Как да устроите отопление на частна къща със собствените си ръце: схеми за организация на автономна отоплителна система

Собствениците на частни домове знаят точно, че автономната отоплителна система е много по-икономична и ефективна от централизираната. Решението на въпроса относно отоплението на жилището много собственици на домове поверяват на специалисти, които правят изчисления, проектират и ръководят обустройването на топлоснабдяването.

Има обаче и такива майстори, които решават да обустроят отоплението на частен дом със собствени ръце, за да не преплащат за услугите на специалистите. А това не е малка икономия от семейния бюджет, нали?

Преди да пристъпите към изчисления и проектиране, е необходимо да се определите с оптималния вариант на системата и нейните съставни части. Ние ще ви помогнем в решаването на тези въпроси.

В статията е представен подробен преглед на възможните инженерни решения за частен дом, обозначени са плюсовете и минусите на всяка схема, принципите на тяхната работа и нюансите на монтажа.

Отоплителна система: какви биват те

Съществуват множество инженерни решения за отопление на жилището. Нека отделим три основни типа отоплителни системи.

Отоплителна система с течен топлоносител

Най-разпространеният в нашата страна начин за отопление на жилището. Предполага наличието на затворен контур, в който циркулира течен топлоносител.

Като последен най-често се използва вода, но могат да бъдат и различни антифризи, които изгодно се отличават с ниска температура на замръзване. За нагряване на топлоносителя в системата се инсталира котел от всякакъв подходящ тип.

Разгрятият топлоносител по тръбите се подава в стаите, където постъпва в радиаторите. Тези устройства са предназначени за предаване на топлина на въздуха. В батериите топлоносителят изстива, след което по тръбите отива към котела, където отново се нагрява.

Такъв цикъл се повтаря многократно. За регулиране на системата могат да се използват термостати, което позволява автоматично поддържане на зададената температура, или кранове. В този случай се извършва ръчно регулиране.

Отоплението с използване на топлоносител се отнася към доста прости в проектирането и изпълнението системи. При необходимост може да се сглоби самостоятелно. Но при това, разбира се, е желателно да се покаже проектът на специалисти, за да се избегнат грешки, които могат значително да намалят ефективността на системата.

Отоплителните системи с течен топлоносител винаги са изпълнени във вид на затворен кръг, вътре в който се движи нагрята течност

Към предимствата може да се отнесе дългият срок на експлоатация на конструкцията, при условие че е извършен правилен монтаж и няма нарушения в експлоатацията.

Системата работи безшумно, изключително проста е в ремонта и обслужването. Важно е, че при правилно изпълнен проект във всички отопляеми помещения е възможно поддържането на необходимата температура.

Системата е ефективна и позволява икономия на енергийни ресурси. Енергоемкостта на топлоносителя е приблизително 4000 пъти по-висока от тази на въздуха. Това позволява относително бързо да се нагрява въздухът в помещенията до комфортна температура.

Отоплителната система от този тип се състои от няколко елемента, като основните са тръбопровод, котел и радиатори (+)

От недостатъците трябва да се отбележи, че такова отопление може да се инсталира само в периода на строителство или основен ремонт на къщата. Ако като топлоносител се използва вода, трябва да се има предвид, че температурата ѝ на замръзване е доста висока. Това може да доведе до повреда на тръбите при замръзване на системата.

Освен това, присъствието на въздух в тръбите с вода провокира бърза корозия на елементите на конструкцията.

Отопление от въздушен тип

Топлоносител в този случай е нагрят въздух. Подгрява го инсталиран в сградата воден или парен калорифер, както и електровъздушен или огневъздушен въздухонагревател. След извършване на температурна обработка подготвената газообразна среда постъпва в помещението.

По принципа на действие схемите на въздушно отопление се делят на два типа:

• комбинирани с вентилация;
• рециркулационни.

Първият вариант предполага частично примесване на свежа порция въздух, взет отвън, и равен по обем изпускане на отработена газовъздушна маса.

При втория вариант целият циркулиращ в стаята въздушен поток се улавя и насочва към въздухонагревателя за обработка. След това се връща в пълен обем. Ясно е, че по санитарно-хигиенни показатели първата схема е за предпочитане.

Може да се отоплява къща без обичайния за всички течен топлоносител. Въздушното отопление предполага загряване на въздушните маси и подаването им директно в отопляваните помещения (+)

Въздухът, загрят до 55-60°C, постъпва във въздуховодите, по които се отвежда в стаите. Тук той се разпределя максимално равномерно. След охлаждане въздушните маси се спускат, където преминават през затворените с решетка отвори вътре в обратния въздуховод, по който се връщат към нагревателя. Цикълът се повтаря многократно.

Такава отоплителна система се регулира само чрез автоматика, което прави температурата в помещенията изключително комфортна.

Въздушното отопление е максимално безопасно, тъй като автоматиката проследява всички параметри на системата и при поява на проблеми блокира нейните елементи. Освен това в конструкцията липсват тръби, пълни с гореща течност, които при неблагоприятно стечение на обстоятелствата могат да се спукат или да протекат.

В схемите на въздушното отопление няма обичайните за обикновения потребител радиатори, което заедно с липсата на тръби съществено влияе на разходите за изграждане на системата. Няма и присъщата на парните и водните видове отопление спирателна арматура.

При изграждане на контур, комбиниран с вентилация, разумно се решава и въпросът за обновяване на състава на въздушната маса.

Срокът на експлоатация, при условие на грамотен монтаж на въздушното отопление, е около 20 години. Към предимствата може да се отнесе и външната привлекателност на въздушното отопление. Сплетенията от тръби, необходими за конструкциите с течен топлоносител, в този случай отсъстват.

Въздухонагревателят може да работи на газ или друг вид гориво. Типът горелка на уреда може да бъде атмосферна или с вентилатор (+)

Сред недостатъците трябва да се отбележат възможните проблеми с качеството на въздуха. Системата изтегля замърсени въздушни маси от улицата, което изисква монтиране на филтри. Те трябва да се сменят доста често.

Освен това е препоръчително да се използват овлажнители на въздух, тъй като нагретите маси често са прекалено сухи. Ако в системата попадне някакво токсично вещество, например въглероден оксид, то се разпространява много бързо из цялата къща.

Електрически отоплителни системи

За изграждане на автономно отопление на частна къща доста често се използват системи, работещи на електричество. Съществуват няколко типа, нека разгледаме двата най-търсени.

Електрическите конвектори представляват компактни отоплителни уреди, които могат да се инсталират в отопляемата стая. В зависимост от мощността на устройството може да има един или няколко.

Принципът на работа на различните видове електрически конвектори е сходен. Студеният въздух през решетката влиза вътре в уреда, където се нагрява чрез електрически нагревателен елемент.

Благодарение на естествената конвекция или на действието на вентилатора, нагорещените въздушни маси се издигат, смесват се с въздуха в помещението и го нагряват. Температурата в помещението се повишава. Охладеният въздух се спуска, отново постъпва в уреда и цикълът се повтаря.

Използването на електрически конвектори – най-простият начин за отопление на жилищни помещения. Но при това, като се вземе предвид цената на електроенергията, е доста скъпо.

Електрическото отопление може да бъде реализирано чрез използване на инфрачервено излъчване. Тънко гъвкаво ИК-фолио се монтира на тавана или пода и представлява своеобразно отоплително устройство, което нагрява въздуха в стаята до комфортна температура.

Системата работи по следния начин. При подаване на електрически ток към фолиото, карбоновите елементи се нагряват и започват да излъчват инфрачервени вълни в безопасен за човека диапазон.

Тези вълни започват да се движат до първия срещнат от тях голям обект. Това може да бъде под, мебел или нещо подобно. Предметите акумулират ИК-вълните, нагряват се и отдават топлина на въздуха. Нагряването става много бързо.

При това разпределението на топлината е максимално благоприятно за човека: в долната част на стаята се намира най-топлият въздух, а в горната – малко по-студен.

Медиците потвърждават, че инфрачервеното отопление е аналогично на слънчевите лъчи и се счита за максимално благоприятно за човека. Въпреки значителната разлика в принципа на работа на отоплението, и двата типа системи притежават сходни предимства. На първо място, това са минималните разходи за изграждане.

Не особено привлекателните тарифи на енергоснабдителните компании не спират желаещите да се сдобият с електрическо отопление. За управление на оборудването се използва автоматика, което позволява да се настрои работата на системата в максимално енергийно ефективен режим.

Инфрачервеното греещо фолио може да бъде разположено на пода или на тавана. Във всеки случай то ще отоплява помещението ефективно и безопасно (+)

Електричеството е много удобно за използване. Липсва необходимостта да се използва каквото и да е гориво, което премахва проблема с неговото съхранение и закупуване.

Освен това, твърдогоривните котли например се считат за много „мръсни“, тъй като при тяхната работа се образуват сажди и пепел. Електрическото оборудване няма такива проблеми. То е напълно безопасно, не шуми и не произвежда токсични емисии.

Системите, работещи с електричество, обикновено са много компактни. Използваните в тях уреди могат да имат най-различен дизайн. Такива системи са дълготрайни и изискват само редовна поддръжка.

Техният основен недостатък е скъпата експлоатация, поради високата цена на електроенергията. Въпреки икономичността на системите, сметките за електричество обикновено са внушителни.

Разновидности на система с течен топлоносител

Както показва практиката, най-често за изграждане на автономно отопление се избира система с течен топлоносител, затова ще поговорим за нейните разновидности. Такава система се реализира под формата на една от две възможни схеми.

Най-простата схема – еднотръбна

Представлява пръстеновиден затворен контур, в който последователно са монтирани радиатори за отопление. Топлоносителят постъпва в първия от тях, след това в следващия и така нататък, докато се върне към котела. Това е изключително проста схема, но далеч не е най-ефективната.

Основният недостатък на еднотръбната отоплителна система се състои в охлаждането на топлоносителя при “подхода” към далечните от котела батерии.

Еднотръбната схема на разпределение предполага последователно разположение на батериите. Системата е много проста, но има ограничения в приложението (+)

Течността излиза от топлообменника на котела с температура около 75°С. Същата постъпва в първия радиатор, във втория е малко по-студена и така нататък. Ако дължината на тръбопровода е малка и радиаторите са малко, това не е страшно.

Но ако батериите са много, в последните ще има топлоносител, нагрят до 45-50°С. Това съвсем не е достатъчно за нормално отопление на помещението.

Може да има два начина за коригиране на ситуацията. Първият – да се увеличи температурата на топлоносителя или да се добавят секции към последните радиатори във веригата, за да се увеличи тяхната топлоотдача. И двата варианта ще изискват допълнителни финансови вложения, но не гарантират резултат.

Още един начин да се справим с проблема – монтиране на циркулационна помпа. Това наистина ще повиши ефективността на еднотръбната система, но ще я направи енергийно зависима и по-скъпа в експлоатация.

Усъвършенствана схема – двутръбна

Основната разлика от първата схема се състои в това, че топлоносителят към всеки от радиаторите се доставя почти едновременно. За доставката му до уредите се използва тръба за подаване, а за събиране и отвеждане се прилага тръба, наречена връщаща.

Топлоносителят до радиаторите може да се подава по колекторна или по тройникова схема. В първия случай към всеки от уредите се води собствено подаване с обратна линия. Тръбите се полагат от колектора под формата на “лъчи”, оттам второто име “лъчева”.

В тройниковата разновидност уредите последователно се свързват към подаването и обратната линия с помощта на съединители с три патрубка – тройници.

Двутръбната схема за изграждане на отоплителната система предполага, че до всеки радиатор ще бъде положен подаващ топлоносителя тръбопровод и отвеждаща тръба, обратна линия (+)

Колекторът предполага монтаж на спирателна арматура на всеки извод към радиатора, което дава възможност при необходимост да бъде изключен. Работата на лъчева схема на отопление се основава на принудителна циркулация на течността, защото за естественото движение на топлоносителя има твърде много хидравлични препятствия в многобройните кръгове.

Тройниковите разновидности могат да работят както благодарение на естествената гравитация, така и чрез включване на циркулационна помпа в системата. Тя нагнетява топлоносителя, затова при изграждане на отоплителни кръгове не е необходимо да се спазва наклон, а тръбата на подаването да се монтира под отоплителните уреди.

Основното предимство на двутръбна схема – осигуряване на равномерно нагряване на всички радиатори в сградата, колкото и да са. Но при това за нейния монтаж ще са необходими много повече тръби и други елементи, съответно тя ще излезе по-скъпа. Това е основният недостатък на двутръбната система.

Система с циркулация от гравитационен тип

Топлоносителят вътре в отоплителния кръг трябва да се движи. Това може да става чрез естествена циркулация. Тя възниква благодарение на разликата в плътностите, съществуваща при студения и нагрятия топлоносител.

Разгрятата течност притежава по-малка плътност, затова започва спонтанно да се издига от котела по щранга, откъдето се насочва към отвеждащите тръбопроводи и по-нататък към радиаторите. При охлаждащия се топлоносител плътността се увеличава, което го прави по-тежък.

Ефективността на работа на системата с естествена циркулация на течността-топлоносител зависи от разликата в температурите, височината на издигане на топлоносителя и добре избрания ъгъл на полагане на тръбопровода (+)

Поради тази причина той се спуска по-надолу, събира се в тръбопровода на обратната връзка, по който постъпва към котела. По този начин, докато агрегатът работи, ще се осъществява циркулация на топлоносителя от гравитационен тип. Въпреки това скоростта му е относително малка и може да се променя.

Тя зависи най-вече от два фактора:

1. Местата на разположение на елементите на системата. Радиаторите трябва да се разполагат значително по-високо от котела или да се издигат под тавана, а още по-добре в таванското помещение, основният щранг, от който ще тръгнат отклоненията към батериите.
2. Разликата в температурите на охладения и нагрятия топлоносител. Колкото е по-голяма, толкова по-висока е скоростта на движение на течността. Поради тази причина основният щранг, за да се избегнат загуби на топлина, може да бъде изолиран със специален материал, а обратната връзка, напротив, не се затваря с нищо.

Към предимствата на схемата на отоплителната система на частен дом с естествена циркулация могат да се отнесат нейната евтиност и простота в проектирането, изграждането и поддръжката. При работа тя е абсолютно безшумна, каквато и да е вибрация липсва.

Недостатъците на схемата с естествена циркулация са доста много. Тя бавно се задейства в работа, което се обяснява с ниската скорост на придвижване на топлоносителя при малка разлика в температурите.

Добре проектирана система с естествена циркулация на течен топлоносител може да бъде доста сложна и да обхваща не само един, но и повече етажа (+)

Освен това, за нормална циркулация на течността в контура е необходим тръбопровод, сглобен от тръби с относително голям диаметър. Такива системи са ограничени по размери поради ниското естествено налягане в магистралата. Дължината на такава конструкция не може да надвишава 30 м по хоризонтала.

Схема с принудителна циркулация

В системата се включва циркулационна помпа, тя подтиква топлоносителя да се движи с определена скорост. Помпата се монтира на всяко място от отоплителната линия.

Но за монтаж на подаването помпата трябва да се купува само от проверени производители, тъй като ѝ предстои да работи в неблагоприятни условия, въпреки че всички произвеждани в момента циркулационни модели са проектирани за подобна експлоатация.

Мощността на помпата се избира в зависимост от дължината на тръбопровода и може да бъде различна. Благодарение на принудителната циркулация контурът може да има различна дължина, дори много голяма. Скоростта на движение на течността-топлоносител не зависи от температурната разлика, което дава възможност за реализиране на най-различни инженерни схеми.

Освен това се появява възможност да се използват тръби с малък диаметър, което се отразява благоприятно на външния вид на такава отоплителна система.

Включването на циркулационна помпа в схемата дава възможност за реализиране на по-сложни инженерни решения и прави системата по-ефективна (+)

От недостатъците на отоплението с помпена циркулация трябва да се отбележи енергийната зависимост. Това означава, че при липса на подаване на електроенергия отоплението няма да работи. За места, където прекъсванията на тока не са рядкост, това е много сериозен недостатък.

Освен това инсталирането на помпата ще изисква допълнителни разходи за нейното закупуване, монтаж и последваща експлоатация.

Основни елементи на отоплителната система

Наборът от елементи, включени в отоплителна система с течен топлоносител, може да бъде много различен. Всичко зависи от типа на избраната схема. И все пак няколко основни елемента присъстват винаги. На първо място това е котелът. Агрегатът произвежда топлина, която се предава на течността-топлоносител.

По вида на използваното гориво всички котли се делят на:

1. Твърдогоривни. За работа се използват всички видове твърдо гориво: дърва, въглища, торф и т.н. В продажба могат да се намерят разновидности на такива устройства - пелетни и пиролизни уреди.
2. Газови. Работят на магистрален природен или на втечнен газ.
3. Електрически. Произвеждат топлина, преобразувайки електрическа енергия.
4. Течногоривни. Използват като гориво дизел, бензин и подобни материали.
5. Комбинирани. Устройствата са оборудвани с няколко различни горелки и могат да работят с няколко вида гориво.

За най-практични се смятат комбинираните котли. Те помагат да не останете без отопление при прекъсвания в снабдяването с основния вид гориво. Въпреки това, цената на такива модели е много по-висока от тази на стандартните.

Панелният радиатор – един от най-надеждните и прости отоплителни уреди.

Още един задължителен елемент на отоплителната система - акумулиращите топлина уреди. Те също могат да бъдат различни.

Различават се следните видове радиатори:

• Панелни, представляващи стоманен цял панел с различни размери.
• Плочкови, състоящи се от няколко плочи, чиято дебелина може значително да се различава.
• Тръбни. Изпълняват се под формата на долен и горен колектор, свързани с отрези тръби.
• Секционни. Сглобени от нагревателни секции, броят на които може да бъде произволен.

И последният задължителен елемент на отоплителна система от този тип - тръбопроводът.

За неговото сглобяване се използват метални или пластмасови тръби. Първите са много здрави, но са податливи на корозия и са трудни за монтаж. Вторите се сглобяват много лесно, те не ръждясват, но здравината при различните марки пластмаси може значително да се различава. Затова е много важно да не сбъркате при избора на материал за пластмасовия тръбопровод.

Изводи и полезно видео по темата

Кой начин на отопление на частен дом е по-изгоден:

Всичко за еднотръбната схема на отопление:

Принцип на действие на въздушното отопление:

Автономното отопление може да бъде обустроено по най-различни начини. Изборът на решение несъмнено ще бъде повлиян от климатичните особености на местността, в която се намира къщата.

Едва ли е целесъобразно да се обустроява скъпа система с течен топлоносител там, където зимата трае един-два месеца и температурата рядко пада под нулата. Също така е важно да се вземат предвид особеностите на сградата и финансовите възможности. Ако бъде взето правилно решение, в къщата винаги ще бъде топло.

Имате ли какво да добавите или възникнаха въпроси по темата за организиране на автономно отопление на частна къща? Моля, оставете коментари към публикацията. Формата за връзка се намира в долния блок.