Как работают гибридные системы отопления

В противном случае обогрев жилища может оказаться не только неоправданно дорогим, но и малоэффективным.

Подробный обзор

Котёл + солнечный коллектор 

котелтеплообменникомнасос

Ads by

(function(){ var id = «sticky»; var exText = «Закрыть»; var adUnit = («#lx_» + id); var h = («#lx_» + id + » #lx_home_button»); function lxCloseUnit() { while (()) { (); } } function addButtons() { var newHomeBtn = (true); («id»); («lx_home_button»); var lxCloseButton = («button») = «lx_close_button»; = «» + exText + ««; var lxNoClick = («div»); («lx_no_click»); (lxNoClick); (lxCloseButton); (newHomeBtn); = lxCloseUnit; } addButtons(); })();Принцип работыВсе компоненты системы работают таким образом, чтобы при необходимости дополнять друг друга. Производится ровно столько тепла, сколько его действительно нужно.  Поглощая тепло от солнца, панели нагревают циркулирующий в трубках коллектора антифриз. Поступая в теплообменник, он, в свою очередь нагревает воду. Температура антифриза и воды задается вручную, а затем регулируется автоматикой. Нагретая вода накапливается в баке, объем которого в зависимости от размеров жилья может достигать до 3000 л (рис. 1). Рис. 1. Схема работы отопительной системы на основе котла и солнечного коллектора. Рисунок с сайта Далее накопительная емкость распределяет воду сразу по двум контурам – отопления (тёплые полы) и горячего водоснабжения. Сделать это позволяет особая конструкция теплоаккумулятора, собранного по принципу «бак в баке»: благодаря ей вода внутри емкости разделяется на ту, что пойдет на обогрев и ту, которая понадобится для хозяйственных нужд (душ, мытье посуды и пр.) Если солнца мало и его тепла недостаточно (в зимнее время, а также ночью и в пасмурные дни) – компьютерный блок автоматически включает котел. После нагрева в котле дальнейшее прохождение воды происходит по той же цепочке. Таким образом, система полностью автономна. Необходимость вмешательства в ее работу человека почти исключена. А экономия происходит за счёт того, что 70% необходимой тепловой энергии будет генерировать солнечный коллектор. Чаще всего солнечные коллекторы монтируют на крыше, но в некоторых случаях их можно разместить и на земле

ЭТАП Проверка работы водяного пола

После окончания монтажных работ и залива теплоносителя, система впервые запускается. В момент появления максимального давления и прогрева радиаторов проводится проверка соединения магистралей с батареями, а также других элементов и приборов. Если был обнаружен дефект – не стоит ждать, что он «самоустранится». Например, стык «затянется» и перестанет течь. При обнаружении подобного «брака» монтажа необходимо сразу же останавливать работу системы и сливать из нее воду. Первое подключение системы, работающей от газа, проводит специалист, поскольку такое оборудование взрывоопасно и в обращении с ним непозволительно допускать ошибки.

ЭТАП Проверка работы водяного пола

Устройство и принцип работы

Принцип действия инвертора как отдельного элемента довольно прост. Чтобы обеспечить питание работающего от переменного напряжения потребителя (котла), подключив источник постоянного тока (аккумулятор), необходимо подключить источник сначала одной полярностью, затем отключить и подключить его уже обратной полярностью. Соответственно, чтобы получить требуемую частоту 50 Гц, необходимо произвести алгоритм переключения 50 раз в секунду, что и делают современные инверторы.

Функции переключения выполняет электронная плата с набором транзисторов или тристоров, работающих в ключевом режиме. Преобразователи мощностью свыше 300 Ватт выделяют при такой работе большое количество тепловой энергии, поэтому дополнительно оснащаются системой охлаждения.

Схема, отображающая принцип работы инвертора напряжения.

Рассмотрим принцип работы инвертора на примере схематического изображения выше. Слева изображен аккумулятор с клеммами 12 и котел RHLH1 активно-индуктивного характера с клеммами 34. В момент времени I котел клеммами 34 подключается к клеммам 12, при этом напрвление тока – от к LHRH1. В следующий момент времени II клеммы 34 изменяют свое положение и направление тока меняется на противоположное относительно котла – потребителя электрической энергии.

Читайте также:  Как сделать печь длительного горения своими руками?

Паровое отопление

Суть работы паровой системы отопления таков: котёл нагревает воду до той температуры, когда вода превращается в пар. Он идёт по трубам, снова превращается в воду и опять возвращается в котёл. Паровое отопление также может быть как одноконтурным, т. е. только для отопления, и двухконтурным, когда подаётся горячая вода для бытовых нужд. В случае применения паровой системы отопления трубы и радиаторы могут нагреваться до 1000С. Паровые системы бывают собирательными и прямыми. В первом случае пар собирается в специальном баке, из которого обратно уходит в котёл. В другом варианте пар возвращается по специальной отводной трубе.

Преимущества парового отопления:

  • недорогой монтаж и компактные размеры
  • нет потери тепла в теплообменниках
  • высокая теплоотдача
  • пар, в отличие от воды, не замерзает в трубах
  • экономичность

Недостатки парового отопления:

  • пар постепенно разрушает трубы
  • невозможно плавно регулировать температуру в посещении
  • поверхность радиаторов раскаляется до высокой температуры, и при случайном касании можно получить ожёг

Этапы подготовки к установлению парового отопления:

1-й этап: выбираем паровой котёл. Его мощность аналогична мощности водяного котла. Он также работает на природном газе, твёрдом и жидком топливе.

2-й этап: выбираем трубы, по которым будет идти пар. Стальные трубы всем хороши, но у них низкие антикоррозионные свойства. Оцинкованные и нержавеющие трубопроводы хорошо противостоят коррозии, но стоят довольно дорого. Тот же недостаток и у медных труб, зато их легко вмуровывать в стены, они хорошо выдерживают высокую температуру и давление. Пластиковые трубы применять опасно, потому что они не выдерживают давления. Главное условие, независимо от материала труб покупайте трубы заводского изготовления. Монтировать их между собой необходимо в здании, а не на улице.

3-й этап: делаем схему устройства будущей отопительной системы. Учитывается общая длина трубопровода со всеми ответвлениями, материал, из которого он будет сделан, контрольно-измерительные приборы, предохранительная и запорная арматура, количество тройников и переходов. Опять-таки, всё это смогут сделать сотрудники фирмы, где Вы будете покупать всё необходимое.

4-й этап: устанавливаем паровой котёл. Помещение, где он будет размещаться, должно быть высотой не ниже 2,2 метра. Расстояние от стены до котла должно быть не менее метра. Стены должны быть сделаны из кирпича или облицованы огнеупорной плиткой. В помещении обязательно должно быть окно и работать система вентиляции. Котёл монтируется ниже уровня радиаторов. Это позволит пару подниматься вверх, а скопившийся конденсат самостоятельно стечёт обратно в котёл. Вместе с котлом проводится монтаж датчиков, клапанов, предохранителей и прочих устройств.

5-й этап: производится установка радиаторов. Они должны быть минимум 7-коленными. Их можно прикрепить к стене при помощи дрели, перфоратора и шуруповертов. В отопительную систему радиаторы монтируются посредством резьбового соединения или сварки. Соблюдение герметичности является жизненно важным! Иначе радиаторы будут пропускать пар. Монтаж труб осуществляется не ранее установки радиаторов.

Внимание: при первом запуске котла и всей отопительной системы нужно обязательно позвать специалистов! Они запустят систему по всем нормам и стандартам, укажут на ошибки или недочёты. Даже если Вы прекрасно установили всю систему, не пренебрегайте помощью квалифицированного специалиста! Ведь от этого зависит жизнь и здоровье Вашей семьи!

Однотрубная вертикальная

Как еще можно отапливать однотрубной системой двухэтажные домовладения? Альтернатива действительно есть – это однотрубная вертикальная система отопления, которой пользуются многие люди, подыскивающие подходящую схему парового отопления в частном доме. Никаких сложностей в подобной схеме нет, нужно просто вывести подающую трубу с теплоносителем на второй этаж и подключить располагающиеся там батареи, после чего сделать отводы вниз, на первый этаж.

Достоинства и недостатки однотрубной вертикальной схемы

Как обычно, начнем с положительных черт:

В однотрубных вертикальных системах отопления теплоноситель проходит от радиатора на верхнем этаже к нижним этажам.

  • более выраженная экономия на материалах;
  • сравнительно одинаковая температура воздуха на первом и втором этажах;
  • простота реализации.

Список недостатков такой же, как и у предыдущей схемы. В него вошли потери тепла на последних радиаторах. А так как теплоноситель у нас подается через верхний этаж, то на первом этаже может быть прохладнее, чем на втором.

Однотрубная вертикальная

Экономия на материалах получается более чем солидной. Наверх у нас отправляется всего одна труба, от которой теплоноситель распределяется по всем радиаторам второго этажа (не последовательно). От каждого верхнего радиатора трубы спускаются к радиаторам на первом этаже, после чего попадают в одну общую обратную трубу. Таким образом, данная схема предполагает минимальное использование материалов.

Особенности монтажа однотрубной вертикальной системы

При монтаже вертикальной однотрубной системы вы получите столько цепочек, сколько радиаторов у вас будет располагаться на каждом этаже.

В предыдущей схеме газового отопления в частном доме трубы последовательно обходили радиаторы на первом и втором этажах. То есть у нас получались две параллельные цепочки, в каждой из которых включалось несколько радиаторов. В текущей схеме у нас тоже есть цепочки, но они вертикальные. Например, если на каждом этаже по четыре радиатора, то у нас получаются четыре цепочки, соединенные параллельно.

Читайте также:  Водоконструкции – Насосы Wilo, Grundfos, Ebara, Lowara, DAB.

Данная схема предполагает одну цельную подающую трубу, проходящую по верхнему этажу. От нее делаются отводы к каждому радиатору. После прохождения верхних радиаторов теплоноситель поступает к нижним радиаторам, лишь после этого – в обратную трубу, проходящую по первому этажу.

Если в первом случае наибольшие тепловые потери наблюдались в дальних радиаторах первого и второго этажей, то в данной схеме будет прохладнее на первом этаже, так как часть тепла будет израсходована на втором этаже.

Однотрубная вертикальная схема отопления частного дома с газовым котлом может быть реализована без принудительной циркуляции теплоносителя. Все дело в том, что температура теплоносителя, поступающего к радиаторам второго этажа, одинаковая. Падение температуры наблюдается лишь на первом этаже. Но если мы дополним радиаторы перемычками-байпасами, то изменение температуры будет минимальным – им можно будет пренебречь.

Таким образом, данная схема, дополненная перемычками-байпасами, станет самой экономичной и недорогой среди любых других схем. Вместо газового котла может быть использован любой другой котел. Схема электрического отопления частного дома ничем не отличается от газового отопления (разве что типом котла).

Виды котлов

Основная задача при организации отопления своими руками заключается в том, чтобы создать эффективную систему, преимущественно автоматическую, с минимальным участием человека в ее работе. Исходя из доступности вида топлива и целесообразности его выбора, следует приобретать конкретный вид котла.

Основная классификация котлов зависит именно от вида топлива:

Однотрубная вертикальная
  • газовый;
  • электрический;
  • твердотопливный;
  • комбинированный.

Современные котлы промышленного производства являются экономичными, относительно бесшумными и простыми в эксплуатации. Главный минус такого оборудования – энергозависимость, так как в основе каждого работает вентилятор, нагнетающий воздух в камеру или обеспечивающий движение теплоносителя.

Исключение касается лишь тех котлов, где используется насос циркуляционный 12 вольт. Такой насос относится к категории аварийного оборудования и работает на аккумуляторной батарее. При отсутствии электричества насос обеспечивает движение теплоносителя по трубам, исключая их промерзание и последующий разрыв.

Схема отопления частного дома

Схемы отопления – однотрубные, двухтрубные и коллекторные

Схема однотрубной системы отопления – экономно, но неудобно

Схемы отопления – однотрубные, двухтрубные и коллекторные

Однотрубная система отопления позволяет максимально эффективно использовать трубу отопления – ведь по всему периметру идет только горячая вода. Такой вариант подойдет для небольших однокомнатных дач, ведь каждый следующий радиатор будет холоднее предыдущего.

Кроме того, придется устанавливать насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя. А это делает дом зависимым от электричества, даже если котел работает на твердом топливе.

Схемы отопления – однотрубные, двухтрубные и коллекторные

Двухтрубная схема – простота монтажа и удобство пользования

Если есть цель сделать дом полностью автономным, можно устроить отопление с естественной циркуляцией. Но для этого придется укладывать трубы с уклоном не менее 0,05%, чтобы пузырьки воздуха попадали в открытый расширительный бак, а сам теплоноситель лучше циркулировал.

Схемы отопления – однотрубные, двухтрубные и коллекторные

По стояку горячая вода поднимается на нужную высоту самостоятельно, а на этаже уклон труб должен быть всегда вниз от стояка – так нагретый теплоноситель будет попадать в радиаторы, а от них уже остывший – в котел. Для двухэтажного здания естественная циркуляция не всегда подходит, так как нижние этажи будут всегда холоднее верхних.

Коллекторная схема – в ногу с прогрессом

Схемы отопления – однотрубные, двухтрубные и коллекторные

В этом случае между отопительными приборами и котлом устанавливают коллектор. С его помощью можно оптимально распределять теплоноситель в каждой комнате в зависимости от потребностей. Но такая схема отопления гораздо сложнее и собственными руками осуществить её можно только при наличии опыта.

Еще один её недостаток – высокая стоимость из-за большого количества расходуемого материала. Трубы, коллекторные шкафы, насосы и фильтры – обязательные элементы коллекторной схемы отопления. Зато это позволяет комбинировать различные отопительные приборы и очень точно регулировать температуру в помещениях.

Схемы отопления – однотрубные, двухтрубные и коллекторные

Жидкостное отопление

В основе его работы лежит нагрев жидкости в котле и отдача тепла посредством доставки её к радиаторам по трубопроводной системе.

Компоненты

  • Котел как нагреватель. Тип его зависит от характера топлива; газовые, твердотопливные, использующие жидкое топливо и электрические котлы.
  • Трубы. Характеризуются материалом изготовления; сталь (ВГП), медь, нержавеющая сталь, оцинкованная сталь, полипропиленовые армированные алюминиевой лентой, сшитый полипропилен.
  • Присоединительная арматура и фитинги.
  • Расширительный бак.
  • Радиаторы отопления. Для изготовления применяются разные материалы; сталь (трубные регистры, пластинчатые радиаторы), чугун, алюминий. Для более долгой службы алюминиевые радиаторы дополняют латунными или медными вставками (биметаллические радиаторы).
  • Циркуляционный насос.
Жидкостное отопление

Решение, какой котёл лучше выбрать, принимается на основании его стоимости и доступности топлива.

Виды систем водяного отопления

Однотрубная система

Теплоноситель подаётся к радиаторам и отводится от них по одной трубе, закольцованной на котёл. Разделяется способом розлива; верхняя подача и нижняя подача.

Читайте также:  Коэффициент теплопроводности строительных материалов: что это такое + таблица значений

Положительной стороной отмечается экономия труб, запорной и присоединительной арматуры, простота монтажа.

Отрицательный фактор только в том, что последний радиатор прогревается меньше. Этот вопрос можно решить при помощи циркуляционного насоса. Но его отсутствие будет незаметно при отоплении небольшого помещения.

Жидкостное отопление

Двухтрубная система

Прогретая жидкость поступает к радиаторам по одной отдельной трубе, а отводится по другой.

Двухтрубная система наиболее эффективна, но экономична по материалам. Способов розлива также два; верхняя подача и нижняя подача.

Разновидности систем «умный дом»

Система «смарт хом» может быть проводной или беспроводной, централизованной или децентрализованной. Ниже разбираются преимущества и недостатки каждого вида. Отопление совместимо с любым типом системы, но его стоимость и способ установки будут меняться.

Проводные системы

В проводной системе «умный дом» все датчики, сенсоры и прочие приборы соединяются особым кабелем. Это обеспечивает их бесперебойную работу, без каких-либо задержек.

Разновидности систем «умный дом»

Проводные системы обладают большим функционалом и возможностью встраивать в них любые гаджеты, в том числе и отопительные. Они не требуют сложного обслуживания, подходят для продолжительного использования. Подключенные приборы не требуют дополнительных блоков питания, замены батареек или аккумуляторов.

Однако этот способ подходит, только если дом ещё строится или ремонтируется. Иначе для скрытой установки кабеля потребуется полностью демонтировать стены и полы.

Также потребуется заранее обдумать, где будут расположены розетки и переключатели.

В конце нужно установить, подключить и настроить блок управления. Естественно, такой масштабный проект потребует больших денег, много сил и энергии на его выполнение.

Беспроводные системы

Сегодня большинство выбирает именно беспроводные системы, производством которых занимаются Xiaomi, Redmon, Broadlink Zamel, HDL и многие другие бренды.

Разновидности систем «умный дом»

В беспроводной системе «умный дом» приборы подключаются друг к другу с помощью радиосигнала, сети Wi-Fi или Bluetooth. Система обладает меньшим функционалом, но работу автоматизированного отопления поддерживает. Разобраться в настройках сможет даже человек, далёкий от техники. Кабели почти не используются, поэтому стены и полы остаются целыми. Достаточно наметить, где приблизительно будут расположены датчики, сенсоры и другие приборы. Соответственно, стоимость такого проекта будет значительно ниже.

Среди минусов стоит отметить необходимость менять батарейки, аккумуляторы. Также возможны помехи при передаче сигнала, устранить их можно с помощью сетевого фильтра.

Централизованные системы

В централизованной системе «умный дом» управление осуществляется через один дорогостоящий контроллер с большим функционалом, собственной операционной системой и всеми необходимыми разъёмами. Он собирает и обрабатывает сигналы со всех устройств. Это удобно в использовании, так как хозяину дома достаточно просто внести сценарий.

Но нельзя назвать централизованную систему надёжной. Если сломается контроллер, не сможет функционировать вся система.

Децентрализованные (региональные) системы

Разновидности систем «умный дом»

Децентрализованная (региональная) система «умный дом» — полное противопоставление централизованной. Так, используется несколько контроллеров (один на каждую комнату или один на каждую группу похожих устройств). Они не имеют собственную операционную систему, но каждый из них оснащён личным процессором, памятью и источником электроэнергии. Следовательно, надёжность выше. Если одно из устройств перестанет работать, остальная часть системы продолжит своё функционирование.

Используется протокол KNX, который применяется во всём мире. При желании возможно подключать дополнительные контроллеры для работы с более сложными, нестандартными алгоритмами.

Недостаток заключается в сложности настройки каждого прибора по отдельности. Также функционал меньше, но на работу отопления это никак не повлияет.

Что рекомендуют специалисты

При монтаже лучевого отопления необходимо придерживаться советов мастеров:

  • воздухоотводы необходимо устанавливать, как на прямой, так и на обратной подаче коллектора;
  • оптимальное место установки компенсационного бака — на обратном трубопроводе, до циркуляционного насоса.
  • циркуляционные насосы лучше монтировать на каждом контуре.

Установка насосов на обратке, где температура теплоносителя более низкая, несколько увеличит их ресурс.

Циркуляционные насосы в системе отопления

Оборудование дома лучевой системой обогрева при кажущейся её сложности и затратности на самом деле при соблюдении всех технологий и рекомендаций будет выигрышным решением как по энергоэффективности, так и по предоставляемому комфорту.

Преобразователь напряжения для отопительного котла виды и особенности

Если для закрытой системы обогрева личного дома применен электрический или котел на газе, то при перебоях в подаче электрической энергии обогрев помещений, естественно, будет прекращен. Во избежание подобного малоприятного явления было изобретено особое устройство — преобразователь напряжения для отопительного котла, которое стабильное напряжение аккумулятора превращает в синусоидальное напряжение 220 вольт с частотой 50 Гц.

Специфики преобразователей напряжения для газовых и электробойлеров

Преобразователь напряжения входит в состав источника бесперебойного питания (ИБН) для энергозависимых систем. ИБН дублируют электрическое питание, чем существенно делают лучше надежность работы оборудования для отопления. Данные устройства аварийного электрического снабжения включаются быстро при снижении уровня или полного отсутствия напряжения.