Optymalny układ ogrzewania w prywatnym domu: porównanie wszystkich typowych schematów

Wybór schematu ogrzewania kotła grzewczego w prywatnym domu

Sam kocioł to tylko element systemu grzewczego. Bez rur i grzejników, przez które krąży płyn chłodzący, jego praca jest bezużyteczna. Dlatego okablowanie grzewcze musi być dostarczone z wyprzedzeniem, przed zakupem urządzenia dostarczającego ciepło. Zadanie ułatwia fakt, że obieg grzewczy dla wszystkich typów kotłów ma więcej podobieństw niż różnic.

Schemat grawitacyjny

Najczęściej taki schemat służy do połączenia z kotłem na paliwo stałe lub płynnym. Jeśli podejdziemy do problemu ściśle, biorąc pod uwagę zachowanie wydajności, to nowoczesne kotły gazowe nie implikują cyrkulacji grawitacyjnej chłodziwa. Wiele elektronicznie sterowanych modeli ściennych i podłogowych ma już wbudowaną pompę cyrkulacyjną, która wymusza przepływ wody lub płynu niezamarzającego przez rury i grzejniki.W warunkach częstych przerw w zasilaniu taki kocioł będzie nieaktywny.

Ogólny widok schematu grawitacyjnego

Jednak w wielu domach obwody grawitacyjne nadal działają w połączeniu z nielotnym kotłem gazowym prostego typu ze sterowaniem mechanicznym. Dzięki zastosowaniu rur grzewczych o dużej średnicy w układzie wytwarza się wystarczające ciśnienie wody do uruchomienia palnika gazowego. W starych systemach pobierano rury o przekroju 100 - 150 mm, które otaczały pomieszczenia na obwodzie. Przenikanie ciepła takiego projektu jest niewielkie, ale samo w sobie jest niezawodne i trwałe. Podczas instalowania grzejników średnica rur zasilających musi wynosić co najmniej 40 mm, aby zmniejszyć opór hydrodynamiczny.

W układach grawitacyjnych niezbędnym elementem jest zbiornik wyrównawczy. Jeśli woda w układzie osiągnie wysoką temperaturę, jej nadmiar dostaje się do zbiornika ze względu na zwiększoną objętość. Zbiornik zabezpiecza system przed przeciekami i obniżeniem ciśnienia w przypadku nagłego wzrostu ciśnienia. W systemach otwartych zbiornik zawsze znajduje się w najwyższym punkcie.

Schemat grawitacyjny jest jednorurowy. Oznacza to, że płyn chłodzący kolejno przechodzi przez wszystkie grzejniki, a następnie powraca przez „powrót”. Do montażu akumulatorów z takim systemem stosuje się obejście - rury obejściowe z zaworami odcinającymi, dzięki czemu można zdemontować i wymienić akumulatory bez zatrzymywania kotła i spuszczania chłodziwa. Ponadto na każdym grzejniku umieszczony jest dźwig Mayevsky, aby odpowietrzyć powietrze gromadzące się w okablowaniu.

Żuraw Mayevsky'ego

Schemat wymuszonego obiegu

Jedyną wadą tego typu okablowania grzewczego jest zależność od obecności napięcia w domowej sieci elektrycznej.Oprócz kotła drugim ważnym węzłem takiego schematu jest pompa obiegowa, która zderza się z „powrotem” przed powrotem do kotła. Nowoczesne pompy są ciche, wydajne i zużywają energię elektryczną w taki sam sposób, jak zwykła żarówka. Ale dzięki takiemu urządzeniu możliwe staje się dokonanie wyboru na korzyść systemu dwururowego. W takim przypadku rura wiążąca przechodzi przez wszystkie ogrzewane pomieszczenia domu. Z niego do każdego akumulatora dostarczany jest oddzielny strumień gorącej wody, a schłodzony płyn chłodzący jest odprowadzany do „powrotu”, który jest drugą rurą w obwodzie. Pozwala to równomiernie rozprowadzić ciepło na wszystkie grzejniki i utrzymać tę samą temperaturę nawet w pomieszczeniach najbardziej oddalonych od kotła.

Zbiornik wyrównawczy, w obecności pompy obiegowej, jest obowiązkowo zamknięty, aby w układzie można było wytworzyć określone ciśnienie. W przypadku przekroczenia normalnych wartości, zapewniony jest awaryjny zawór bezpieczeństwa.

Wizualna reprezentacja schematu dwururowego

W obu schematach należy zapewnić jednostkę uzupełniającą, przez którą płyn chłodzący wlewa się do systemu. Jeśli używana jest woda, to odcina się odgałęzienie sieci wodociągowej w celu wypełnienia rurociągów, instalując system filtracji na wlocie. Podczas stosowania środka przeciw zamarzaniu umieszczony jest zawór wlotowy z zaworami odcinającymi, a pompowanie odbywa się za pomocą pompy zanurzeniowej „dziecięcej” lub innego sprzętu pompującego.

Instalacja systemu zrób to sam

Ogrzewanie wody zrób to sam musi być starannie zaplanowane, bardzo ostrożnie. A to powinni robić profesjonaliści.Często ta procedura zaczyna się od wyboru miejsca na kocioł, który, nawiasem mówiąc, jest instalowany jeszcze przed wykonaniem okablowania. Oczywiście specjaliści bardzo dobrze wiedzą, jak prawidłowo planować, dlatego na wstępnym etapie jeden z nich powinien być obok Ciebie.

Kiedy już zdecydujesz się na miejsce na kocioł, musisz wykonać dla niego specjalny cokół betonowy. Kocioł jest na nim postawiony i podłączony do komina, a wszystkie złącza i połączenia są posmarowane gliną.

Następnie musisz narysować, jakie będą rurociągi w twoim systemie. Uważnie zastanów się, gdzie zostaną umieszczone grzejniki, piony i inne elementy - dlatego niezbędny jest udział specjalisty. Jak wiemy, pożądane jest umieszczanie grzejników pod oknami. Jest to konieczne, aby ciepło z nich ogrzewało wewnętrzną powierzchnię okien.

Liczba odcinków i ich tworzenie powinny być determinowane nie tylko możliwościami finansowymi, ale także długością obwodu, im więcej takich odcinków jest w systemie, tym łatwiej będzie się po nim poruszać płyn chłodzący.

Ważny! Jeszcze przed przystąpieniem do instalacji linii konieczne jest określenie najwyższego punktu w systemie i wyposażenie tam zbiornika wyrównawczego. Nawiasem mówiąc, taki czołg może być dwojakiego rodzaju:

1. otwarty;
2. Zamknięte.

Jak obliczyć optymalną objętość zbiornika i poprawnie wykonać instalację, przeczytaj tutaj

Kolejnym krokiem w instalacji systemu grzewczego jest ułożenie rurociągów i montaż grzejników.W tym przypadku wszystko jest niezwykle proste: rura jest doprowadzana do miejsca instalacji grzejnika, jest instalowana, wszystkie niezbędne wejścia i wyjścia są podłączone, po czym rura jest podłączona do następnego grzejnika. Będzie dobrze, jeśli zainstalujesz specjalny kran na każdym z grzejników, za pomocą którego możesz usunąć powietrze z systemu.

Cały obwód powinien być zamknięty w tym samym miejscu, w którym się rozpoczął - na kotle. Na wlocie kotła zainstalowany jest specjalny filtr i (w razie potrzeby) pompa cyrkulacyjna. Najniższy punkt systemu musi być wyposażony w jednostkę napełniająco-spustową, niezbędną do spuszczenia całej wody w przypadku prac naprawczych.

Jako podsumowanie

Jak się dowiedzieliśmy, dziś nie ma tańszego i zarazem wydajnego systemu grzewczego niż system wodny. Rurociągi i grzejniki są aktualizowane prawie co roku, dlatego wydajność takiego systemu wzrasta, a koszt, przeciwnie, maleje. Dlatego każdego roku coraz łatwiej jest robić ogrzewanie wody własnymi rękami.

System promieniowania

Schemat ogrzewania kolektorowego (promiennikowego) jest najbardziej zaawansowany i nowoczesny pod względem sprawności cieplnej. W nim do każdego z grzejników jest podłączona para rur z dwóch wspólnych kolektorów do podłogi, które same są podłączone do wyposażenia kotła. Sterowanie temperaturą za pomocą tego okablowania jest bardziej elastyczne. Ponadto do kolektorów można podłączyć nie tylko baterie, ale także „ciepłą podłogę”.

Rurociągi w tym przypadku można układać w dowolny sposób. Często układa się je po prostu pod posadzką wypełniającą. Główną wadą schematu belek jest wysoki koszt systemu jako całości i długa długość rur. Dodatkowo trudno będzie położyć ten ostatni w już gotowym domku w dużych ilościach.Ich urządzenie należy zaplanować z wyprzedzeniem na etapie projektowania mieszkania.

Układ wiązki - idealne rozprowadzanie ciepła

W razie potrzeby łupek ten można stosunkowo łatwo zastąpić innym materiałem dachowym. Schemat układania rur grzewczych jest bardziej wyrafinowany, później nie jest tak łatwo go zmienić. Nawet sztywne wymiary arkusza onduliny nie są takie straszne, jest dużo ozdób, ale to tylko niewielki wzrost szacunku dachu. W przypadku rurociągów grzewczych, zwłaszcza w przypadku okablowania wiązkowego, wszystko jest znacznie bardziej skomplikowane.

Obliczanie systemu podgrzewania wody

Przed wyborem rodzaju ogrzewania należy najpierw obliczyć wymaganą moc grzałki i liczbę grzejników. Prawidłowe obliczenia wpływają na wydajność i jakość całego systemu.

Moc kotła

Pojemność kotła dla prywatnego domu wynosi 200 m². oblicza się według następującego wzoru: W=(S (powierzchnia pomieszczenia)*Wsp (moc właściwa na 10 metrów sześciennych))/10.

Wud zależy od regionu, w którym znajduje się dom. Dla centralnej części Rosji wartość ta wynosi 1,5. Również na 100 m² lokale wymagają 10 kW. Jeśli powierzchnia wynosi 200 m², moc kotła = 200 * 1,5 / 10 = 30 kW.

Liczba grzejników

Aby dokonać pełnego obliczenia ogrzewania, ważne jest, aby znać liczbę wymaganych grzejników i sekcji. Znając przenikanie ciepła przez określoną sekcję, możesz obliczyć powierzchnię, którą może ogrzać

Jeśli przenikanie ciepła jednej sekcji wynosi 180 W, dzielimy tę wartość przez 100 i otrzymujemy 1,8 m. Jeśli powierzchnia domu wynosi 200 m², dzielimy 200 na 1,8 i otrzymujemy 111. Obliczenie wykazali, że do ogrzania prywatnego domu o powierzchni 200 m² potrzeba 111 sekcji.

Po prawidłowym obliczeniu wymaganej mocy do ogrzewania pomieszczeń, możesz wybrać najbardziej wydajny rodzaj ogrzewania.

Planowanie i kalkulacja

Wybierając najbardziej optymalny rodzaj systemu grzewczego do prywatnego domu, domku, konieczne jest wzięcie pod uwagę powierzchni domu

Jest to ważne, ponieważ np. system jednorurowy z naturalnym obiegiem sprawdza się doskonale tylko w domach o powierzchni nieprzekraczającej 100 m2. A w domu o znacznie większej kwadraturze nie będzie w stanie pracować ze względu na wystarczająco dużą bezwładność. Wynika z tego, że podstawowe obliczenia ciśnienia w systemie grzewczym i projekt systemu grzewczego są potrzebne, aby znaleźć i zaprojektować system, którego wykorzystanie w domu będzie bardziej racjonalne

Na etapie wstępnego sporządzania planu należy postarać się uwzględnić całą specyfikę architektury budynku. Na przykład, jeśli dom jest dość duży i odpowiednio powierzchnia pomieszczeń, które mają być ogrzewane jest również duża, najbardziej racjonalne byłoby wprowadzenie systemu grzewczego z pompą, która będzie cyrkulować nośnik ciepła

Wynika z tego, że podstawowe obliczenia ciśnienia w systemie grzewczym i projekt systemu grzewczego są potrzebne, aby znaleźć i zaprojektować system, którego wykorzystanie w domu będzie bardziej racjonalne. Na etapie wstępnego sporządzania planu należy postarać się uwzględnić całą specyfikę architektury budynku.Na przykład, jeśli dom jest dość duży i odpowiednio powierzchnia ogrzewanych pomieszczeń jest również duża, najbardziej racjonalne byłoby wprowadzenie systemu grzewczego z pompą, która będzie cyrkulować nośnik ciepła.

W takim przypadku istnieją pewne cechy, które musi spełniać pompa obiegowa:

• długi okres służby;
• niski poziom zużycia energii elektrycznej;
• wysoka moc;
• stabilność;
• Łatwość obsługi;
• brak wibracji mechanicznych i cisza podczas pracy.

Planując system grzewczy, niezależnie od tego, czy jest to budynek prywatny czy wielopiętrowy, najtrudniejszą i najbardziej krytyczną fazą jest obliczenie hydrauliczne, w którym konieczne jest ustalenie odporności systemu grzewczego.

Obliczenia wykonywane są według wcześniej stworzonego schematu ogrzewania, na którym zaznaczone są wszystkie elementy w systemie. Przeprowadź obliczenia hydrauliczne dwururowego systemu grzewczego za pomocą rzutów aksonometrycznych i wzorów. Za projektowany obiekt przyjmuje się najbardziej ruchliwy pierścień rurociągu, podzielony na segmenty. W rezultacie ustala się dopuszczalną powierzchnię przekroju rurociągu, wymaganą powierzchnię grzejników i opór hydrauliczny w obiegu grzewczym.

Obliczenia charakterystyk hydraulicznych przeprowadzane są różnymi metodami.

Najpopularniejszy:

1. obliczenia metodą określonych liniowych strat ciśnienia, zapewniające równoważne zmiany temperatury chłodziwa we wszystkich elementach okablowania;
2. obliczenia parametrów rezystancji i wskaźników przewodności z uwzględnieniem zmiennych wahań temperatury.

Wynikiem pierwszej metody jest wyraźny obraz fizyczny z określonym rozkładem wszystkich obserwowanych rezystancji w obwodzie grzewczym. Druga metoda obliczeniowa umożliwia uzyskanie jasnych informacji o zużyciu wody, o wartościach temperatur w każdym elemencie systemu grzewczego.

Jak zrobić ogrzewanie domu z rur polipropylenowych

Nowa technologia – system grzewczy z rur polipropylenowych stopniowo wypiera klasykę – rury ze stali czarnej i grzejniki żeliwne. Dysponując specjalnymi narzędziami, możesz samodzielnie ułożyć rurociąg i zainstalować grzejniki.

W budynkach mieszkalnych do instalacji systemu grzewczego kupowane są rury polipropylenowe PPR PN25 zbrojone włóknem szklanym:

• grubość ścianki - 4-13,4 mm;
• średnica wewnętrzna - 13,2–50 mm;
• średnica zewnętrzna - 21,2-77,9 mm;
• ciśnienie nominalne - 2,5 MPa.

Wymaganą średnicę określa się na podstawie obliczeń, biorąc pod uwagę schemat ogrzewania i obciążenie cieplne.

Prace prowadzone są tylko w dodatnich temperaturach (dolna granica to +5℃), rury są oczyszczane z kurzu, brudu i cięte ściśle prostopadle:

• na roboczym końcu rury za pomocą noża wykonuje się fazowanie pod kątem 30–40 °;
• określić granicę wejścia węża do złączki i zaznaczyć markerem;
• aby wykluczyć przemieszczenie osiowe, na złączce i końcu rury umieszcza się znaki osiowe;
• spawane powierzchnie są traktowane roztworem zawierającym alkohol.

Dysza o wymaganej średnicy jest odtłuszczana, montowana na poziomo ułożonej lutownicy, podgrzewana do temperatury roboczej 260℃ i rozpoczyna się spawanie. Najpierw zakłada się złączkę, a następnie wkłada się przygotowany koniec rurki polipropylenowej.

Części są podgrzewane przez pewien czas (przedział znajduje się na stole), usuwane, gładko połączone, wyrównując znaki osiowe, pozostawiając wewnętrzną szczelinę 1 mm i nie poruszając się przez 20 sekund. Ze schłodzonego tworzywa uzyskuje się mocną i szczelną spoinę, której użytkowanie pod obciążeniem musi upłynąć co najmniej 1 godzina.

Rodzaje autonomicznych systemów grzewczych

Kluczowym punktem indywidualnego obiegu grzewczego jest rodzaj paliwa wykorzystywanego do wytwarzania energii cieplnej. Na tej podstawie autonomiczne systemy grzewcze są podzielone na typy:

• Gaz, działający na gazie ziemnym lub skroplonym.
• Elektryczny.
• Paliwo stałe, w którym jako źródło energii wykorzystuje się węgiel, łupki palne, pelety drzewne, drewno opałowe.
• Płynne paliwo.

W celu zmniejszenia zużycia energii w domowej linii grzewczej dozwolone jest stosowanie kilku rodzajów paliwa, jednak będzie to wymagało specjalnych kotłów kombinowanych.

Rodzaje dwururowego systemu grzewczego

1. Po pierwsze, system jest klasyfikowany zgodnie z typem zbiornika wyrównawczego. Jest typu zamkniętego i otwartego.

• Typ otwarty jest coraz rzadziej używany. Taki zbiornik montowany jest tylko w najwyższym punkcie magistrali grzewczej. Konieczne jest ciągłe dbanie o to, aby woda z niego nie wylewała się. Ciśnienie w takim układzie nie jest wysokie.
• Zamknięty zbiornik to całkowicie szczelny pojemnik.Dzięki specjalnej membranie albo dostarcza wodę do rur, albo ją odprowadza. Ta opcja jest preferowana, ponieważ umożliwia pracę systemu pod wysokim ciśnieniem. Ponadto zbiornik wyrównawczy typu zamkniętego nie wymaga nadzoru.

2. Kolejna kwalifikacja dotyczy lokalizacji rurociągów. Są tu również 2 opcje.

• Pionowy system grzewczy. Z powodzeniem stosuje się go w kilkupiętrowych budynkach. Istotą tej metody jest to, że grzejniki każdej kondygnacji są połączone z pionowym pionem. Zaletą tego połączenia jest wykluczenie możliwości powstawania kieszeni powietrznych.
• Poziomy system grzewczy. W takim przypadku grzejniki są podłączone do poziomego rurociągu. Częściej ta opcja jest używana w domach parterowych. Do walki z zatłoczeniem powietrza wykorzystywany jest dźwig Mayevsky.

3. Trzecim kryterium podziału ogrzewania dwururowego jest sposób ułożenia okablowania.

• Okablowanie dolne. Rura dostarczająca ciepłą wodę układana jest na dole domu. Można to przeprowadzić pod podłogą, w piwnicy i tak dalej. Rura powrotna z chłodzoną cieczą jest zamontowana jeszcze niżej. Grzejniki muszą znajdować się nad kotłem. Zwiększy to ruch chłodziwa. Również przy takim okablowaniu powstaje górna linia powietrzna, która służy do usuwania powietrza z linii.
• Okablowanie górne. Rurociąg z podgrzewaną wodą jest zainstalowany na szczycie budynku. W zasadzie takie miejsce to ocieplony strych. Zbiornik wyrównawczy jest zainstalowany w najwyższym punkcie linii.

System jednorurowy

Ten schemat jest tańszym i prostszym rozwiązaniem problemu prawidłowej instalacji systemu grzewczego.Instalacja odbywa się w formie zamkniętego pierścienia, w którym wszystkie akumulatory są połączone szeregowo ze sobą, a płyn chłodzący przepływa przez akumulatory i wraca do kotła.

Taki schemat pozwala uzyskać pewne oszczędności dzięki prostej instalacji i konstrukcji. Jednak jedna istotna wada bardzo często powoduje, że decydujemy się na system dwururowy. Faktem jest, że płyn chłodzący stopniowo stygnie w trakcie przemieszczania się przez rury i grzejniki. Prowadzi to do tego, że w ostatnim grzejniku woda ma niższą temperaturę. Wzrost mocy kotła prowadzi do silnego nagrzewania się pierwszych akumulatorów. Dodanie określonej liczby sekcji na ostatniej baterii również nie jest skuteczne. Powoduje to pewne niedogodności, dlatego bardzo często właściciele domów odmawiają prostego i taniego okablowania jednorurowego.

Pompa do wymuszonego obiegu chłodziwa pomaga rozwiązać problem takiego planu. Urządzenie jest podłączone do kotła, a ciecz przemieszcza się przez układ praktycznie bez zmiany temperatury.

Ma to jednak również swoje wady:

• Po pierwsze zakup pompy to dodatkowy koszt, który prowadzi do wzrostu kosztów instalacji systemu grzewczego w prywatnym domu.
• Pompa musi być podłączona do zasilania, co powoduje wzrost zużycia energii elektrycznej.
• Uzależnienie od prądu powoduje, że pompa pracuje nieefektywnie podczas przerwy w dostawie prądu, przez co nie ma światła - w pomieszczeniu nie ma ciepła.

Który schemat lepiej wybrać

Dobór okablowania odbywa się z uwzględnieniem wielu czynników - powierzchni i liczby kondygnacji domu prywatnego, przyznanego budżetu, dostępności dodatkowych systemów, niezawodności zasilania i tak dalej.Oto kilka ogólnych wskazówek dotyczących wyboru:

1. Jeśli planujesz samodzielnie montować ogrzewanie, lepiej pozostać na dwururowym systemie ramion. Wybacza początkującym wiele błędów i będzie działać pomimo popełnianych błędów.
2. Przy wysokich wymaganiach dotyczących wnętrz pomieszczeń należy przyjąć jako podstawę okablowanie typu kolektora. Ukryj grzebień w szafie, oddziel linie pod jastrychem. W dwu- lub trzypiętrowej rezydencji wskazane jest zainstalowanie kilku grzebieni - po jednym na piętro.
3. Częste przerwy w dostawie prądu nie pozostawiają wyboru – trzeba zmontować obwód z naturalną cyrkulacją (przepływ grawitacyjny).
4. System Tichelmana jest odpowiedni w budynkach o dużej powierzchni i ilości paneli grzewczych. Montaż pętli w małych budynkach nie jest finansowo wykonalny.
5. W przypadku małego wiejskiego domu lub łazienki idealna jest opcja ślepego okablowania z otwartymi rurami.

Jeśli domek ma być ogrzewany kaloryferami, ogrzewaniem podłogowym i podgrzewaczami wody, warto zastosować opcję ślepego zaułka lub okablowania kolektora. Te dwa schematy można łatwo połączyć z innymi urządzeniami grzewczymi.