустраивается система «теплый пол», рекомендуется приобретать двухконтурный котел. Дом и пол должны работать независимо. Иногда умельцы около половой поверхности выводят помпу, однако такая система становится менее эффективной и более уязвимой.

Подводим итоги

Обустроить паровое отопление в частном доме способен каждый желающий своими руками, однако приступать к работе необходимо обдуманно. Потребуется взвесить все «за или против», сравнить с классической водяной системой.

Несколько схем реализации парового отопления

Стоимость оборудования и прочих комплектующих соизмерима с затратами на классическое водяное отопление. Благодаря этому оно доступна для широкого круга хозяев частных строений. Однако специалисты все же не рекомендуют обустраивать его в доме для постоянного проживания. Оно прекрасно подходит для больших коммерческих помещений, складских и хозяйственных площадей, больших дач.

Расчетная часть

Естественно проект системы отопления невозможен без множества расчетов. В рамках этой статьи мы не будем подробно освещать эту часть разработки отопления. Выделим лишь ключевые моменты.

Источники потери тепла

  • Наружные поверхности стен.
  • Воздухообмен.
  • Оконные конструкции.
  • Крыша.
  • Пол.

Источники теплообеспечения

  • Отопительная система.
  • Бытовые приборы для готовки пищи.
  • Работающие электроприборы.
  • Солнечные лучи.

Что берется во внимание при расчетах?

  1. Расход топлива, необходимый для эффективной эксплуатации отопительной системы. Естественно в этом плане ключевое значение имеет стоимость самого топлива, а также расходы на содержание самой системы. Какие бы споры не велись об альтернативных источниках отопления, на сегодня наиболее дешевым является природный газ, подающийся из централизованной магистрали.
  2. Расходы, связанные с закупкой и установкой отопительного оборудования. Здесь лидерство принадлежит электрокотлу, а уже за ними следуют газовые, дизельные и твердотопливные агрегаты.
  3. Комфортность использования. К примеру, котлы на твердом топливе нуждаются в постоянном внимании. А вот другое оборудование может функционировать абсолютно самостоятельно.
  4. Площадь, которую предстоит обогреть.
  5. Удельная мощность котла.

И, последнее, продумывая в мелочах отопительную систему дома, его хозяин должен учитывать расходы на сервисное обслуживание.

Нагревательный котел и другие элементы относятся к сложной технике, периодически требующей проведения регламентных работ. Если этим условием эксплуатации не пренебрегать, то и срок службы оборудования будет длительным и с увеличением расхода топлива проблем не будет.

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Паровое отопления в частном доме

Как уже ранее было сказано, данную систему чаще применяют на производственных предприятиях, но всё-таки есть люди устанавливающие её у себя в домах.

Они прежде всего, руководствуются тем, что схему парового отопления своими руками можно воплотит в самых смелых фантазиях как будет угодно хозяину дома. Эту конструкцию можно сравнить с самодельным конструктором.

Для вашей безопасности мы рекомендуем устанавливать паровое отопление вместе со специалистом, ведь от правильной установки будет зависеть дальнейшая работа. Для работы вам потребуется:

  • Котёл.
  • Насос.
  • Топка.
  • Радиатор.
  • Регулирующий клапан.

Подготовка к монтажу паровой системы

Чтобы правильно сделать паровое отопление, нужно начать с подготовки проекта. Его разработка – сложная задача, решать которую лучше всего специалистам. В готовом проекте должны быть учтены множество моментов.

Прежде всего, производится расчет тепловых нагрузок на каждое из помещений и на здание в целом. Выбирается источник пара, а также определяется механизм и степень автоматизации системы.

Помимо этого обязательно определяется расход пара, исходя из этого, выбирается оборудование и схема его использования. После того, как проект будет готов, можно приступать к составлению плана монтажа.

Для его выполнения потребуется план здания, на который наносятся места расположения оборудования. Начинают обычно с котла. Определяется его местоположение. Если система имеет естественную циркуляцию, котел должен находиться ниже уровня батарей.

В этом случае его обычно опускают в подвал или в цокольный этаж, так конденсат сможет самостоятельно стекать к устройству. Затем на план дома наносится разводка всей отопительной системы. Причем отмечается все необходимое оборудование.

Подготовка к монтажу паровой системы

Специалисты советуют выполнять эту операцию прямо «на месте», находясь в комнате, где будет располагаться оборудование. Только так можно заметить и учесть все выступы и препятствия, которые придется огибать.

Перед началом монтажа обязательно выполняется план-схема будущей системы, на котором отмечается все оборудование и места крепления радиаторов

Все переходы и углы обязательно отмечаются на схеме. После того, как она будет закончена, можно перейти к подсчету количества необходимого для ее реализации материала. Еще раз стоит обратить внимание на важность правильного выбора оборудования.

Паровая система потенциально аварийно опасна, поэтому не стоит экономить на материалах и приборах. Все должно быть высокого качества и сертифицировано, иначе серьезных проблем не избежать.