Отопление дома
Наиболее распространенные системы отопления, это индивидуальные системы водяного отопления. Печи, камины и электронагревательные приборы принято использовать в качестве вспомогательного источника тепла. Воздушные системы отопления применяются в основном для промышленных помещений.
Эффективность, надежность и долговечность системы отопления частного дома будет зависеть от выбранной схемы, ее расчета и монтажа, качества комплектующих, правильной эксплуатации и своевременного технического обслуживания.
Выбор типа отопительного котла и расчет его мощности
Генератором тепла в системе водяного отопления является котел. Его тип зависит от того, какой вид топлива преобладает в районе проживания.
Невысокая популярность твердотопливных котлов при относительной доступности топлива объясняется неудобствами в процессе их эксплуатации (топка 2 раза в день, чистка дымохода). Режим теплоотдачи у твердотопливного котла носит циклический характер и колебания суточной температуры воздуха в отапливаемых помещениях достигают 5°С. Если же выбор твердотопливного котла неизбежен, существует два способа предотвратить недостатки котла: сократить число топок за счет увеличения времени горения, или же использовать водяные теплоаккумуляторы, которые включаются в систему отопления.
Электрические котлы в силу высокой стоимости электроэнергии и проблем с энергоподключением, не слишком популярны. Жидкотопливные котлы неэкологичны. Поэтому самый оптимальный вариант, если Ваш дом газифицирован. Преимущество газового оборудования заключается в простоте эксплуатации и в отсутствии необходимости запасать горючее. Котлы, работающие на газе, обладают КПД, достигающим 95%, а в случае конденсационных котлов — и превышающим эту цифру.
До недавнего времени для установки газового отопительного оборудования требовалось отдельное помещение. Сейчас это правило сохранилось только для котлов с открытой камерой сгорания. При разработке проектов деревянных домов с газовым отоплением существует своя специфика. Учитывается усадка стен, микроклимат помещений из древесины, противопожарные требования для котельного оборудования.
Эффективность работы автономной системы отопления в первую очередь зависит от мощности выбранного котла и системы обвязки. Недостаточная мощность не позволит достичь нужной температуры в холодное время года, избыточная — приведет к неэкономному расходу топлива.
Основными параметрами, на которые следует опираться при расчете мощности, являются:
1) площадь отапливаемого помещения (S);
2) удельная мощность котла на 10 м² помещения, которая устанавливается с учетом поправок на климатические условия региона (W уд.).
Существуют общепринятые значения удельной мощности по климатическим зонам:
— для Подмосковья W уд. = 1,2 – 1,5 кВт;
— для Северных районов W уд. = 1,5 – 2,0 кВт;
— для Южных районов W уд. = 0,7 – 0,9 кВт.
Расчет мощности котла (W кот) осуществляется по формуле:
W кот. = S W уд. / 10
Часто для удобства расчетов применяют усредненное значение W уд., равное единице. Исходя из этого, принято выбирать мощность котла из расчета 10 кВт на 100м² отапливаемого помещения.
Например:
1.Площадь отапливаемого помещения S =100 м²;
2.Удельная мощность (W уд.) для Подмосковья = 1,2 кВт;
W кот. = 100 1,2 / 10 = 12 кВт;
От площади дома будет зависеть тип водяного отопления. Система с естественной циркуляцией (в силу малой инерционности) может быть использована для зданий не более 100м². Для большей площади потребуется принудительная циркуляция теплоносителя, которая может быть обеспечена включением в систему циркуляционных насосов. Они, обычно, устанавливаются в обратную линию, ведущую от отопительных приборов к котлу, для того, чтобы продлить срок службы деталей, избавив их от контакта с горячей водой.
Циркуляционные насосы работают непрерывно, отсюда и требования, предъявляемые к ним: бесшумность, малое энергопотребление, простота, надежность и долговечность. В современных газовых котлах такие агрегаты уже встроены в корпус.
Подбор и монтаж трубопроводов
Ассортимент предлагаемых рынком труб достаточно велик. Это:
— стальные, стальные оцинкованные, нержавеющие;
— медные;
— полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые армированные алюминием).
К недостаткам стальных труб нужно отнести потребность в сварочных работах при монтаже системы и коррозийные процессы, происходящие в их стенках. Подобных недостатков лишены оцинкованные трубы, если при их монтаже использовать резьбовые соединения. При этом обе разновидности металлических трубопроводов достаточно тяжелы, а работа с ними требует определенной квалификации.
Перечисленных выше недостатков лишены полимерные трубы, среди которых выгодно отличаются металлопластиковые конструкции (это алюминиевая тонкостенная труба, с внутренней и внешней стороны покрытая пластиком).
К основным их достоинствам относятся:
— кислородонепроницаемость, что позволяет замедлить процесс коррозии и износа отопительного оборудования;
— низкий коэффициент линейного расширения по сравнению с полимерными неармированными трубами;
— высокая механическая прочность;
— стойкость к коррозии и отложению осадка на внутренней поверхности;
— антистатичность;
— малое гидравлическое сопротивление;
— удобство работы и отсутствие необходимости в профессиональном оборудовании для монтажа.
Металлопластиковые трубы монтируют с помощью прессовых или резьбовых соединений без применения сварки. Это позволяет снизить себестоимость монтажных работ и получить экологически безопасную систему отопления. Комплектуется такая система и аксессуарами – фитингами (тройники, отводы, шаровые краны и т.п.), конструкция которых отличается надежностью в работе и долговечностью. Также сегодня все большее распространение получают трубопроводы из полипропилена, способные выдерживать достаточно высокий (до 100ºС) нагрев.
Тем, кто решил «спрятать» трубопроводы в стенах дома с последующей заделкой, потребуются медные трубы, соединенные методом высокотемпературной пайки серебросодержащим припоем. Медь обладает стойкостью к высоким температурам (200 ºС), а медные трубопроводы выдерживают давление на разрыв 200 атм. На сегодняшний день это практически единственный способ получить абсолютно надежную систему, способную прослужить не одно поколение. Но работа с такими трубами требует высокой квалификации, кроме того, они дороги.
Расход трубопроводов в системе отопления частного дома будет зависеть от выбранной схемы разводки (двухтрубная или однотрубная). Современная система отопления, особенно для большой площади, подразумевает двухтрубную схему, позволяющую регулировать температуру в каждом отапливаемом помещении при помощи терморегуляторов.
Подбор отопительных приборов и требования к монтажу
Для передачи тепла от теплоносителя в обогреваемое помещение используются отопительные приборы. На практике наибольшее распространение получили конвективно-радиационные «секционные» радиаторы, обладающие сегодня оптимальными потребительскими качествами.
Для расчета необходимого числа секций в них пользуются следующей зависимостью. Теплоотдача одной секции и делится на коэффициент 100. В результате получается число квадратных метров, которое она способна обогреть. Зная площадь помещения (при среднем значении высоты потолков — не более 2,7 м), можно посчитать требуемое количество сегментов.
Например, одна секция обогревает площадь приблизительно 2 м²(200 Вт делим на 100), то для комнаты в 16 м² требуется восемь секций. В том случае, если помещение угловое или в комнате есть балкон, то количество секций увеличивают (как правило, на 2 – 3). Следует иметь в виду, что в среднем на 10% меньше тепла дает радиатор, помещенный в глубокую нишу под подоконником. Декоративный короб, которым часто закрывают батарею, отбирает 15-20% тепла. Уменьшает теплоотдачу отопительных приборов и трубопроводов каждый последующий слой краски.
При монтаже радиаторов следует придерживаться следующих требований:
— радиаторы устанавливаются строго под окнами (чтобы теплый воздух, поднимающийся от радиатора, блокировал движение холодного воздуха от окна);
— нагревательные приборы устанавливают так, чтобы их «ребра» располагались строго вертикально;
— в каждом отдельном помещении нагревательные элементы должны располагаться на одном уровне (по горизонтали);
— расстояние от пола до низа прибора должно быть не менее 60 мм(для удобства уборки пола под нагревательным элементом), а от верха прибора до подоконника – не менее 50 мм(чтобы обеспечивалась возможность снять отопительный прибор без демонтажа подоконной доски).
