Однотрубная система
Однотрубная схема подключения
Сейчас разберем вариант монтажа однотрубной системы отопления в двухэтажном деревянном доме. Однако сразу стоит отметить тот факт, что ее использование имеет не только преимущества, но и недостатки. Итак, что касается недостатков, то нижние радиаторы имеют свойство нагреваться меньше. Это приведет к тому, что на каждом этаже температура воздуха будет разной. Такая система значительно сэкономит стройматериалы. А для того чтобы сделать температуру в каждом отапливаемом помещении одинаковой, достаточно просто добавить секции на радиатор. Насос способен увеличить циркуляцию, если смонтировать его на входе с холодной водой.
Разновидности отопительных систем
Прежде всего, дом может обогреваться при помощи автономной конструкции с принудительной или же гравитационной (естественной) циркуляцией теплоносителя. Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. К тому же есть ситуации, когда лучше использовать ту или иную разновидность.
Преимущества и недостатки естественной циркуляции
Гравитационная перекачка целиком основана на законах физики. Если говорить точнее, то тепловой носитель движется по трубопроводу за счет разницы веса между охлажденной и нагретой водой.
Горячая жидкость имеет значительно больший объем, но намного меньшую массу. Соответственно, она поднимается по стояку вверх, движется дальше по трубам, которые проложены под уклоном, и закачивается в радиаторы отопления, где охлаждается.
Перед тем как делать окончательный выбор в пользу определенного типа циркуляции жидкости в системе, нужно рассмотреть плюсы и минусы каждого из вариантов отопления
В список преимуществ такого решения следует включить простоту монтажа. Система с естественной циркуляцией намного дольше служит и отличается стабильностью. При этом отсутствие насоса позволяет избавиться от лишнего шума и обеспечить независимость от наличия электроэнергии.
Что касается недостатков, то такого рода решение может использоваться только при отоплении небольшого по площади дома. К тому же система нуждается в прокладке труб большого диаметра, что значительно увеличивает затраты на организацию системы обогрева дома.
При выборе естественной циркуляции нужно ответственно подходить к монтажу — ошибки приведут к серьезному уменьшению скорости перекачки теплового носителя
Отличительные черты насосных систем
Чтобы вода по трубам двигалась быстрее, в систему обогрева врезается циркуляционный насос. С его помощью можно перемещать носитель практически без потерь температуры. Как результат, деревянная постройка прогревается значительно быстрее, что экономит немалую часть топлива.
Главное преимущество принудительной циркуляции заключается в том, что площадь обогреваемого дома может быть практически неограниченной. При этом хозяину предоставляется возможность контролировать количество тепла и скорость работы насоса. Минусами такого решения является зависимость системы от наличия электроэнергии и высокая шумность оборудования.
При установке насоса отопления можно использовать трубы небольшого диаметра. Это позволяет сэкономить на покупке сантехнической арматуры
Процесс сборки
Процесс создания котла включает несколько этапов. При изготовлении каждого элемента стоит учитывать особые условия эксплуатации изготавливаемого изделия.
Устройство подачи воздуха
Отрезаем от толстостенной трубы диаметром 100 мм отрезок, длина которого будет равна высоте топки. К нижней части привариваем болт. Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра, как труба или большего. Просверливаем в круге отверстие, достаточное для прохождения болта, приваренного к трубе. Соединяем круг и воздуховодную трубу, закрутив гайку на болт.
В итоге мы получим трубу для подачи воздуха, нижняя часть которой может закрываться свободно двигающимся металлическим кругом. В процессе эксплуатации это позволит регулировать интенсивность горения дров и, следовательно, температуру в помещении.
С помощью болгарки и диска по металлу делаем в трубе вертикальные прорези толщиной приблизительно 10 мм. Через них воздух будет поступать в топочную камеру.
Корпус (топка)
Для корпуса потребуется цилиндр с герметичным дном диаметром 400 мм и длиной 1000 мм. Размеры могут быть иными, в зависимости от имеющегося свободного пространства, но достаточными для закладки дров. Можно использовать готовую бочку или приварить к стальному толстостенному цилиндру днище.
Иногда котлы для отопления изготавливают из баллонов из-под газа для более длительного срока службы.
Дымоход
В верхней части корпуса формируем отверстие для отвода газов. Его диаметр должен быть не менее 100 мм. К отверстию привариваем трубу, через которую будет осуществляться отвод отработавших газов.
Длина трубы выбирается в зависимости от конструктивных соображений.
Соединяем корпус и устройство подачи воздуха
В днище корпуса вырезаем отверстие диаметром равным диаметру воздухоподающей трубы. Вставляем трубу внутрь корпуса таким образом, чтобы поддувало выходило за пределы днища.
Теплорассеивающий диск
Из металлического листа толщиной 10 мм вырезаем круг, размер которого немного меньше диаметра корпуса. Привариваем к нему ручку, изготовленную из арматуры или стальной проволоки.
Это значительно упростит последующую эксплуатацию котла.
Конвекционный кожух
Из листовой стали изготавливаем цилиндр или отрезаем кусок трубы, диаметр которой на несколько сантиметров больше наружного диаметра топки (корпуса). Можно использовать трубу диаметром 500 мм. Соединяем вместе конвекционный кожух и топку.
Сделать это можно с помощью металлических перемычек, привариваемых к внутренней поверхности кожуха и наружной поверхности топки, если зазор получился достаточно большой. При меньшем зазоре можно приварить кожух к топке по всему периметру.
Крышка
Из стального листа вырезаем круг такого же диаметра как топка или чуть больше. Привариваем к ней ручки, используя электроды, проволоку или другие подручные средства.
Учитывая, что в процессе эксплуатации котла ручки могут сильно нагреваться, стоит предусмотреть специальную защиту из материала с низкой теплопроводностью.
Ножки
Для обеспечения длительного горения к дну привариваем ножки. Их высота должна быть достаточной, чтобы поднять дровяной котел минимум на 25 см над уровнем пола. Для этого можно использовать различный прокат (швеллер, уголок).
Поздравляем, вы изготовили дровяной котел своими руками. Можно приступать к обогреву дома. Для этого достаточно загрузить дрова и поджечь их, открыв крышку и теплорассеивающий диск.
Изготовление теплообменника для печного котла своими руками
Простой способ
Допустим, имеется готовая кирпичная печь (отопительная, отопительно-варочная или обычный камин).
Стоит учитывать такие три нюанса:
- Предельную разницу высот на входе и выходе.
- Максимальную площадь поверхности.
- Теплообменник не должен мешать процессу горения и подаче топлива.
Желательно, чтобы теплообменник был сделан из жаропрочной нержавеющей стали. Хотя такой материал обойдется вам значительно дороже в сравнении со сталью, которая со временем поддается ржавлению, одно он прослужит намного дольше.
В тех случаях, когда печь только возводится, можно добиться того, чтобы водяной котел в кирпичной печи работал максимально эффективно.
Чтобы этого добиться, потребуется выполнить такие условия:
- Продукты горения должны выходить из дымоотводящей трубы с предельно возможной температурой. Коэффициент полезного действия такой печи будет тем выше, чем больший объем тепла будет отдан внутри печи.
- Идеально, если теплообменник будет установлен за пределами топливника. Такой подход объясняется тем, что пламя, являясь летучим веществом, легко отдает свое тепло и охлаждается, в результате чего мы имеем частичное сжигание топлива, КПД печи ухудшается. Хотя, казалось бы, в топке присутствует самая высокая температура.
- Схема должна быть таковой, чтобы вода в теплообменнике перемещалась навстречу тепловому потоку. Иными словами, охлажденный теплоноситель должен встречаться с самыми холодными печными газами, а разогретый – с газами, имеющими более высокую температуру.
Таким образом, получится удерживать большую постоянную температуру между двумя участками, и можно будет добиться более эффективного отопления. Помимо всего прочего, на теплообменнике будет скапливаться намного меньше конденсата, который провоцирует ржавление обычной стали.
Данный способ обустройства печки с котлом водяного отопления очень прост – он подразумевает установку колпакового дымохода с размещенным внутри теплообменником, способным удерживать большое количество теплоносителя. Лучше всего в качестве теплообменника в данном случае использовать регистр, сваренный воедино из нескольких труб большого сечения.
Устанавливая котел в печку своими руками по такой схеме, получим следующие результаты:
- Печные газы будут дольше оставаться в колпаке – самые горячие будут скапливаться в его верхней части, а их выход за пределы колпака будет происходить после того, как продукты горения остынут и опустятся вниз.
- Отсутствуют какие-либо препятствия для горения в топливнике. Сгорание топлива будет происходить максимально эффективно.
- Естественное движение потоков в находящемся в колпаке теплообменнике осуществляется снизу вверх. Самые холодные отработанные газы контактируют с теплоносителем, только что попавшим в теплообменник.
Если все условия по соединению котла для кирпичной печи с водяным отоплением будут полностью соблюдены, готовая отопительная система, созданная своими руками, получится максимально эффективной. Однако какой вариант теплообменника лучше всего подойдет именно для вас, решать только вам.
Когда корпус будет готов, останется установить дверцы, топку, варочную панель, теплообменник и другие детали. После окончания работ печь обязательно протапливают полностью и проверяют ее работоспособность.
Типы дымохода
Тип устанавливаемого дымохода напрямую зависит от пространства вашего дома. При подготовке к его монтажу следует не забывать о том, что он не должен быть близко расположен к вентиляционной системе и, тем более, не должен с ней соприкасаться.
Металлический дымоход. Установка такого дымохода достаточно проста и позволяет хорошо сочетаться со сложной конструкцией печи. Для того чтобы обеспечить хорошую износостойкость, после монтажа металл следует обработать специальным раствором, что резко увеличивает его стоимость.
Дымоход классического типа представляет собой конструкцию, созданную при помощи кирпичей, и не является отдельной частью печи, а продолжает ее конструкцию. Длительность службы такого дымохода невелика и составляет около 6 лет, на его внутренние поверхности будет осаживаться сажа, что приведет к необходимости чистки дымохода.
Плюсы и минусы водяного отопления
Достоинства систем, которые определили повсеместность их применения
- возможность работы от любого источника энергии, в качестве которого может использоваться любой из видов горючего топлива или электричество
- высокая теплоёмкость жидкой рабочей среды (воды или антифриза), которая во много раз превышает аналогичный показатель для воздуха
- зональное регулирование параметров давления и температуры, что позволяет создавать комфортный микроклимат для каждого помещения индивидуально
- высокий уровень безопасности, обеспеченный современной автоматикой
- низкий уровень шума при работе и отсутствие проблемы распространения пыли, что выгодно отличает отопление в сельском доме даже сделанное своими руками от воздушных систем обогрева
Среди основных недостатков водяных комплексов выделяют
- сложность расчёта и монтажа с применением большого количества оборудования, измерительных приборов, запорно-регулирующей арматуры, труб и фитингов
- длительное время, необходимое для прогрева помещений по сравнению с воздушными системами
- необходимость постоянного обслуживания для поддержания узлов и механизмов в работоспособном состоянии, контроля параметров функционирования, проверок с целью выявления протечек
- невозможность отключения в зимний период без слива, так как это чревато замерзанием жидкости с последующим разрывом трубопровода
Этапы монтажа отопительной системы
С котлами разобрались. Теперь нужно вникнуть в контуры подключения, подходящие для частного дома.
Для конструктивного решения задачи и составления схемы отопления желательно придерживаться некоторых правил:
- Определяем среднюю ветровую нагрузку, учитывая направление расположения дома. Промозглость особенно чувствуется в угловых домах северо-западного направления. В этом случае лучше предусмотреть большее потребление тепла, и потом завинтить запорные краны радиаторов, чем дружно противостоять холоду.
- Рассчитываем мощность котла.
- Подсчитываем количество радиаторов и секций.
- Намечаем подходящий вид котла.
- Изучаем схему подключения и разводку трубопровода.
- Оцениваем качество теплоизоляции дома.
Все учтено и подготовлено, остается лишь собственноручно смонтировать отопительную систему. Процесс подключения обойдется недорого, а классические схемы доступны для понимания.
Теплопровод системы отопления
Перенос тепла от установленного источника осуществляется по теплопроводам. К ним относятся все трубы системы. Это и магистрали, и стояки, и подводка к приборам.
Подбор оборудования для обвязки котла лучше доверить специалистам. Насосы, расширительный бак, регулирующие клапаны, автоматика и распределительные гребенки – это важные элементы системы, неправильный подбор которых приводит к завышенной стоимости тепла при эксплуатации.
Это же касается и индивидуального теплового пункта (ИТП), который будет в доме вместо котельной, если теплоснабжение централизованное.
Выбор теплоносителя
После того как выбран генератор тепла, нужно продумать, каким образом это тепло будет подаваться к приборам отопления. Внутри теплопровода циркулирует теплоноситель, который может быть:
- Жидким – вода.
- Газообразным – воздух, пар, газ.
Для отопления загородных домов используют воду. Иногда в нее добавляют присадки, выбор которых зависит от труб и температуры наружного воздуха зимой. Газообразный теплоноситель обычно нужен для технического производства.
Схемы систем отопления
Следующим важным шагом является выбор схемы разводки трубопроводов и подключение к ним приборов отопления. Этот раздел я рекомендую согласовать с проектировщиками, так как каждая система имеет свои особенности и подбирается индивидуально для каждого дома.
Однотрубная. Приборы подключаются к одной трубе. Главный плюс системы в том, что она снижает расход труб почти в 2 раза. А это значительно уменьшает стоимость.
Двухтрубная. Приборы отопления подключаются к двум трубам. Считается, что в этой системе тепло распределяется более равномерно. “Двухтрубка” легче всего регулируется при монтаже, поэтому ее чаще всего предлагают монтажные организации.
Лучевая. Каждый прибор отопления подключен самостоятельно от общего коллектора. При такой схеме можно регулировать каждый прибор, а это позволяет снизить затраты на отопление при эксплуатации. Но, с другой стороны, увеличивается стоимость системы из-за увеличения расхода труб.
При сравнении схем считается, что однотрубные системы более экономичные. При правильном расчете и равномерной нагрузке стояков они хорошо себя зарекомендовали. Заказчики целых микрорайонов по сей день предпочитают однотрубную систему.
Многие монтажники частных домов настаивают на двухтрубной системе. Это связано с тем, что при запуске и пусконаладочных работах, входящих в обязанности монтажной организации, “двухтрубку” легче отрегулировать. А при ошибках в монтаже “однотрубки” в процессе запуска возникнут проблемы.
Выбирая схему, нужно учитывать планировку дома, наличие нежилых помещений (тренажерный зал, гараж, бассейн), метод регулирования и автоматизации. Также сравните варианты по стоимости
Особое внимание уделите монтажу водяного отопления
Система “теплый пол”
Это самостоятельная система обогрева, состоящая из трубопроводов, уложенных в конструкции пола. Теплый пол может быть элементом системы отопления, т. е. частично погасить потери тепла.
Самостоятельного контура обогрева конструкцией “теплого пола” будет достаточно для небольшого помещения без окон. Например, в ванной комнате. Также удачным решением будет использовать “теплый пол” по зонам. Например, в большой гостиной, в зоне кухонного гарнитура или около дивана.
Если в комнате большие витражи, то отопление только “теплым полом” использовать нельзя. Обязательно изучите, как монтировать теплый пол.
Какие трубы использовать для отопления
Подбор труб для системы отопления является важной частью и во многом зависит от температуры теплоносителя и схемы отопления
Также стоит обратить внимание на материал труб, если вы планируете монтировать трубопроводы своими руками. Для некоторых видов труб нужно специальное оборудование
Для загородного дома можно использовать:
Для всех типов труб необходим качественный монтаж, поэтому я рекомендую выбирать проверенных специалистов, так как экономия в этом случае может дорого обойтись в процессе эксплуатации. Любой прорыв сети – это испорченные ремонт, мебель и нервы.
Устройство системы водяного отопления
Система отопления состоит из таких частей:
- печь;
- теплообменник;
- трубы;
- батареи;
- циркуляционный насос (монтируется не всегда);
- расширительный бак.
Регистр-теплообменник монтируется в топливную камеру или дымоход печи. Его делают из металла, выдерживающего высокие температуры и хорошо передающего тепло. Горячая вода от печи по системе труб поступает к радиаторам отопления. Затем остывшая вода возвращается к печи.
Выходной патрубок размещают в наиболее высокой точке прибора, а входной — как можно ближе к полу. Тогда горячая вода будет сразу поступать в трубопровод.
Внимание! Если трубу подсоединить не сверху теплообменника, в нём будет скапливаться пар. В результате появляется возможность гидрового удара, который способен разрушить систему. В небольших домах для движения теплоносителя достаточно гравитационной силы
Но если площадь велика или обогревать приходится на второй этаж, подключают циркуляционный насос. Он принудительно гонит воду по трубам в нужном направлении
В небольших домах для движения теплоносителя достаточно гравитационной силы. Но если площадь велика или обогревать приходится на второй этаж, подключают циркуляционный насос. Он принудительно гонит воду по трубам в нужном направлении.
Насос работает от электричества. На случай перебоев в питании предусматривают расширительный бак для резервного слива воды. Иначе жидкость в теплообменнике излишне нагреется, и бак может лопнуть.
Трубы, подсоединённые непосредственно к печи, делают металлическими, чтобы они переносили нагрев. Необходимый диаметр — как минимум 30 мм, а в больших коттеджах — 40—50 мм.
Трубы, ведущие от печи к батареям и от них, берут меньшего диаметра, как правило, до 20 мм. Из материалов используются:
- металлопластик;
- полипропилен.
Иногда в систему дополнительно подключается бойлер для горячего водоснабжения.
В качестве теплоносителя используется вода. Чтобы предотвратить замерзание в холодное время года, добавляется антифриз или обыкновенная соль. Применяют также глицериновый наполнитель. Он не только не замерзает зимой, но и безвреден при протечках.
Внимание! Иногда, особенно в дачных домах, воду просто сливают перед отъездом, а затем набирают вновь. Но это не только неудобно, но и приводит к повышенной коррозии металлических частей
Виды обогрева деревянных домов
Чтобы в доме из сруба летом было прохладно, а зимой тепло и уютно, важно правильно выбрать варианты отопления, базирующиеся на современных отопительных системах
Электроотопление
Обогрев деревянного дома посредством электрического отопления гарантирует жильцам легкость управления приборами и отсутствие вредных выхлопов. Кроме того, нет необходимости в строительстве отдельной котельной и дымохода.
Электросистема практически не имеет недостатков, но на нее могут повлиять внешние факторы в виде постоянно повышающейся стоимости ресурса и несовершенной работы электросетей с частыми перепадами напряжения. Чтобы обезопасить себя от подобных проблем, можно запастись генератором, но в этом случае вопрос с экономией становится спорным.
Если используется водяное электроотопление, то риск заключается в теплоносителе, который при некорректной эксплуатации оборудования может вытекать или замерзать.
Электрическое отопление обеспечивается за счет:
- обогревателей (навесных, напольных, встроенных – типа теплых полов);
- радиаторов, оснащенных индивидуальными обогревательными элементами;
- радиаторной схемы отопления, «сердцем» которой считается нагревательный электрокотел.
Газовое отопление
Газовое отопление в деревянном доме – легкий в обслуживании и достаточно эффективный метод, обеспечивающий высокий КПД, но одновременно с этим требующий повышенного внимания к технике безопасности. Особенно это касается деревянных сооружений, в которых планируется установить газовый котел.
Кроме того, далеко не ко всем загородным населенным пунктам подведен газ, что тоже является проблемой, которую можно решить, установив на участке специальный контейнер для хранения завозимого газа – газгольдер или закупая баллоны, но это значительно увеличит затраты.
Твердотопливное
Твердотопливное оборудование считается оптимальным вариантом для отопления тех домов, которые лишены доступа к газопроводу и где наблюдается сомнительная работа электросетей.
Такой обогрев является эффективным и менее затратным, чем электрический агрегат, а также привлекает невысокой ценой оборудования и возможностью монтажа всех элементов своими руками. В современных моделях твердотопливных котлов предусмотрены узлы и детали, совершенствующие их эффективность: например, автомат для дозированной подачи угля в котел.
Для нормального функционирования агрегата необходимо устанавливать его на цокольном этаже или в специально построенной котельной.
Сырьем для отопления котла такого вида является уголь, торф, дрова, опилки или пеллеты. При работе устройство очень нагревается, что повышает риск возникновения пожара
С целью обеспечения безопасности важно, чтобы котельная была облицована негорючим материалом. Кроме того, необходимо позаботиться о помещении, предназначенном для хранения сырья
Печное
Печное отопление в деревянном доме обеспечивает тепло и уют. Чаще всего применяют печи типа «шведки», сочетающие в себе не только функции теплоотдачи, но и оснащенные варочной поверхностью и духовкой. При желании такую печь дополняют камином и устраивают у ее стены спальные места.
Недостаток печного обогрева в вероятности отравления продуктами горения или воспламенения. Кроме того, печь сможет прогреть дровами или углем дом квадратурой не более 100 кв. м.
Жидкотопливное
Котлы, работающие на жидком топливе, также пользуются особой популярностью в тех районах, где другие варианты отопления невозможны.
В качестве основного сырья используют дизтопливо (солярку). Преимуществом этого вида отопления считается низкая стоимость сырья, а главным недостатком – возможность отравления угарным газом, возникновение пожаров при несоблюдении техники безопасности и необходимость оборудования специальных помещений.
Инфракрасное
Учитывая трудности с популярными системами отопления, была разработана инновационная и рациональная схема обогрева на основе инфракрасного излучения.
Принцип работы этого оборудования заключается в работе обогревательных элементов, излучающих тепловую энергию на поверхности деревянного дома (мебель, стены, потолки, полы), которые при нагревании отдают тепло в воздух. При этом теплый воздух поднимается и смешивается с холодным, что позволяет избежать перегрева и экономит до 70% энергии.
Иногда используют комбинированные виды отопления, когда применяют несколько видов одновременно. Это может быть обогрев электрическим котлом, функции которого в случае отключения электроэнергии начинает выполнять твердотопливный агрегат.
2 Встроенный теплообменник – виды, схемы конструкций
Это сердце установки, от правильного выбора и монтажа зависит эффективность работы. Изготовление начинают с расчета площади, с которой будет контактировать огонь – от нее зависит производительность. Далее определяются с конфигурацией, материалом и расположением в топке, выполняют чертеж. Под размеры проектируют печь. Место размещения конструкции – топливник или канальная система, отдача в последнем случае заметно уменьшается. Первый вариант предпочтительнее, но использование габаритных изделий ограничивает стесненное пространство.
Все теплообменники сводятся к двум разновидностям – из листового металла или труб. Площадь обогреваемой поверхности при одинаковых габаритах существенно отличается. В этом нетрудно убедиться на простом примере, используя формулу расчета окружности трубы: C=π×d. При диаметре 5 см она составляет 15,7 см, а длина 0,5 м – это уже 0,0785 м2. Всего 6 элементов в совокупности почти 0,5 м2, которые воспринимают тепло и отдают его.
Подобная конструкция займет пространство 0,5×0,25 м. Котел из листового металла при таких размерах минимум в три раза проигрывает по эффективности. Его обогрев наиболее интенсивный с одной стороны, обращенной к огню, тыльная получает тепло от газов, тогда как трубное изделие охватывается пламенем полностью. Один квадратный метр водяного контура отдает 10 кВт энергии, что достаточно для отопления 100 м2 очень холодного дома без теплоизоляции.
Как монтировать водяной контур
Монтаж происходит таким же образом, как и монтаж при любой другой системе отопления. Единственный момент, который нужно учитывать — «обратка» при печном отопление расположена выше.
Циркуляция теплоносителя бывает трех видов:
- Естественная. Для естественной циркуляции монтаж труб нужно осуществлять под максимально допустимым уклоном. Кроме этого, в том месте где труба выходит из печи необходимо устроить «коллектор разгона»: для этого трубу направляют вертикально в высоту 1–1,5 м, а потом вниз к радиаторам по наклонной.
Естественная циркуляция
- Принудительная. Этот вид циркуляции увеличивает КПД до 30%. В схему добавляется циркулярный насос, который и создает давление теплоносителя. Однако устраивать систему с одним только видом принудительной циркуляции нежелательно, ведь в случае перебоев с электроэнергией или выходом насоса из строя циркуляция воды не будет осуществляться, что приведет к закипанию теплоносителя в системе.
Принудительная циркуляция
- Комбинированная. Для данного вида циркуляции необходимо совместить монтаж труб с уклоном, как описано в первом пункте, с насосом. Насос в данном случае подключается в систему по параллельной магистрали, как указано на схеме 4. При такой комбинации насос будет работать при наличии электроэнергии, при ее отсутствии циркуляция будет осуществляться естественным путем.