Расчет системы отопления дома
| Расчёт систем отопления частного дома – самое первое, с чего начинается проектирование такой системы. Мы будем говорить с вами о системе воздушного отопления – именно такие системы проектирует и устанавливает наша компания как в частных домах, так и в коммерческих зданиях и производственных помещениях. Отопление воздухом имеет массу преимуществ по сравнению с традиционными системами водяного отопления – более подробно об этом вы можете прочитать здесь. |
Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.
Как рассчитать отопление частного дома?
С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.
На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.
| Конечная стоимость отопления частного дома рассчитывается после окончания этапа проектирования на основании спецификации с перечнем устанавливаемого оборудования и элементов системы воздухораспределения, а также дополнительных устройств контроля и автоматики. Чтобы произвести первоначальный расчет стоимости отопления, вы можете воспользоваться анкетой на расчет стоимости системы отопления ниже: |
онлайн-калькулятором
Печное отопление
Этот способ обогрева жилья можно смело причислить к одним из самых древних. Возникнув много веков назад, печное отопление до сих пор весьма актуально. Причина проста – оно довольно быстро способствует обогреву дома, да и дрова – основное топливо, используемое в печах – не редкость
С другой стороны, довольно сложно сегодня найти хорошего мастера-печника, который сможет выложить качественную и, что немаловажно, – безопасную печь
Отопление частного дома печкой
Ведь нередко ошибки, допущенные во время построения печи, становились причиной непоправимой беды. Основным недостатком печи многие называют то, что она неравномерно прогревает дом, особенно если он состоит из 3-4 комнат. Печная система отопления в деревянном доме может стать неплохим решением для дачного дома, в котором в холодное время года будут бывать довольно редко.
Это интересно: Какое отопление теплицы выбрать?
Схемы отопления частного дома с котлом на дровах
На данный момент существует несколько способов установки деревянного котла
Прежде всего необходимо обратить внимание на структуру и детали котла, а также особенности помещения – затем уже можно выбрать и схему. Все схемы можно поделить на следующие крупные категории:
- Принудительная циркуляция – в этом случае в структуре системы используется циркуляционный насос, который и является основным источником давления. Но здесь система полностью зависит от электроэнергии.
- Естественная циркуляция – работает за счет расширения жидкости в процессе нагревания. В этом случае теплоноситель самостоятельно двигается по всей конструкции. Однако при монтаже необходимо четко следовать инструкции, где оговариваются размеры наклонов и углов. В этом случае лучше обратиться к профессионалам.
- Однотрубная система – каждая батарея подключается одна за другой. В каждый радиатор поступает водяной контур, а затем жидкость идет обратно в котел. Но чем
- дальше находится котел, тем меньше будет теплоотдача.
- Двухтрубная система – к одному радиатору подключается одновременно обратный и подающий водопровод. В результате подача тепла происходит равномерно.
При монтаже жидкостной системы необходимо составить подробный план, а также соблюдать в процессе работы все требования и нормы. Если речь идет о двухэтажном доме, то здесь нужно подойти со всей ответственностью к разводке и обязательно монтировать группу безопасности.
Схемы отопления частного дома с котлом на дровах
Монтаж отопительного регистра в готовую печь
Безусловно, намного лучше, если теплообменник будет установлен прежде, чем начнется строительство печи. Однако как сделать отопление от печи – водяное отопление в частности, если она уже сложена – вопрос далеко непростой. В данном случае нужно будет каким-то образом разместить достаточно габаритный теплообменник и обеспечить его надежную фиксацию. К тому же, к нему необходимо будет подключить подающий и обратный трубопроводы.
Еще одна сложность заключается в том, что разместить регистр нужно так, чтобы исключить его прямой контакт с огнем, но обеспечить нагрев теплоносителя от горячих газов. Осуществить такую задачу будет довольно сложно, хотя и возможно в принципе.
Особенности устройства
Выбрав печное отопление, как основной вид, необходимо правильно подобрать мощность отопительных приборов, их тип и расположение в доме. А для этого требуется учесть теплопотери и размеры помещений дома. Теплопотери зависят от многих факторов, как от материала стен и перекрытий, а также уровня их утепления, размера и вида окон. Но, в среднем можно принять, что для 10 м2 потребуется не менее 0,3 м2 полезной площади печи.
Расположение печи должно быть таким, чтобы максимально использовать ее тепло на обогрева помещения и в то же время было удобно ее топить. Лучше всего, если топочная дверка печи будет расположена со стороны двери, выведена в коридор или специальное помещение. Отопительная же ее поверхность должна обеспечивать максимальную теплоотдачу, поэтому ее лучше всего располагать на расстоянии 20-25 см от стены и не загораживать мебелью или другими предметами. В деревянном доме расстояние до стен и других сгораемых конструкций должно быть 40 см и более. В случае, если деревянные стены защищены теплоизоляционным экраном, то – не менее 25 см.
Если выбрано печное отопление с водяным контуром, то саму печь необходимо располагать исходя из удобства выполнения разводки труб и эффективной его работы. Размеры же самой печи, то есть ее топливника, необходимо согласовать с размерами выбранного теплообменника или же изготовить его по размеру выбранной конструкции печи.
Дымовые трубы
Для того, чтобы печное отопление работало эффективно, необходимо правильно соорудить дымовую трубу. Ее высота от уровня колосниковой решетки должна быть не меньше, чем 5 м. Сечение ее может быть разным в зависимости от конструкции и мощности отопительного прибора, а следовательно, от количества выделяемых дымовых газов. Для небольшой печи с теплоотдачей не более 3000 ккал/час оно должно быть не менее 14х14 см, для более мощной – 14х25 см. Если в доме планируется сооружение нескольких печей, то не желательно их подключать к одной дымовой трубе, особенно если они будут находиться на разных уровнях. Могут возникать проблемы с тягой или появится обратная тяга.
В местах прохождения дымовой трубы через сгораемое перекрытие выполняется разделка – утолщение кладки и изоляция с помощью асбестовой прокладки. В месте ее прохождения через кровлю, выполняется заделка места примыкания для предотвращения попадания через него атмосферной влаги. Для шиферной кровли, как правило, используется асбестовый шнур и цементный раствор, для кровли из металлочерепицы или профнастила – специальные нижние и верхние планки примыкания. На оголовки дымовых труб, для предотвращения попадания влаги вовнутрь их, чаще всего, устанавливаются металлические съемные колпаки (оголовники) разных конструкций и формы.
Теплотворная способность дров: сравнительная таблица разных пород
Теплотворная способность дров
Сам по себе процесс горения – это химическая реакция, которая подразумевает взаимодействие дерева и кислорода, в результате которых выделяют побочные продукты. Химический состав и особенности каждой породы древесины определяет количество отданного тепла.
В основе древесины лежат такие соединения как целлюлоза и лигнин. Вместе они образуют емкости в виде клеток, где скапливается воздух и вода. Кроме того, в составе древесины есть различные смолы, дубильные вещества и белки. Сравнительная таблица теплотворной способности различных пород дерева представлена ниже.
Достоинства и недостатки
Паровое отопление — не самое популярное, но оно имеет как положительные, так и отрицательные моменты. Причем плюсы довольно значительны:
Недостатки паровых систем отопления еще более впечатляющие:
- Высокая температура пара приводит к нагреву всех элементов системы до 100°C и выше. Это приводит к следующим последствиям:
- очень активной циркуляции воздуха в помещении, что некомфортно, а, порой, и вредно (при аллергии на пыль);
- воздух в помещении пересыхает;
- горячие элементы системы травмоопасны и их надо закрывать, причем и трубы тоже;
- не все строительные материалы нормально переносят длительный нагрев до таких температур, потому выбор отделочных материалов весьма ограничен (по сути, это только цементная штукатурка с последующей окраской термостойкими красками).
- Простое паровое отопление имеет очень ограниченные возможности по регулировке теплоотдачи. Есть только один способ изменять температуру — сделать несколько параллельных веток и включать их по мере необходимости. Второй способ — отключать котел при перегреве и включать после того, как помещение остынет. Этим процессом управляет автоматика, но такой способ далеко не самый комфортный, так как наблюдаются постоянные колебания температуры.
- Система шумная. При движении пар довольно сильно шумит. В производственных цехах это не очень мешает, а в частном доме может быть проблемой.
Что представляет собой печь с водяным контуром
Традиционная дровяная печка обладает на редкость простой конструкцией – в ней присутствуют топочная камера с загрузочной дверцей, зольник с поддувалом и дымоход. Получается эдакая буржуйка, отличающаяся простотой. Но эта простота лишает печку возможности обогревать сразу несколько помещений. Этот недостаток устраняется с помощью водяного контура. В итоге мы получаем агрегат, состоящий из следующих частей:
- Топка – сюда загружаются дрова, уголь и другие виды твердого топлива;
- Зольник – в него ссыпается образующаяся при горении зола;
- Дымоход – через него продукты сгорания отправляются в атмосферу;
- Змеевик для печного отопления – это теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель.
Именно змеевик и является здесь самым важным звеном, ведь он отвечает за передачу тепла в отопительную систему.
Рассмотрим основные преимущества водяного отопления с печью на дровах:
К выбору дров следует подходить очень тщательно, ведь от этого зависит эффективность работы печи.
- Возможность самостоятельной сборки печки – ничто не мешает собрать ее своими руками, ориентируясь на чертежи и порядовки;
- Небольшие затраты на поддержание системы в рабочем состоянии – сказывается дешевизна дров;
- Доступность топлива – дрова можно приобрести или нарубить самостоятельно.
В последнем случае мы и вовсе получаем почти бесплатное водяное отопление с халявными дровами. Но есть и недостатки:
- Необходимость в регулярной очистке печи для водяного отопления – она нуждается в уборке золы;
- Необходимость в хранении большого количества дров – для этого придется соорудить поленницу;
- Низкий КПД – он редко превышает 80%, хотя некоторые заводские модели обладают неплохой эффективностью, достигающей и даже превышающей показателя в 90%.
Кроме того, для поддержания работоспособности водяного отопления печь придется постоянно подкармливать дровами. Именно частые подходы для загрузки очередной порции поленьев и являются главным минусом. Но этот недостаток нейтрализуется пиролизной схемой горения.
Образующуюся в процессе сгорания дров золу рекомендуется использовать как удобрение для подкормки цветов и сельскохозяйственных культур.
Принцип работы системы водяного отопления с печью на дровах безобразно прост – горящие дрова выделяют тепловую энергию, поглощаемую теплообменником. Оттуда тепло отправляется к установленным в комнатах радиаторам. Для контроля температуры в систему ставится термометр. Циркуляция теплоносителя может быть естественной или принудительной (с применением циркуляционного насоса).
Водяное отопление с естественной циркуляцией подходит для обогрева небольших домовладений. Оно отличается простотой и отсутствием лишних расходов на монтажные работы. Если же дом большой, реализуется схема с принудительной циркуляцией – после печи на дровах в систему ставится циркуляционный насос, гоняющий воду по системе. Печное водяное отопление может быть открытого или закрытого типа – в последнем случае контур герметичен, для компенсации расширения теплоносителя в него встраивается специальный мембранный бак.
Выбор современных печей:
Конструкции дровяных печей почти полностью изменились на рубеже 1990-х годов. Существует два основных вида современных дровяных печей, обеспечивающих дожиг дымовых газов и низкую эмиссию вредоносных продуктов неполного сгорания топлива:
Некаталитические печи
Некаталитический печи не используют катализаторы, но оснащены как минимум тремя элементами конструкции, которые обеспечивают хорошие условия для наиболее полного сгорания топлива и дожига дымовых газов. Это хорошая теплоизоляция топки, большой дефлектор для удлинения пути дымовых газов внутри печи, и подача подогретого воздуха через инжекторы над зоной горения в топке. Перегородки и другие внутренние элементы не каталитической печи требует периодической замены из-за высоких температур при хорошей эффективности горения топлива.
Каталитические печи
Каталитические печи содержат керамические сотовые каталитические элементы, которые обеспечиваю повторное возгорание недоокисленных составляющих дымовых газов. Каталитический элемент деградирует с течением времени и должен периодически заменяться.
Современные сертифицированные по экологическим стандартам печи имеют следующие преимущества по сравнению с устаревшими несертифицированными отопительными приборами:
- Количество токсичных выбросов снижается на 55%
- Среднесуточная эмиссия РМ2.5 снижается на 70%
- Энергетическая эффективность возрастает на 50- 70%
- Используется на 30-50% меньше дров
Лучшие современные печи имеют экологическую маркировку, указывающую уровень эмиссии твердых возвещенных частиц. По закону США «О чистом воздухе» от 1990 года эмиссия твердых частиц не должна превышать 7,5 г/ч для печей без каталитического элемента и 4,1 г/ч для каталитический печей. По стандарту Американского агентства по охране окружающей среды (EPA) эмиссия не должна превышать 4,5 г/ч. По канадским стандартам 2010 года нормы составляют 4,5 г/ч для печей без каталитического элемента и 2,5 г/ч для каталитический печей. К 2020 году все сертифицированные по экологическому стандарту печи в США и Канаде должны будут иметь эмиссию твердых частиц не более 2,5 г/ч.
Современный эконстандарт Скандинавии для дровяных печей — это Nordic EcoLabel. Он включает в себя стандарты EN 13240, NS 3058-1, NS 3058-2 and NS 3059. Его требования:
- Среднестуоочная эмиссия твердых частиц PM — 2 г/час.
- Эмиссия СО не более 1250 мг/м3.
- Эмиссия органических газов не более 100 мг/м3.
- Энергоэффективность более 76%.
Среди производителей печей, отвечающих современным и перспективным экологическим стандартам можно упомянуть Jotul, Tulikivi Oy, Bosca Chile S.A., Gruppo Piazzetta S.P.A., Ravelli /EcoTeck, Morso Jernstoberi A/S, England’s Stove Works,Inc. Fireplace Products International Limited, Qingdao Hichanse Group и другие.
Замена отопительных приборов на современные также дает немедленный эффект по улучшению состояния здоровья населения. Так в городке Либби штата Монтана в период 2005-2008 гг. по Великой Американской программе замены устаревших печей (бесплатно для жителей) была произведена замена 1100 отопительных приборов на современные, сертифицированные Агентством по охране окружающей среды, что позволило уменьшить в зимнее время концентрацию твердых взвешенных частиц PM2,5 в атмосфере на 28%. Суточная концентрация PM2,5 внутри помещений снизилась на величину от 50% до 71%. Одновременно частота респираторных заболеваний у школьников снизилась на 26% на каждые 5 мкг/м 3 снижения концентрации PM2,5 в атмосферном воздухе.
Что касается экологической безопасности кирпичных дровяных печей: исследование 2008 года, проведенное в США по заказу Агентства по охране окружающей среды показало, что кирпичные печи традиционной конструкции (то есть — печи, не обеспечивающие передовых технологий сгорания, имеющие относительно высокие показатели выбросов и теплопотерь через дымоход) имеют очень высокие среднесуточные показатели эмиссии канцерогенных твердых взвешенных частиц (более 20 г/ч).
Из всех обследованных кирпичных дровнях печей самые низкие показатели эмиссии оказались у финских печей с противотоком дымовых газов (слева на картинке ниже) и немецких печей конструкции грундофен (справа):
Чугунная с водяным контуром
Чугунные печи для отопления частного дома с водяным контуром имеют разную мощность, применяются для отопления и маленьких, и больших площадей. Некоторые из них способны обогреть даже двух- и трехэтажные дома. Система устройства отопительного контура такая же, как и у кирпичных печей. Изготавливаются они из чугуна.
Некоторые из них оснащены электрическим подогревом. Если температура в топке понижается, происходит автоматическое включение подогрева. Такая функция позволяет поддерживать необходимый температурный режим в системе отопления. Существуют печи-котлы, предназначенные для двухконтурной системы отопления, то есть, кроме отапливания помещения, ещё и греют воду для потребления.
Финский способ отопления:
Схемы дровяного отопления дома
Схема подключения котла с аккумулятором тепла
Ключевым моментом в проектировании дровяного теплоснабжения является выбор схемы. От нее зависит — будет ли установлен дровяной котел отопления своими руками или его функции выполнит печь или камин. Для определения оптимального варианта необходимо учесть все возможные факторы.
Прежде всего учитывается площадь здания и количество комнат. Чаще всего дровяные печи отопления для дачи устанавливаются в том случае, если помещений максимум два. При этом не нужно делать систему водяного теплоснабжения.
Рассмотрим основные факторы, влияющие на выбор типа отопления:
- Водяное. Состоит из котла (печи, камин), подключенного к трубопроводу. Передача тепловой энергии происходит за счет установленных радиаторов. Оптимальный вариант для дома с площадью от 80 м²;
- Печное. Для нагрева воздуха в помещении используются печи дровяного отопления. Они характеризуются небольшим КПД, малой площадью обогрева. Однако для их обустройства необходимо меньше всего усилий. Исключение составляют конструкции из шамотного кирпича. Этот тип применяется для обогрева домов площадью менее 60 м²;
- Каминное. Аналог печному теплоснабжению. Разница закачается в размере камеры сгорания – у камина она значительно большое. К тому же отопление частного дома дровяным котлом иногда подразумевает наличие в конструкции варочной поверхности.
Теплообменник в печи
Как видно выбор варианта напрямую зависит от площади дома. Нужно учитывать, что схема дровяного отопления может быть модернизирована. В печь достаточно установить теплообменник, чтобы появилась возможность сделать полноценное водяное теплоснабжение.
Но самым распространенным вариантом является установка дровяного котла для отопления дома. Он намного практичнее и проще в эксплуатации, чем камин или печь.
Устройство печи с водяным контуром
Классическая конструкция печи состоит из топки, разделенной колосниками на топливник и зольник, окруженной стенками из кирпича или металла. При сгорании топлива тепло передается в помещения посредством лучистой теплоотдачи от ограждающих поверхностей печи. Применение печей вызвано обычно объективными причинами:
- Отсутствие иных видов топлива, кроме дров и угля, а именно природного газа и электричества необходимой мощности;
- Относительная дешевизна дров во многих регионах нашей страны;
Основным недостатком теплотехнической схемы является неравномерное распределение тепла по отапливаемым помещениям, а также циклический режим работы теплового агрегата. Кроме того, печи обслуживаются вручную.
Внедрение в конструкцию печи водяного контура во многом улучшает показатели работы отопления. Металлический теплообменник позволяет отбирать часть тепла при сгорании топлива и обеспечивать его транспортировку посредством жидкого теплоносителя – воды или антифриза.
Печи с водяным контуром делятся на 2 вида:
- Кирпичные;
- Металлические.
Кирпичные печи возводятся самостоятельно или с привлечением специалистов. Металлические печи производятся из стали или чугуна, могут сооружаться самостоятельно, но для этого требуются профессиональные навыки электросварщика. Причем модели промышленного производства обладают лучшими характеристиками по сравнению с самодельными – они выполняются из жаропрочных сталей, тщательно рассчитываются проектировщиками.
Кирпичные печи разогреваются большее количество времени, но и отдают тепло в течение продолжительного промежутка времени. По сути своей кирпичная кладка частично выполняет функции теплоаккумулятора.
Металлические печи нагреваются и остывают с большей скоростью. Чугунные печи выгоднее стальных аналогов в этом плане – чугун аккумулирует значительное количество теплоты.
Теплообменные аппараты для водяных контуров печей выполняются обычно из стали. Теплообменники обладают большим разнообразием форм и размеров, отличаются по месту размещения. По форме это могут быть прямоугольные емкости, соединенные круглыми или профильными трубами, змеевики, регистры и так далее. Толщина стали для их изготовления составляет не менее 3 – 5 мм.
В кирпичных печах теплообменники размещают чаще всего в топках. При этом не рекомендуется размещать аппараты в зонах, непосредственно обтекаемых пламенем, особенно в печах с использованием угля в качестве топлива. Температура в этих зонах достигает крупных значений и срок службы металла значительно сократится. Размещают теплообменники в краевых зонах пламени и по пути движения раскаленных продуктов сгорания.
В металлических печах теплообменники зачастую выполняются в виде водяных «рубашек», опоясывающих топочное пространство камеры сгорания. По сути своей печи с водяным контуром являются аналогом твердотопливного котла.
Теплообменники оборудуются резьбовыми патрубками для присоединения трубопроводов системы отопления. Дымоудаление осуществляется с помощью естественной тяги, то есть требуется сооружение дымовой трубы. Регулирование количества воздуха, подаваемого на горение, производится шибером дымохода и заслонкой на заборе воздуха.
При этом стоит отметить, что дымовые каналы для улучшения теплосъема иногда оборудуют по лабиринтному типу или устанавливают в канал дымоотвода дополнительный теплообменник – для нужд ГВС или отопления. При этом аэродинамическое сопротивление резко увеличивается и потребуется более точный расчет параметров дымовой трубы – и как минимум – увеличение ее высоты.
Кроме водяных контуров отопления печи могут оборудоваться дополнительными элементами:
- Дверца с огнеупорным стеклом – создается печь-камин;
- Бак приготовления горячей воды;
- Варочная плита;
- Духовой шкаф.
С увеличением числа опций увеличиваются габариты и вес печи, возрастает стоимость. Некоторые модели печей заводского изготовления оснащаются ТЭНами, встраиваемыми в теплообменник (с возможностью снятия и замены). Обычно они не могут полностью покрыть всю тепловую мощность печи и служат дополнительным или резервным источником тепла.
Паровое отопление
Главная / Санитарно-технические устройства зданий / Отопление / Паровое отопление
Принципиальная схема парового отопления низкого давления, показанная на рисунке ниже положение – а, состоит из котла, нагревательного прибора и связывающего их трубопровода. Пар, образующийся в котле, поступает в нагревательный прибор, отдает в нем теплоту испарения отапливаемому помещению, конденсируясь в воду, которая возвращается «самотеком» в котел для последующего парообразования.
Труба, по которой идет пар к прибору, называется паровой, а труба, по которой из прибора возвращается в котел конденсационная вода, — конденсационной.
При действии системы уровни воды в котле и в конденсационной трубе у прибора будут отличаться на величину H, равную давлению пара в котле (в м).
После перерыва при подаче пара в систему воздух должен быть удален из труб и приборов, так как он является помехой движению пара по трубам и ухудшает теплоотдачу нагревательных приборов.
На схеме показано вертикальное ответвление трубы с открытым концом, сделанное выше уровня, занимаемого конденсационной водой при работе котла.
Этим обеспечивается постоянное сообщение системы с атмосферой — ввод (засасывание) воздуха в систему при перерыве в работе и вывод (выдавливание) воздуха при возобновлении ее действия.
Совет
Системе парового отопления, построенной по такой схеме, с самотечным возвратом конденсационной воды в котел присущ органический недостаток — почти полное тепловое бездействие нагревательных приборов в случае их установки ниже уровня конденсационной воды в трубопроводах. Такие приборы будут заполнены не паром, а остывшей конденсационной водой.
Помещения, находящиеся на одной отметке с котельной, невозможно отапливать затопленными водой приборами системы парового отопления, построенной по самотечной схеме. Поскольку паровое отопление устраивается обычно в бесподвальных зданиях промышленного характера, то поэтому самотечные схемы на практике не применяются.
Исключением могут служить редкие случаи устройства самотечного парового отопления в зданиях с неотапливаемым подвалом, где располагается котельная установка.
Паровое отопление низкого давления (до 0,7 ати) устраивается обычно только по разомкнутой схеме (рисунке ниже положение – б) с перекачкой конденсационной воды из бака в котел центробежным насосом. Устройство системы при этом несколько усложняется. В нее вводится конденсационный бак и центробежный насос с электродвигателем (это оборудование устанавливается в котельной).
Принципиальная схема парового отопления низкого давления
а — с самотечным возвратом конденсационной воды в котел; б — с перекачкой конденсационной воды в котел (разомкнутая схема); в — то же, при расположении котельной вне здания; 1 — котел; 2 — конденсатоотводчик; 3 — конденсационный бак; 4 — центробежный насос; 5 — коллектор парораспределитель; 6 — труба для удаления воздуха; 7 — обратный клапан.
Кроме этого, на конденсационном трубопроводе устанавливается конденсатоотводчик (конденсационный горшок), пропускающий воду и воздух, но задерживающий пар до его полной конденсации (на рисунке ниже).
Конденсатоотводчик термостатический
«Санитарно-технические устройства зданий»,
Сильфон в конденсатоотводчике термического типа
В конденсатоотводчике термического типа находится герметическая цилиндрическая коробка с волнистыми стенками (сильфон), к которой прикреплен конусный клапан. Сильфон заполнен этиловым спиртом.
При входе пара в конденсатоотводчик спирт нагревается и испаряется.
Повышенное давление паров спирта удлиняет сильфон, клапан которого закрывает входное отверстие, открывающееся вновь только при охлаждении конденсата до 80 — 85° С, когда сокращается высота…
Достоинство парового отопления
Некоторые рекомендации
Создать водяную рубашку для печи своими руками несложно. И уже ее можно вмонтировать в любую печку – металлическую или кирпичную. Отопление дома дровами чревато частой возней с отопительным оборудованием, но при отсутствии газа другие альтернативы выглядят более дорогими. Для реализации более эффективного обогрева жилища, воспользуйтесь нашими рекомендациями:
- Не экономьте на толщине листового железа – помните, что от этого зависит продолжительность срока службы печи;
- Обязательно используйте термометры и манометры для контроля рабочих параметров системы отопления;
- Не используйте альтернативные теплоносители, не отличающиеся стойкостью к высоким температурам;
- Обеспечьте избавление от тепловых потерь – это позволит рассчитывать на экономное расходование дров на отопление жилища.
Печь с теплообменником или котел?
Печи на дровах могут быть массивными, предназначенными для аккумуляции тепловой энергии и последующего ее постепенного потребления. Примером такого устройства может быть русская печь или любая другая печь из камня и обожженного кирпича.
Характерной особенностью печи из кирпича является ее массивность и, как следствие, необходимость специального фундамента для ее установки, отделенного от основного фундамента дома.
Более популярными в последние годы стали металлические печи отопления, эффективные только в процессе горения топлива. В них аккумуляции тепла нет.
Для устройства водяного отопления на дровах в печи отопления встраивается теплообменник, к которому подключается вся система водяного отопления. Металлическую печь можно купить с уже встроенным теплообменником. Как правило, это печи серии «бойлер», присутствующие в перечне продукции всех ведущих производителей теплотехнического оборудования.
Для поддержания непрерывной работы отопительной системы горение дров в металлической печи должно быть непрерывным.
Другое дело массивная печь из камня или из кирпича, способная накапливать тепло! Встроенный в ее массив теплообменник будет нагреваться за счет тепла, накопленного в камне, что позволит поддерживать работу системы отопления.
В свою очередь эффективность работы системы водяного отопления на дровах прямо пропорциональна степени нагрева камня. Чем ниже температура остывающей печи, тем ниже температура теплоносителя и тем холоднее в помещениях, обогреваемых радиаторами. Причем температура в помещении, обогреваемом массивом печи и температура в помещении, отапливаемом с помощью радиаторов, может существенно отличаться. (разница может составлять 10-15 градусов)
Система печного отопления частного дома с водяным контуром
Кирпичные печи практически все хорошо сочетаются с водяным отоплением.
Исключение составляет Русская печь, а также некоторые Шведки.
Теплообменник может иметь различные конструкции:
- котёл различных форм;
- регистр;
- змеевик.
Иногда в качестве теплообменника применяют обычную чугунную батарею
Важно, чтобы теплообменник имел надёжные сварные швы, поэтому лучше предпочесть фабричные модели
Трубчатый теплообменник – наиболее эффективен. Его сечение должно быть не менее 3 см.
Толщина стенок теплообменника 3 – 5 мм. Если сделать толще, хуже будет прогреваться вода. А если тоньше, металл может быстро прогореть, а вода будет вскипать, что нежелательно для многих элементов отопления. Для печи, которая будет топиться углём, металл лучше брать потолще 5 – 6 мм.
Для водяного контура потребуется установка расширительного бака, он может быть:
- закрытым;
- открытым.
Закрытый подходит для принудительной циркуляции, то есть системы, в которую встроен циркуляционный насос. Такое отопление зависимо от электричества, зато вода разгоняется быстрее, что повышает эффективность системы в целом.
Печное отопление с водяным контуром — возможность объединить традиции и комфорт
Очень сложно реконструировать готовую печь, вставив в неё водяную рубашку. Поэтому лучше планировать возведение нового массива, параллельно с установкой контура.
Вначале составляется проект. На план дома наносится будущий контур, отмечаются места расположения радиаторов (требуемое их количество и число секций просчитывается заранее исходя из габаритов комнат). Варится змеевик, рубашка, или регистр. Делается его проверка на герметичность.
После того, как будет залит фундамент печи и выложены несколько первых рядов, водяной котёл помещается на место, где он будет располагаться, закрепляется при помощи распорок, подвешивается к потолку. Далее производится подсоединение к трубам отопительного контура дома. И дальнейшее возведение печи идёт вокруг металлических элементов.
Змеевик нельзя прижимать вплотную к кладке, иначе при расширении её порвёт. Зазор между кирпичом и металлом – 1 см.
Заключение
Итак, печное отопление имеет множество положительного. Оно доступно, привычно и понятно. При желании можно всё сделать самостоятельно и сэкономить. А имея достаточно средств, можно обзавестись печью – шедевром, обложив её, например, изразцами или совместив с камином.
