Система опалення приватного будинку

Система опалення приватного будинкуЕфективна система обігріву зробить комфортним життя в будь-якому будинку. Ну а якщо опалення буде працювати геть погано, то рівень комфорту не врятують жодні дизайнерські вишукування. Тому зараз ми поговоримо про схеми і правила монтажу елементів системи, що обігріває житло та які сантехнічні роботи необхідно виконати для їх встановлення.

Що потрібно для збірки – 3 головні деталі

Будь-яка система опалення складається з трьох базових компонентів:

  • джерела тепла – в цій ролі може виступати котел, піч, камін;
  • магістралі, що передає тепло, – зазвичай в цій якості виступає трубопровід, по якому циркулює теплоносій;
  • нагрівального елементу – в традиційних системах це класичний радіатор, що перетворює енергію теплоносія в теплове випромінювання.

Зрозуміло, існують схеми, що виключають перший і другий елементи цього ланцюжка. Наприклад, загальновідоме пічне опалення, коли джерело є і нагрівальним елементом, а магістраль, що передає тепло, відсутня в принципі. Або конвекційний обігрів, коли з ланцюжка виключають радіатор, оскільки джерело гріє до потрібної температури саме повітря в будинку. Однак пічна схема вважалася застарілою ще на початку ХХ століття, а конвекційний варіант дуже складно реалізувати своїми руками без спеціальних знань і специфічних умінь. Тому більшість побутових систем будується на базі водогрійного котла з боку підводу води (трубопроводу-розводки).

У підсумку для будівництва системи нам буде потрібно один котел, кілька радіаторів (зазвичай їх кількість дорівнює числу вікон) і арматура для трубопроводу з супутніми фітингами. Причому, щоб зібрати опалення приватного будинку, вам доведеться своїми руками з’єднати всі ці компоненти в рамках однієї системи. Але перед цим було б непогано розібратися з параметрами кожного елемента – від котла до труб і радіаторів, щоб знати, що купувати для будинку.

Який котел вибрати і як підрахувати його потужність

Система опалення приватного будинкуВодяне опалення черпає енергію у особливого котла, камеру згоряння якого оточує заповнена рідким теплоносієм сорочка. При цьому в топці можуть горіти будь-які продукти – від газу до торфу. Тому перед складанням системи дуже важливо вибрати не тільки потужність, але і тип джерела тепла. І вибирати доведеться між трьома варіантами:

  • Газовим котлом – він переробляє на тепло магістральне або балонне паливо.
  • Твердопаливним нагрівачем – він живиться вугіллям, дровами або паливними гранулами (пелетами, брикетами).
  • Електричним джерелом – воно перетворює в тепло електроенергію.

Найкращим варіантом з усіх перерахованих вище є газовий теплогенератор, який працює на магістральному паливі. Він дешевий в експлуатації і працює в безперервному режимі, оскільки подача палива здійснюється автоматично і в скільки завгодно великих обсягах. Причому у такого обладнання фактично немає недоліків, крім високої пожежної небезпеки, яка властива всім котлам.

Непоганим варіантом теплового генератора, опалювати приватний будинок без газопроводу, є твердопаливний котел. Особливо моделі, розраховані під тривале горіння. Паливо для таких котлів можна знайти, де завгодно, а особлива конструкція дозволяє скоротити періодичність завантаження з двох разів на добу до одного заповнення топки в 2-3 дня. Втім, від періодичної чистки не позбавлені навіть такі котли, тому даний момент є основним мінусом подібного нагрівача.

Найгіршим варіантом вибору з усіх можливих є електричний котел. Недоліки такої пропозиції очевидні – трансформація електрики в енергію теплоносія коштує занадто дорого. Крім того, електричний котел потребує частої заміни нагрівача і облаштуванні посиленої лінії електропроводки, а також і заземлення. Єдиний плюс такого варіанту – це повна відсутність продуктів горіння. Для електрокотла не потрібен димохід. Тому більшість домогосподарств вибирають або газовий, або твердопаливний варіант. Однак, крім типу палива, домовласникові необхідно звернути увагу ще й на параметри самого теплового генератора, а точніше – на його потужність, яка повинна компенсувати теплові втрати житла в зимовий період.

Вибір котла по потужності починається з підрахунків метражу опалювальних приміщень. Причому на кожен квадратний метр має припадати не менше 100 ват теплової потужності. Тобто для приміщення на 70 квадратів потрібен котел на 7000 ват або 7 кВт. Крім того, було б непогано закласти в потужність котла 15-відсотковий запас, який стане в нагоді під час сильних холодів. В результаті для будинку на 70 м2 потрібен котел на 8,05 кВт (7кВт 15%).

Більш точні розрахунки потужності нагрівача оперують не квадратами площі, а об’ємом будинку. У цьому випадку прийнято вважати, що енергетичні витрати на обігрів одного кубічного метра рівні 41 ват. І будинок площею 70 м2 з 3-метровою висотою стель має опалювати теплогенеруюче пристрій потужністю 8610 ват (70 × 3 × 41). А з урахуванням 15-відсоткового запасу потужності на сильні холоди максимальна теплогенерируюча здатність такого котла повинна дорівнювати 9901 вату або, з урахуванням округлення, 10 кВт.

Батареї і труби – мідь, пропилен або металопластик?

Система опалення приватного будинкуЩоб провести систему опалення по будинку нам знадобляться труби і радіатори. Останні можна вибирати, навіть виходячи з естетичних уподобань. У приватному будинку немає великого напору в системі, отже, відсутні і обмеження по міцності радіаторів. Однак вимоги до теплогенеруючої здатності батарей все одно залишаються. Тому при підборі радіаторів буде правильно орієнтуватися не тільки на зовнішній вигляд, але і на тепловіддачу. Адже потужність нагрівального елементу повинна відповідати площі чи обсягу кімнати. Наприклад, в приміщенні на 15 квадратів повинна стояти батарея (або кілька радіаторів) потужністю 1,5 кВт.

З трубами виходить більш складна ситуація. Тут потрібно брати до уваги не тільки естетичну складову, але і можливість виконати монтаж мережі своїми силами при мінімальних знаннях і зусиллях з боку доморощеного слюсаря. Тому в якості кандидатів на роль ідеальної арматури для розведення ми можемо розглядати тільки три варіанти:

  • Мідні труби – вони використовуються при облаштуванні і домашніх, і промислових систем опалення, але коштують дуже дорого. Крім того, така арматура з’єднується з допомогою пайки, а ця операція знайома далеко не всім.
  • Поліпропіленові труби – вони коштують дешево, але для їх монтажу потрібен особливий зварювальний апарат. Втім, такий апарат може освоїти навіть дитина.
  • Металопластикові труби – таку систему можна зібрати за допомогою гайкового ключа. Крім того, металопластик обходиться не дорожче поліпропіленових труб і дозволяє економити на кутових фітингах.

В результаті саморобне опалення краще збирати на базі металопластикової арматури, оскільки вона не вимагає від виконавця вміння поводитися зі зварювальним апаратом або паяльником. У свою чергу, цангові фітинги металопластикового трубопроводу можна монтувати навіть руками, допомагаючи собі гайковим ключам тільки на 3-4 останніх оборотах. Щодо габаритів арматури, а точніше прохідного діаметру, у досвідчених фахівців з облаштування систем обігріву склалося така думка: для системи з насосом можна вибрати трубу ½ дюйма – такого пропускного діаметра вистачить для домашньої системи з надлишком.

Ну а якщо напірне обладнання не буде використовуватися (вода піде по трубах самопливом, спонукувана гравітаційною та тепловою конвекцією), то для такої системи буде досить труби на 1¼ або 1½ дюйма. Купувати арматуру більшого діаметру при таких обставинах не потрібно. А яке розведення вибрати – напірне або безнапірнеі, про це ми поговоримо нижче по тексту, заодно обговоривши і оптимальні схеми підключення батарей до котла.

Оптимальна схема розводки під самостійний монтаж

Система опалення приватного будинкуДомашнє опалення будується на базі двох схем: однотрубної і двотрубної. Крім того, побутову розводку можна побудувати і на колекторній основі, але початківцям майстрам таку схему зібрати складно, тому далі по тексту не будемо розглядати цей варіант, зосередившись лише на одно- і двотрубних варіантах.

Однотрубна розводка передбачає наступний план циркуляції теплоносія: гарячий потік залишає сорочку котла і переливається по трубі в першу батарею, з якою він потрапляє в другу і так далі, до самого крайнього радіатора. Обратки в такій системі практично немає – її замінює короткий відрізок, що з’єднує крайню батарею і котел. Причому при оформленні однотрубною примусової схеми на цьому відрізку розміщується напірне обладнання (циркуляційний насос).

Таку систему дуже легко зібрати. Для цього потрібно встановити котел, розвісити батареї і прокинути по одній нитці розводки між кожними встановленими елементами системи опалення. Однак за простоту монтажу доведеться розплатитися відсутністю механізмів управління тепловіддачею радіаторів. Регулювати температуру в кімнаті в цьому випадку можна, тільки змінюючи інтенсивність горіння палива в котлі. І ніяк інакше.

Зрозуміло, з урахуванням дорожнечі палива цей нюанс влаштує тільки небагатьох домовласників, тому одноконтурне розведення намагаються не використовувати в приміщеннях площею від 50 квадратних метрів. Однак до невеликих будівель така розводка підходить просто ідеально, як і до природної схеми циркуляції теплоносія, коли натиск генерується за рахунок температурного та гравітаційного спонукання.

Двотрубна система влаштована трохи інакше. В цьому випадку діє наступна схема руху теплоносія: вода залишає сорочку котла і потрапляє в напірний контур, з якого вона зливається в першу, другу, третю батареї і так далі. Обратка в цій системі реалізована у вигляді окремого контуру, укладеного паралельно напірній гілці, і минулий батарею теплоносій зливається в зворотну лінію, повертаючись в котел. Тобто в двухконтурній схемі радіатори з’єднані з напірною і зворотньою трубою за допомогою спеціальних відгалужень, врізаних в дві основні магістралі.

Щоб зробити такий контур, потрібно використовувати більше труб і фітингів, але всі витрати окупляться в найближчому майбутньому. Двоконтурний варіант передбачає можливість регулювання тепловіддачею кожної батареї. Для цього досить вмонтувати в пов’язане з радіатором відгалуження від напірної магістралі запірно-регулюючий вентиль, після чого з’являється можливість управляти обсягами теплоносія, що прокачується крізь батарею, не втручаючись в загальну циркуляцію. Завдяки цьому можна захистити себе не тільки від перегріву повітря в конкретній кімнаті, але і від безглуздої перевитрати палива і особистих коштів, виділених на його закупівлю.

У цього варіанта схеми розводки є тільки один мінус: на його основі дуже складно зібрати ефективну систему на природну циркуляцію теплоносія. Зате на базі насоса вона працює набагато краще одноконтурного аналога. Тому далі по тексту ми будемо розглядати покрокові інструкції складання одноконтурной системи на природній циркуляції і двоконтурної мережі на примусовому спонуканні руху теплоносія.

Збірка системи опалення з природною циркуляцією

Будівництво системи з природною циркуляцією починається з вибору місця для установки котла. Джерело тепла повиненно стояти в кутовій кімнаті, розміщуючись в найнижчій точці розводки. Адже батареї підуть по внутрішньому периметру, уздовж несучих стін, причому навіть останній радіатор повинен розташовуватися трохи вище котла. Після того, як місце для котла вибрано, можна приступати до його встановлення. Для цього стіну в зоні розміщення обкладають кахлем, а на підлогу набивають або лист оцинковки, або панель з плоского шиферу. Наступний етап – монтаж димоходу, після чого можна ставити сам котел, підключаючи його до витяжної труби і паливопроводу (якщо такий є)

Подальший монтаж здійснюється по напрямку руху теплоносія і реалізується за наступною схемою. Спочатку під вікнами розвішують батареї. Причому верхній патрубок останнього радіатора повинен розташовуватися вище напірного виходу з котла. Величина піднесення розраховується, виходячи із пропорції: один погонний метр розводки дорівнює двом сантиметрам піднесення. Передостанній радіатор вішають на 2 см вище останнього і так далі, до першої батареї по ходу руху теплоносія.

Коли потрібну кількість батарей вже вісить на стінах будинку, можна переходити до складання розводки. Для цього потрібно приєднати до напірного патрубка (або штуцера) котла 30-сантиметровий ділянку горизонтального трубопроводу. Далі до цієї ділянки пристиковують вертикальну трубу, підняту на рівень стелі. У цій трубі на вертикальну лінію накручують трійник, забезпечуючи перехід в горизонтальний ухил і облаштування місця врізки розширювального бачка.

Для монтажу бачка використовують вертикальний штуцер трійника, а до вільного відведення прикручують другу горизонтальну ділянку напірної труби, яку тягнуть під ухилом (2 см на 1 м) до першого радіатора. Там горизонталь переходить у другу вертикальну ділянку, що спускається до патрубку радіатора, з яким труба і стикуються, використовуючи цанговий фітінг з нарізним згоном.

Далі потрібно з’єднати верхній патрубок першого радіатора з відповідним роз’ємом другого радіатора. Для цього використовують трубу відповідної довжини і два фітинга. Після цього таким же чином з’єднують нижні патрубки радіаторів. І так далі, до стикування передостанньої і останньої батареї. У фіналі потрібно вмонтувати в верхній вільний штуцер останньої батареї краник Маєвського і підключити до нижнього вільного роз’єму цього радіатора зворотню трубу, яку заводять в нижній патрубок котла.

Для заповнення системи водою в зворотній трубі можна облаштувати врізку трійника з кульовим вентилем на бічному відводі. Відведення від водопроводу підключаємо до вільного торця цього вентиля. Після чого систему можна заповнювати водою і включати котел.

Обігрів з примусовою циркуляцією за 8 кроків

Монтаж насоса в систему опалення буде виправдана і в разі одноконтурної розводки. Однак максимальну ефективність системи з примусовою циркуляцією забезпечить тільки двотрубна розводка, яку облаштовують за такими правилами:

  1. Котел можна встановити на підлогу або повісити на стіну в будь-якій кімнаті, не відстежуючи рівень розміщення опалювального приладу.
  2. Далі від напірного і зворотного патрубків котла на рівень підлоги спускають дві труби, використовуючи або муфти, або кутові фітинги.
  3. До торців цих труб монтують дві горизонтальні лінії – напірну і зворотню. Вони йдуть уздовж несучих стін будинку, від котла до місця розташування крайньої батареї.
  4. На наступному етапі потрібно розвісити батареї, не звертаючи уваги на рівень розташування патрубків щодо сусіднього радіатора. Вхід і вихід з батареї можна розташувати на одному рівні або на різних, на ефективність опалення цей факт не вплине.
  5. Далі врізати в напірну і зворотню гілка по трійнику, розташувавши їх під входом і виходом кожної батареї. Після цього з’єднуємо трійник напірної труби з входом в батарею, а фітінг на обратке – з виходом. Причому цю операцію доведеться виконати з усіма батареями. За аналогічною схемою в системі монтуємо і відводи для підключення теплої підлоги.
  6. На наступному етапі встановлюємо розширювальний бак. Для цього в ділянку напірної труби між котлом і першою батареєю врізати трійник, відвід якого з’єднуємо вертикальною трубою з входом в розширювальний бак.
  7. Далі можна зайнятися монтажем циркуляційного насоса. Для цього в зворотну лінію між першою батареєю і котлом монтуємо вентиль і два трійника, збираючи байпас для насоса. Далі від трійників відводимо два Г-образних відрізка, між торцями яких і монтуємо насос.
  8. У фіналі облаштовуємо відведення для затоки води в систему. Для цього потрібно врізати ще один трійник між насосом і котлом, підключивши до його відведення шланг від водопроводу.

Діючи за цим планом, можна зібрати двотрубне розведення в будинку будь-якої площі. Адже конструкція подібної системи не залежить від кількості батарей – принцип монтажу буде ідентичний і для двох, і для 20 радіаторів.

Як підвищити ефективність системи – акумулятор або байпас?

Для підвищення ефективності систем опалення в побуті використовують або теплові акумулятори, або байпаси. Перші монтують в котельних великої площі, другі – в невеликих приміщеннях, де, крім котла, стоіть і інше обладнання. Тепловий акумулятор являє собою заповнену водою ємність, всередині якої прокладені напірна і зворотна лінія системи опалення. Як правило, така ємність ставиться відразу за котлом. У розташовану між нагрівачем і акумулятором ділянку напірного і зворотного трубопроводу можна врізати запобіжні клапани, розширювальні бачки і циркуляційні насоси.

При цьому напірна лінія розігріває воду в баку, а зворотна – гріється від залитої в акумулятор рідини. Тому при відключеному пальнику котла система може працювати деякий час тільки від теплового акумулятора, що дуже вигідно в разі використання в контурі твердопаливних котлів, що генерують надлишкову енергію на старті горіння закладеної з топку порції дров або вугілля. Місткість теплового акумулятора визначають по пропорції 1 кВт потужності котла = 50 літрам обсягу бака. Тобто для нагрівача потужністю 10 кВт потрібен акумулятор об’ємом 500 літрів (0,5 м3).

Байпас – це обводна труба, яку вварюють між напірною і зворотною гілкою. Її діаметр не повинен перевищувати радіусу основної магістралі. Причому в тіло байпаса краще заздалегідь врізати запірний вентиль, який перекриває циркуляцію теплоносія.

При відкритому вентилі частина гарячого потоку йде не в напірний контур, а відразу в обратку. Завдяки цьому можна знизити температуру нагрівання батареї на 10 відсотків, скоротивши обсяги прокачується крізь радіатор теплоносія, що прокачується крізь батарею, на 30%. У підсумку за допомогою байпаса можна відрегулювати роботу радіатора і в двухконтурній, і в одноконтурній розводці. В останньому випадку це особливо актуально, оскільки врізаний в перші дві батареї байпас забезпечує сильніший прогрів останнього радіатора в лінії і дає можливість контролювати температуру в кімнатах, хоча і не з такою ефективністю, як у випадку з двухтрубной розводкою.