В индивидуальной жилой застройке многих привлекает проектирование коммуникаций «под себя», а не под абстрактного усреднённого потребителя. Разработка проекта экономичной и энергоэффективной системы отопления для частного дома – хлопотное дело, но результат того стоит. Если грамотно просчитать все технические моменты, отопительные приборы будут работать с максимальной отдачей, не зная износа, а потери тепла не обременят хозяйство.
Цели и задачи проектирования
Для организации эффективного теплоснабжения важно ещё на этапе строительства разобраться, в каких условиях предстоит функционировать теплосетям и как обеспечить бесперебойную эксплуатацию отопительных приборов. Тогда система отопления гармонично впишется в проект будущего жилья, достойно выдержит пиковые нагрузки сезона и будет поддерживать стабильную температуру во всех комнатах независимо от погодных условий.
Приступая к проектированию отопительных систем, необходимо решить три основополагающие задачи:
- выбор котла, радиаторов и теплоносителя;
- схема разводки теплосетей;
- способ подключения радиаторных батарей.
Котёл – всему голова
Основным узлом автономной системы отопления служит котёл. Производители выпускают разные типы котлов для всех видов топлива – в продаже имеются газовые, дизельные, твердотопливные, электрические, конденсационные и комбинированные модели, каждая из которых оснащена автоматической системой безопасности. Современное котловое оборудование не выделяет токсичных продуктов горения; при необходимости котлы можно устанавливать в жилых помещениях, не боясь копоти и угара. Но это крайняя мера – из соображений пожарной безопасности монтаж котла лучше производить в отдельном помещении. Котельная должна быть достаточно просторной: качественное сервисное обслуживание требует свободного доступа к агрегату. В качестве теплоносителя обычно используется вода, реже – антифризы, под которые подбирают специализированные модели котлов и радиаторов.
Какой радиатор лучше?
За распределение тепла в здании отвечают радиаторы отопления – устройства, которые пропускают через себя нагретую воду, наполняя отапливаемое помещение теплом за счёт конвекции. При подборе радиатора обратите внимание на рабочее давление агрегата, которое должно соответствовать напору. Также от агрегата ожидается хорошая теплопроводность и привлекательный эргономичный дизайн – поскольку предполагается монтаж радиаторов в жилых комнатах, устройство не должно вносить в обстановку диссонанс.
Корпуса радиаторов изготавливают из металлов с высокой теплоотдачей; особенно популярны алюминиевые радиаторы, завоевавшие симпатии покупателей компактными габаритами, небольшим весом и простотой в уходе. Агрегат не нуждается в покраске и легко моется; самые продвинутые образцы оснащены термоголовками для удобства регулировки температурного режима. Единственный серьёзный недостаток – восприимчивость к коррозии.
В системах с низким напором устанавливают стальные радиаторы в виде панелей, собранных из нескольких листов. Мощность агрегата определяется высотой и шириной панели, но из-за небольшой глубины конструкция не выглядит громоздкой и отличается лёгким весом. Классические чугунные батареи отличаются надёжностью, мощностью и долговечностью, но покупателей смущают внушительные размеры, сложности при установке и необходимость покраски радиатора. С другой стороны, большая масса увеличивает теплоёмкость агрегата, позволяя компенсировать перепады температур при резких похолоданиях, однако с годами теплоотдача снижается по мере накопления налёта.
Подключение радиаторов и разводка теплосетей
Разводку системы отопления выполняют по двум схемам – однотрубной и двухтрубной. В однотрубных схемах теплоноситель движется по замкнутому контуру с последовательно подключёнными радиаторами. Выполнить разводку несложно, но при этом нет возможности контролировать теплоотдачу, к тому же потери тепла довольно существенные – 19–20%. В двухтрубных схемах функции подведения и отвода теплоносителя разделены между двумя магистралями; подача тепла регулируется вентилями.
Подсоединение радиаторов производится разными способами. Для одноэтажного дома лучше всего подходит одностороннее подключение – подвод вверху, обратка внизу. Прохождение теплоносителя через весь агрегат обеспечивает равномерный прогрев каждой секции с максимальной теплоотдачей, но из-за подключения сбоку скорость подачи теплоносителя в отдалённые секции несколько ниже.
Увеличение числа секций влечёт за собой рост теплопотерь, поэтому при установке радиаторов с большим количеством секций (от 15 и выше) рекомендуется перекрёстное подключение, при котором подводящая и отводящая магистрали располагаются по диагонали. В результате потери тепла уменьшаются до 2%.
Нижнее и седельное подключение удобно для систем, у которых коммуникации выведены под пол. Подвод и обратка подключаются к нижним секциям, расположенным напротив друг друга. Потери тепла достигают 12–13% и выше, к тому же верхние сегменты радиатора прогреваются неодинаково.
Для размещения радиаторов выделяют зоны с большими потерями тепла – как правило, это оконные проёмы. Установленная под подоконником батарея создаёт тепловую завесу, препятствуя проникновению в комнату холодного уличного воздуха. Оптимальные монтажные расстояния указаны в нормативных документах:
- до низа подоконника – 100 мм;
- до пола – 120 мм;
- от стены – 20 мм.
Расчёт системы отопления
Расчёт отопительной системы строится на таких параметрах, как мощность котла, количество и размещение радиаторов, температура и скорость теплоносителя, число секций в батареях, уровень теплопотерь, климатические условия, ориентация дома, роза ветров и т.д.
Параметры теплоносителя рассчитывают, исходя из потребностей в энергии конкретного помещения и дома в целом. Для этого потребуется изучить план здания, принимая во внимание метраж всех комнат, количество и размеры окон, высоту потолков, наличие дверей и балконов. Номинальная потребность в энергии для нового здания с хорошей теплоизоляцией составляет 1 кВт на 10 кв. метров; для старых домов этот показатель при необходимости увеличивают.
Общая потребность здания в энергии представляет собой сумму данных по всем помещениям в доме; полученный результат округляют в сторону увеличения и умножают на поправочный коэффициент (1,2).
Сложность проектирования отопительных систем зависит от конструктивных особенностей здания – этажности, количества комнат, подключения дополнительных построек и т. д. Увязать в единое целое комплекс агрегатов, устройств и подсистем с максимальной функциональностью и эффективностью – задача не для дилетанта. Домовладельцы, которые предпочитают не рисковать, доверяясь профессионалам, поступают мудро – ошибки обходятся слишком дорого. Но не стоит впадать в другую крайность и полностью самоустраняться из процесса: никто не вникнет в ваши потребности лучше вас самих.