Якщо приватний будинок розрахований на постійне проживання, а не тільки на літній відпочинок, то в ньому обов'язково повинна бути влаштована система опалення. Закрита схема отримала найбільш широке поширення. Це досить складна інженерна конструкція, що містить теплоносій, повністю ізольований від контакту з навколишнім середовищем, від чого й отримала свою назву.
Особливості закритої системи
Закрита система опалення має безліч позитивних сторін:
- У герметичному баці не випаровується теплоносій. Це означає, що система може бути заповнена низкозамерзающий розчином етиленгліколю - антифризом. Якщо опалення зупиниться взимку на довгий час: антифриз не замерзне в трубах і не зруйнує їх.
- Розширювальний бак можна врізати в будь-яке місце системи. Найчастіше він встановлюється в топковому приміщенні, поруч з котлом опалення.
- Наявність циркуляційного насоса дозволяє швидше прокачувати теплоносій крізь систему і забезпечувати швидке опалення приміщень.
- Відсутність розширювального бачка на горищі приватного будинку зменшує теплові втрати в системі опалення.
Закрита система опалення приватного будинку може одночасно містити звичайні батареї опалення і теплі підлоги
- При монтажі використовуються труби меншого діаметру, ніж в соматичних системах, без шкоди якості обігріву. Це знижує початкові витрати на пристрій опалення.
- Структура мережі дозволяє легко встановлювати індивідуальний режим опалення для кожної кімнати.
- Система повністю герметична і виключає утворення повітряних пробок, а відсутність в трубах кисню зменшує інтенсивність внутрішньої корозії.
- У мережі різниця між температурою на початку і кінці мережі невелика. Тому опалювальний котел працює в більш стабільному і щадному режимі, ніж в соматичних системах, що значно подовжує термін його експлуатації.
- Закрита система опалення приватного будинку може одночасно містити звичайні батареї опалення і теплі підлоги.
Мінусів у закритої системи опалення небагато:
- Розширювальний бак має більший розмір, ніж для самопливної системи.
- Опалення може працювати тільки при безперебійної подачі електрики. У разі його припинення перестає працювати напірний насос і опалення зупиняється. Тому для запобігання таких випадків необхідно передбачити резервне джерело живлення.
склад системи
Схема системи опалення закритого типу
Система опалення закритого типу в мінімальній конфігурації містить наступні елементи:
- опалювальний котел;
- герметичний розширювальний бак;
- циркуляційний насос ;
- прилади опалення - радіатори, теплі підлоги або конвектори;
- труби і запірна апаратура;
- клапани і воздухоотводчики.
У систему можуть додатково встановлюватися різні пристрої автоматичного управління і контролю.
котел опалення
Котел в закритій системі опалення
Система може працювати з котлами різного типу:
- Газові. При наявності поблизу від будинку газової магістралі котли цього типу будуть найкращим рішенням для опалення приватного будинку. Вони мають високий ККД, економічні, надійні і прості в експлуатації. Проект їх установки вимагає узгодження з місцевими газовими службами, підключення до мережі газопостачання повинно виконуватися тільки спеціалізованими організаціями.
- Електричні котли. Ці котли компактні і прості в експлуатації. Їх можна встановлювати своїми руками, підключення не вимагає спеціального дозволу. Але для забезпечення безпеки електричний котел необхідно підключати до окремої лінії з власним автоматом відключення.
- Котли на твердому паливі. Сучасні котли на твердому паливі далеко пішли від примітивних «буржуйок». Вони можуть використовувати передові методи спалювання палива, наприклад, піролізний, забезпечуючи на одній закладці безперервну роботу до 10-15 годин. Моделі, що працюють на пелетах, забезпечуються пристроями автоматичного завантаження, які дозволяють збільшити період між завантаженнями палива до двох діб.
Потужність котла повинна бути такою, щоб забезпечити ефективну роботу всіх приладів опалення в будинку.
Як розрахувати цю потужність, розглянемо нижче.
Розширювальний бак
Будова герметичного розширювального бака
Герметичний розширювальний бак є обов'язковим елементом закритих систем теплопостачання. При нагріванні теплоносій розширюється, тому без такого бака систему розірве виникло внутрішнє тиск.
Конструктивно бак складається з двох частин - повітряної камери і камери теплоносія. Вони розділені гнучкою мембраною. При збільшенні температури і об'єму теплоносія його надлишки виходять з труб в камеру, прогинають мембрану, стискаючи тим самим повітря в повітряній камері. При охолодженні і стисканні теплоносія це повітряний тиск витісняє його назад в мережу теплопостачання - в системі підтримується постійний рівноважний стан.
Циркуляційний насос
Циркуляційний насос забезпечує рух теплоносія по мережі теплопостачання. Вибір конкретної моделі необхідно робити, виходячи з декількох параметрів:
- Необхідна продуктивність. Її можна розрахувати за формулою: Q = P / (T × R). У цій формулі P - потужність котла, Т - теплоємність теплоносія, R - різниця температур на вході і виході котла. Для звичайних радіаторів цей показник становить 20 градусів, для прихованих конвекторів - 10 градусів, для теплої підлоги - 5 градусів.
Формула розрахунку продуктивності циркуляційного насоса
- Необхідна для роботи системи тиск. Обчислити його можна, використовуючи формулу: H = R × L × Z. У цій формулі R - опір прямої труби (100-150 Па / м), L - загальна довжина мережі, Z - поправочний коефіцієнт на запірну апаратуру. При наявності в мережі кульових кранів він дорівнює 1,3, при наявності терморегуляторів - дорівнює 1,7.
Формула розрахунку тиску циркуляційного насоса
Розрахувавши ці значення, необхідно вибирати підходящу модель з наявних у продажу.
Оскільки розрахункова величина, швидше за все, не збіжиться точно ні з одним з наявних пропозицій, необхідно вибирати котел найближчій більшої потужності, ніж розрахункова.
Радіатори опалення
Від правильності вибору і установки радіаторів залежить, чи буде опалення ефективним. У продажу є різні види радіаторів, зі своїми перевагами і недоліками:
- Чавунні радіатори. Вони мають гарну тепловіддачу, але надмірно важкі і не завжди гармонійно вписуються в дизайн приміщення. Мають велику теплову інерцію, тобто, довго прогріваються і довго остигають.
- Сталеві радіатори. Мають низьку вартість і різноманітний дизайн. Головний їх недолік - низька теплоємність і великий ризик внутрішньої корозії.
- Алюмінієві радіатори. Вони мають гарну тепловіддачу, привабливий дизайн, але, як і сталеві, схильні до корозії.
- Біметалічні радіатори. Мають хорошу тепловіддачу, привабливий дизайн, стійкі до корозії. Купуючи їх в приватний будинок, необхідно попередити продавця про це - біметалеві радіатори для багатоповерхівок і приватних будинків різняться.
Для кожного приміщення необхідно підібрати свій розмір батарей опалення. У техпаспорті на радіатор вказується, яку теплову потужність виділяють або одна секція, або весь прилад опалення в цілому. (З цієї статті можна дізнатися про те, як правильно зробити розрахунок радіаторів опалення).
Для визначення необхідної кількості секцій можна виходити з простого правила - на 1 кубічний метр приміщення необхідний 41 Ватт потужності батарей. Знаючи розміри кожної кімнати, можна легко підрахувати необхідну потужність радіатора. Для зовнішніх кімнат, які межують з зовнішніми стінами будинку, цю величину необхідно збільшити на 20%, для кожного вікна в кімнаті збільшити ще на 5%.
Ефективне опалення передбачає, що радіатори розміщуються під віконними прорізами, щоб компенсувати потоки охолодженого повітря. Для рівномірного прогріву великих кімнат радіатори варто розмістити ще в декількох точках.
У закритих системах поліпропіленові труби є оптимальним варіантом
Теплоносій в системі опалення циркулює по системі труб. У закритій системі можуть застосовуватися труби декількох видів:
- Сталеві. Все рідше використовуються в сучасному будівництві. Вони важкі, з'єднуються тільки за допомогою зварювання, схильні до внутрішньої корозії - все це ускладнює монтаж мережі опалення своїми руками.
- Мідні. Довговічні, надійні, але дуже дорогі.
- Металопластикові. Прості при монтажі, але через використання металевих фітингів з численними нарізними з'єднаннями або без належного регулярного догляду мають великий ризик протікання.
- Поліпропіленові. Оптимальний в даний час варіант труб для виконання робіт своїми руками. Сварка виконується простим апаратом, що не вимагає високої кваліфікації, а одержувані сполуки мають високу міцність.
Схеми розводки труб
Опалення будинку може здійснюватися трьома способами розведення труб:
- Однотрубна. Теплоносій проходить всі прилади опалення один за іншим послідовно, поступово остигаючи. В результаті радіатори прогріваються нерівномірно.
- Двотрубна. Теплоносій подається з труби, що подає безпосередньо в кожен радіатор. Після виходу з них теплоносій знову збирається в одній трубі, «обратке», і повертається в котел. Радіатори прогріваються рівномірно, але труб на монтаж системи потрібно вдвічі більше.
- Колекторна. Рідко яка використовується схема, при якій до кожного опалювального приладу ведуть дві труби, подачі і обратки, безпосередньо з колектора, розташованого біля котла.
Колекторна розводка труб використовується рідко
клапанні пристрої
Опалення будинку повинно бути безпечним. Для цього необхідно включити в його склад групу безпеки - прилади контролю, регулювальні вентилі і запобіжні клапани:
- Манометр і термометр. Забезпечують візуальний контроль за роботою системи.
- Запобіжний клапан, автоматично скидає надлишки теплоносія для підтримання нормального тиску в системі.
- Відведення повітря. При заповненні системи в неї може випадково потрапити повітря, і вийшла пробка повністю порушить роботу системи. Для її скидання і призначений повітряний сепаратор з клапаном.
- Система управління температурою. Комплекс керуючих пристроїв, що дозволяють регулювати тепловіддачу кожного опалювального приладу в системі вручну або автоматично.
висновок
Закрита система опалення - це досить складний механізм, і до її розробки і монтажу необхідно підходити з великою відповідальністю. Система, виконана відповідно до рекомендацій, зазначеними в цій статті, буде працювати бездоганно, ефективно і безпечно, надійно зігріваючи ваш будинок.