Lauku mājas telpu apsildīšanu var organizēt dažādos veidos - izmantojot plīti, gāzes vai elektriskos konvektorus, infrasarkanās ierīces un citus gaisa sildītājus. Bet dzīvojamām istabām priekšroka joprojām ir tradicionālā ūdens sildīšana. Šādas sistēmas uzstādīšana privātmājā vai dzīvoklī sākas ar pareizās shēmas izvēli, ņemot vērā ēkas izkārtojumu un apkures iekārtu izvietojumu.
Kā sistēma darbojas
Ja plānojat patstāvīgi vadīt siltumu telpās, jums vajadzētu saprast ūdens sildīšanas dizainu un darbības principu. Jebkuras shēmas trīs komponenti:
- augs, kas ģenerē siltumenerģiju un pārvada to ūdenī;
- cauruļvadi;
- sildīšanas ierīces, kas atrodas apsildāmās telpās.
Piezīme. Noslēgvārsti - krāni, balansēšanas vārsti, sajaukšanas vārsti - vienmēr ir elektroinstalācijas sastāvdaļa. Papildu aprīkojums - cirkulācijas sūknis, izplešanās tvertne - ir katla daļa vai tiek uzstādīts atsevišķi.
Sistēmas darbības principa pamatā ir siltuma pārnešana no avota uz apkures ierīcēm caur šķidru darba šķidrumu - parastu ūdeni, kas spēj absorbēt lielu enerģijas daudzumu (īpatnējais siltums - 4,18 kJ / kg • ° C). Dažos gadījumos izmanto antifrīzu - etilēnglikola vai propilēnglikola ūdens šķīdumu. Kā tas notiek:
- Sadedzinot ogļūdeņraža degvielu vai patērējot elektrību, iekārta uzsilda ūdeni līdz temperatūrai 40 ... 90 grādi.
- Karsts šķidrums pārvietojas caur caurulēm, izmantojot sūkni, vai dabiskā veidā (konvekcijas dēļ) uz ūdens radiatoriem.
- Starp apkures ierīcēm un telpas gaisu notiek siltuma apmaiņa - caur akumulatoru plūstošais ūdens atdziest par 10-20 ° C, telpas atmosfēra sasilda. Turklāt karstā radiatora virsma izstaro infrasarkano starojumu.
- Atdzesētu dzesēšanas šķidrumu caur līniju atdod siltuma ģeneratoram, kur tas atkal tiek uzkarsēts līdz vajadzīgajai temperatūrai.
- Ūdens pārpalikums, kas rodas termiskās izplešanās rezultātā, nonāk īpašā tvertnē. Kad temperatūra sistēmā pazeminās, šķidrums atkal saraujas un iziet no izplešanās tvertnes.
Atsauce. Intensīva infrasarkanā siltuma izdalīšanās no bateriju virsmas sākas temperatūrā virs 60 ° C.
Pirms sildīšanas atcerieties vienu noteikumu: apkures efektivitāte praktiski nav atkarīga no ūdens daudzuma sistēmā. Šis indikators ietekmē mājas apkures / dzesēšanas ātrumu tikai tad, kad tiek ieslēgts vai apturēts siltuma ģenerators.
Mēs uzskaitām patiešām svarīgās īpašības:
- temperatūras starpība pie mājas sildītāja ieejas un izejas, maksimāli pieļaujamā - 25 grādi;
- avota jauda - jāizvēlas pēc siltuma zudumu aprēķina caur ārsienām + gaisa sildīšana ventilācijai;
- dzesēšanas šķidruma plūsmas ātrums - ūdens daudzums, kas 1 stundas laikā iziet cauri radiatoriem;
- Cauruļvadu tīkla un radiatoru hidrauliskā pretestība ideālā gadījumā nedrīkst pārsniegt 1 bāru (10 m ūdens staba).
Izskaidrojumu par kopējo dzesēšanas šķidruma daudzumu caurulēs eksperts Vladimirs Sukhorukovs sniegs savā video:
Katlu un citu ūdens sildītāju veidi
Apkures efektivitāte privātmājā ir atkarīga no uzstādīšanas, kas silda darba šķidrumu (ūdeni). Pareizi izvēlēta ierīce ģenerē radiatoriem un netiešā apkures katlam (ja tāds ir) nepieciešamo siltuma daudzumu, ietaupot enerģiju.
Autonomā ūdens sistēma var darboties no:
- katls, kas izmanto īpašu degvielu - dabasgāzi, malku, ogles, dīzeļdegvielu;
- elektriskais katls;
- malkas krāsnis ar ūdens kontūru (metāla vai ķieģeļu);
- siltumsūknis.
Papildinājums. Ir kombinēti sildītāju veidi, kas vienlaikus apvieno 2-3 enerģijas avotus, piemēram, ogles - dabasgāze, malka - elektrība (viens eksemplārs ir parādīts zemāk fotoattēlā). Ir arī universālie katli, kuros var uzstādīt dīzeļdegvielas sprauslu, gāzes vai granulu degli - no kuriem izvēlēties.
Apkures organizēšanai vasarnīcās visbiežāk tiek izmantoti apkures katli - gāze, elektriskais un cietais kurināmais. Pēdējie tiek izgatavoti tikai grīdas variantā, pārējie siltuma ģeneratori - sienas un stacionārie. Dīzeļdegvielas agregāti tiek izmantoti retāk, iemesls ir augstās degvielas cenas. Kā izvēlēties pareizo karstā ūdens katlu, ir runāts sīki izstrādātā rokasgrāmatā.
Krāsns apkure apvienojumā ar ūdens reģistriem vai moderniem radiatoriem ir labs risinājums vasaras mājas, garāžas un nelielas dzīvojamās mājas apsildīšanai ar platību 50-100 m². Trūkums ir tāds, ka plīts iekšpusē ievietotais siltummainis ūdeni nekontrolējami silda. Lai izvairītos no vārīšanās, ir svarīgi nodrošināt piespiedu cirkulāciju sistēmā.
Atsauce. Iepriekš šādas shēmas tika izgatavotas smaguma dēļ - bez sūkņa, ar atvērtu izplešanās tvertni. Reģistri un automaģistrāles tika metināti no tērauda caurulēm ar diametru 40 ... 80 mm (iekšējās), kuras tika novietotas ar slīpumu 3-5 mm uz 1 m, lai nodrošinātu labāku gravitācijas plūsmu. Apkuri sauca par tvaiku, jo sistēma nebaidījās vārīties.
Siltumsūkņi bijušās savienības valstīs netiek plaši izmantoti. Cēloņi:
- galvenā problēma ir augstās aprīkojuma izmaksas;
- aukstā klimata dēļ gaisa-ūdens ierīces ir vienkārši neefektīvas;
- gruntsūdens ģeotermālās sistēmas ir grūti uzstādīt;
- Siltumsūkņu elektroniskās sastāvdaļas un kompresori ir ļoti dārgi, lai tos labotu un uzturētu.
Augstās cenas dēļ daļu atmaksāšanās periods pārsniedz 15 gadus. Bet augu efektivitāte (3-4 kW siltuma uz 1 kilovatu iztērētās elektroenerģijas) piesaista amatniekus - amatniekus, kuri mēģina salikt mājās gatavotus analogus no vecajiem gaisa kondicionieriem.
Kā ar savām rokām pagatavot vienkāršāko siltumsūkņa versiju, skatieties videoklipā:
Ūdens sildīšanas ierīces
Tā kā telpu sildelementi var būt:
- tradicionālie radiatori, kas uzstādīti zem logu atverēm un pie aukstām sienām, piemēram, ēkas ziemeļu pusē;
- grīdas apsildes cauruļu kontūras, pretējā gadījumā - siltas grīdas;
- grīdlīsteņu sildītāji;
- grīdas konvektori.
Ūdens sildīšana ar radiatoru ir visuzticamākā un lētākā iespēja starp uzskaitītajām. Ir pilnīgi iespējams pats uzstādīt un savienot baterijas, galvenais ir pareizi izvēlēties sekciju skaitu pēc jaudas. Trūkumi - slikta telpas apakšējās zonas apsildīšana un redzamo ierīču atrašanās vieta, kas ne vienmēr atbilst interjera dizainam.
Visi tirdzniecībā pieejamie radiatori tiek sadalīti 4 grupās atkarībā no izgatavošanas materiāla:
- Alumīnijs - sekcijveida un monolīts. Faktiski tie ir izgatavoti no silumīna, alumīnija sakausējuma ar silīciju, un ir visefektīvākie sildīšanas ātruma ziņā.
- Bimetāla. Pilnīgs alumīnija bateriju analogs, tikai iekšpusē ir rāmis, kas izgatavots no tērauda caurulēm. Darbības joma - daudzdzīvokļu daudzstāvu ēkas ar centrālo apkuri, kur dzesēšanas šķidrums tiek piegādāts ar spiedienu vairāk nekā 10 bar.
- Tērauda panelis. Salīdzinoši lēti monolīta tipa radiatori, kas izgatavoti no apzīmogotām metāla loksnēm, kā arī papildu spuras.
- Sekciju čuguns. Smagas, siltumenerģiju patērējošas un dārgas ierīces ar oriģinālu dizainu. Pienācīga svara dēļ daži modeļi ir aprīkoti ar kājām - ir nereāli pakārt šādu akordeonu pie sienas.
Piezīme.Mēs runājam par čuguna radiatoriem mūsdienīgā dizainā. Padomju laika baterijas, kuru tips ir MS-140, visos aspektos ir novecojušas.
Pēc pieprasījuma tērauda ierīces ieņem vadošo pozīciju - tās ir lētas, un no siltuma pārneses viedokļa plāns metāls ir nedaudz zemāks par silumīnu. Tālāk seko alumīnija, bimetāla un čuguna sildītāji. Izvēlieties to, kuru vēlaties.
Grīdas konstrukcija
Grīdas apsildes sistēma sastāv no šādiem elementiem:
- apkures loki no metāla-plastmasas vai polietilēna caurulēm, ielej ar cementa grīdu vai ieklāti starp baļķiem (koka mājā);
- sadales kolektors ar plūsmas mērītājiem un termostatiskiem vārstiem ūdens plūsmas regulēšanai katrā cilpā;
- sajaukšanas vienība - cirkulācijas sūknis plus vārsts (divvirzienu vai trīsceļu), kas uztur dzesēšanas šķidruma temperatūru diapazonā no 35 līdz 55 ° C.
Sajaukšanas vienību un kolektoru katlam savieno divi elektrotīkli - padeve un atgriešana. Ūdens, kas uzsildīts līdz 60 ... 80 grādiem, porcijās ar vārstu tiek sajaukts ķēdēs, kamēr cirkulējošais dzesēšanas šķidrums atdziest.
Siltās grīdas - visērtākais un ekonomiskākais apkures veids, lai arī uzstādīšanas izmaksas ir 2–3 reizes lielākas nekā radiatoru tīklā. Labākais apkures variants parādīts fotoattēlā - grīdas ūdens shēmas + baterijas, kuras regulē termiskās galviņas.
Grīdlīstes un grīdas konvektori
Abu veidu sildītāji pēc konstrukcijas ir līdzīgi ūdens siltummainim - vara spolei, uz kuras ir piestiprinātas plānas plāksnes - spuras. Uz grīdas uzstādītā versijā sildīšanas daļu aizver dekoratīvs apvalks, kas izskatās kā cokols; gaisa caurlaidības spraugas ir atstātas virs un zem.
Zemgrīdas konvektora siltummainis ir uzstādīts korpusā zem tīras grīdas līmeņa. Daži modeļi ir aprīkoti ar ventilatoriem ar zemu trokšņa līmeni, kas palielina sildītāja veiktspēju. Dzesēšanas šķidrums tiek piegādāts caur caurulēm, kas slēptā veidā ir novietotas zem klona.
Aprakstītās ierīces veiksmīgi iekļaujas telpas dizainā, un pazemes konvektori ir neaizstājami caurspīdīgu ārsienu, kas pilnībā izgatavoti no stikla, tuvumā. Bet parastie māju īpašnieki nesteidzas iegādāties šīs ierīces, jo:
- vara-alumīnija konvektoru radiatori - prieks nav lēts;
- lai pareizi sildītu vasarnīcu, kas atrodas vidējā joslā, jums būs jāuzstāda sildītāji ap visu istabu perimetru;
- uz grīdas uzstādīti siltummaiņi bez ventilatoriem ir neefektīvi;
- tie paši produkti ar ventilatoriem izstaro klusu vienmuļu hum.
Tāpēc secinājums: konvektors ir noderīga lieta dažās vietās, kur ir grūti ievietot parastās baterijas. Bet sildīt šādas ierīces ar visu ēku ir nepamatoti dārgi.
Radiatoru tīkls - 4 cauruļu novadīšanas metodes
Organizējot apkuri privātmājās, tiek izmantotas 4 galvenās shēmas:
- viencaurules, tā ir arī “Ļeņingradka”;
- divu cauruļu numura zīme (citādi - strupceļš);
- divu cauruļu pāreja;
- kolekcionārs.
Piezīme. Divstāvu namiņā ir atļauts apvienot 2 shēmas. Piemērs: 1. stāvā izveidot kolektoru sistēmu, otrajā - uzstādīt vadu ar saistīto dzesēšanas šķidruma plūsmu. Lai gan šādi lēmumi ne vienmēr ir pamatoti.
Saskaņā ar mūsdienu standartiem visas iepriekš minētās shēmas ir izgatavotas hermētiski. Ūdens caurulēs ir ar spiedienu 0,5 ... 3 bāri (atkarībā no temperatūras), ir uzstādīta slēgta izplešanās tvertne, kuras iekšpusē ir gumijas membrāna. Sistēmas darbības priekšnoteikums ir piespiedu cirkulācija no elektriskā sūkņa.
Konvektīvās šķidruma plūsmas dēļ “Leningradka” un divu cauruļu strupceļa shēma var darboties bez cirkulācijas sūkņa. Princips ir šāds: aukstāks, smagāks ūdens izspiež karstu ūdeni ar zemāku īpatnējo svaru.Bet, lai vadītu un noteiktu gravitācijas plūsmu, ir jāizmanto palielinātu izmēru caurules - Ø32 ... 80 mm, kas uzstādītas ar noteiktu slīpumu.
Kolektora un ar to saistītā gredzena vadi (cits nosaukums - Tichelman cilpa) nespēj darboties bez piespiedu ūdens sūknēšanas, tāpēc to vienmēr izgatavo slēgtu. Apsvērsim katru shēmu sīkāk.
Vienas caurules savienojuma iespēja
Sākumā sistēma šķiet vienkārša - gar ēkas ārsienām horizontāli ir novietota viena automaģistrāle, kur ir savienoti visi radiatori, ar abām šļūtenēm. Pēc pirmā akumulatora nodošanas atdzesēts dzesēšanas šķidrums atgriežas kopējā caurulē, sajaucas ar karsto un nonāk nākamajā sildīšanas ierīcē. Attiecīgi katrs nākamais radiators saņem dzesēšanas šķidrumu.
Cik sarežģīta ir viencaurules shēma:
- Galvenās caurules diametrs ir vismaz 20 mm (iekšējā caurlaide), kas atbilst metāla-plastmasas ārējam izmēram 26 mm, polipropilēna - 32 mm. Norādītā sadaļa paliek nemainīga visā cauruļvada garumā.
- Bateriju skaits vienā filiālē ir ne vairāk kā 6 gab. Pretējā gadījumā sadales caurules diametrs būs jāpalielina līdz 32-50 mm. Instalēšana ir sarežģīta un dārgāka par 15-20% (minimums).
- Tā kā attālākiem radiatoriem nonāk mazāk karsēts ūdens, to siltuma apmaiņas virsma jāpalielina par 10 ... 30%, pievienojot sekciju skaitu.
- Manuāla vai automātiska plūsmas kontrole caur 1 sildītāju ietekmē citu ierīču darbību, jo mainās temperatūra un ūdens plūsma kopējā šosejā.
Atsauce. Padomju laikā celtajās daudzdzīvokļu ēkās tiek izmantotas vertikālas viencauruļu sistēmas, kurās baterijas ir savienotas ar stāvvadiem, tiek uzturēts "Ļeņingradas" princips. Līdzīgas shēmas, tikai miniatūrā, tiek izmantotas divstāvu privātmājās, kad nepieciešams organizēt gravitācijas plūsmu.
Ūdens sildīšana ar viencaurules slēgtu kontūru ir piemērota lauku un dzīvojamām mājām ar platību 60 ... 100 m². Divi stāvi nav problēma, sistēma ir sadalīta 2 gredzenveida zaros, saplūstot uz tees pie katla, ir iesaistīts viens sūknis.
Divu cauruļu shēmas - gredzens un strupceļš
Raksturīga atšķirība starp šīm vadiem ir karstā un atdzesētā dzesēšanas šķidruma sadalīšana 2 līnijās - padeve un atgriešana. Šeit pie baterijām nonāk divas caurules - viena ūdens nonāk radiatoros, caur otro tā plūst atpakaļ uz katlu. Māju apsildīšanai tiek izmantotas 2 sistēmas:
- Ar strupceļa shēmu dzesēšanas šķidrums iet pa šoseju līdz pēdējai ierīcei, pēc tam atgriežas caur atgriešanās plūsmu - plūst pretējā virzienā.
- Tichelmana gredzena cilpā pēc akumulatora iziešanas ūdens nemaina virzienu. Tas ir, dzesēšanas šķidrums abās šosejās plūst vienā virzienā.
Papildinājums. Pirmā sistēma sastāv no vienas vai vairākām strupceļa zarām - dažāda vai vienāda garuma pleciem. Otrais ir izgatavots viena vai vairāku slēgtu gredzenu veidā, kas saplūst ar katlu.
Divu cauruļu akumulatora savienošanas metožu priekšrocības:
- maģistrāļu mazs diametrs - 15-20 mm (iekšējais);
- visi radiatori ir piepildīti ar tādas pašas temperatūras dzesēšanas šķidrumu;
- sildītāju skaitam vienā rindā nav ierobežojumu;
- sistēma ir automatizēta un regulējama, plūsmas ātruma maiņa vai vienas akumulatora pilnīga atvienošana neietekmē kaimiņu darbību;
- pareizi samontēti saistītie kabeļi ir hidrauliski labi līdzsvaroti;
- zemas uzstādīšanas izmaksas.
Nav grūti sastādīt strupceļa shēmu ar savām rokām - tas "piedod" vieglprātīgas kļūdas un ir viegli sabalansējams. Ar Tichelman cilpu ir grūtāk - vienstāva ēkā divvietīgs šoseja obligāti šķērsos priekšējo durvju atveri, kas būs jāpārliek ar caurulēm no augšas vai apakšas zem grīdām.
Kolektoru sistēma
Šeit radiatoru savienošanu organizē ar staru metodi no sadales ķemmes, kas atrodas tuvu ēkas centram.Tas ir savienots ar katlu ar divām caurulēm, un katram akumulatoram ir sava divu cauruļu līnija - padeve un atgriešana. Radiatoru pievadi nonāk ierīcēs pa īsāko ceļu - tie slēpjas grīdas segumā vai tiek uzstādīti zem apakšējā stāva griestiem.
Piezīme. Gaisa noņemšana no slēptiem ieguldītajiem cauruļvadiem tiek veikta caur automātiskajām gaisa atverēm, kas uzstādītas uz ķemmes.
Siju shēma ir mūsdienīga elektroinstalācijas opcija, kas saglabā strupceļa sistēmas priekšrocības. Pastāv papildu priekšrocības:
- caurules, šļūtenes un skapis ar kolektoru ir paslēpti ēkas konstrukcijās, tāpēc ķēde ir piemērota visiem interjera risinājumiem;
- regulēšanas (balansēšanas) ērtības un vienkāršība, vadības ierīces atrodas vienā vietā - sadales skapī;
- Ja jūs aprīkojat ķemmes termostatiskos vārstus ar servām un ievietojat elektronisku vadības bloku, varat pilnībā automatizēt ēkas ūdens sildīšanu.
Sildītāju pievienošanai kolektoram tiek izmantotas šķērssaistītas polietilēna caurules Ø10 mm (iekšējā sekcija), ko aizsargā ar siltumizolējošu apvalku. Sākot no katla uzstādīšanas līdz ķemmei, atkarībā no patērētāju skaita tiek ieklāta automaģistrāle ar diametru 26 ... 40 mm.
Siju vadu trūkumi:
- vecā mājā ir grūti vadīt cauruļvadus uz radiatoriem - atveriet grīdu vai izgrieziet strobus;
- augstas materiālu un darba izmaksas;
- ķēde nedarbojas bez sūkņa;
- Betona monolīta iekšpusē ieliktās līnijas nevar pārkārtot vai nomainīt.
Visbeidzot, priekšrocības un trūkumi
Pirmkārt, mēs atklāsim galvenos šīs apkures trūkumus:
- Nozīmīgas investīcijas būvniecībā - māju īpašnieks sedz materiālu, aprīkojuma un uzstādīšanas izmaksas;
- darbības laikā ir jāuzrauga siltumenerģijas elektrostacijas, dīzeļdegvielas un malkas katlu darbība, kas savlaicīgi jāuzkrauj ar degvielu;
- ir iespējama apkures tīkla elementu noplūde vai atkausēšana.
Šīs nepilnības nevar saukt par kritiskām. Investīcijas tiek pakāpeniski atmaksātas, trūkst līdzekļu, uzstādīšana tiek veikta neatkarīgi. Ja periodiski tiek ieslēgta apkure, noplūdes varbūtība tiek samazināta līdz nullei, pateicoties kvalitatīvai nesasalšanas dzesēšanas šķidruma (antifrīza) montāžai un piepildīšanai.
Priekšrocību saraksts izskatās daudz iespaidīgāks:
- Universālums. Darba šķidruma sildīšanai varat izmantot iekārtas, kurās tiek izmantoti dažādi enerģijas un degvielas avoti. Ja nepieciešams, ielieciet 2-4 dažādus ūdens sildītājus.
- Plašs piederumu klāsts. Izstrādātājs var izvēlēties shēmu un materiālus personīgajam budžetam - piemērot lētas polipropilēna caurules, piegādes paneļa radiatorus un elektrisko katlu.
- Elastība. Jebkura slēgta tipa shēma ir viegli pielāgojama mājas īpašnieka prasībām, cauruļvadi tiek novietoti slēgtā vai atvērtā veidā. Izņēmums ir gravitācijas (gravitācijas) elektroinstalācija, kas uzstādīta saskaņā ar stingriem noteikumiem.
- Ierīču virsmas temperatūra nepārsniedz 80 grādus, izdalās mīksts infrasarkanais siltums, gaiss neizžūst.
- Paralēli apkurei ir viegli organizēt karstā ūdens piegādi - uzstādīt un pieslēgt netiešo apkures katlu siltuma ģeneratoram.
- Ir iespējama pilnīga automatizācija un apkures kontrole no attāluma - izmantojot GSM savienojumu vai internetu.
Kā jūs saprotat, publikācija ir paredzēta tikai norādījumiem un ir noderīga māju īpašniekiem, kuri nav izlēmuši par to, kā apsildīt savu māju. Sīkāki norādījumi par izmantoto siltumenerģijas iekārtu, cauruļu un veidgabalu izvēli ir atrodami citās mūsu resursa lapās (raksta tekstā pārejas ir izceltas zilā krāsā).