Схема водяного опалення одноповерхового приватного будинку
- Що спільного в усіх схемах
- Однотрубна розводка і «ленінградка»
- Двотрубна: тупикова чи попутна
- Колектор і окрема пара труб до кожного приладу
- Природна циркуляція в одноповерховому будинку
- Відкрита й закрита система
- Діаметри труб: від потужності ділянки до міліметрів
- Скільки тепла потрібно будинку
- Тепла підлога разом із радіаторами
- Своїми руками: де закінчується монтаж і починається проєкт
- Яку схему брати
Схему водяного опалення в одноповерховому будинку визначає не площа, а дві умови: чи буває в будинку стабільна електрика і де стоятиме котел відносно батарей. Від першої залежить, чи можна покластися на насос, від другої, чи взагалі запрацює природна циркуляція. Далі йдуть бюджет, стяжка і бажання регулювати температуру по кімнатах. Нижче розібрано, яку схему водяного опалення одноповерхового будинку обрати, як порахувати бак і труби і яку частину роботи реально зробити самому. Як підключати сам радіатор, описано в окремій статті.
Що спільного в усіх схемах
У кожній системі є котел, подавальна і зворотна труби, радіатори чи тепла підлога, розширювальний бак, щоб вода мала куди розширюватися при нагріванні, і група безпеки з запобіжним клапаном і манометром. Насос є майже скрізь, крім гравітаційних систем. Схеми розходяться лише в тому, як вода доходить від котла до кожного приладу і повертається назад.
Однотрубна розводка і «ленінградка»
Чому останній радіатор завжди холодніший
В однотрубній схемі вода проходить через радіатори по черзі: кожен забирає частину тепла, і до останнього вода доходить уже прохолодною. Тому дальні радіатори роблять більшими. «Ленінградка» це та сама однотрубна схема, але кожен радіатор підключений через перемичку-байпас, тож один прилад можна перекрити, не зупиняючи кільце.
Де ленінградка ще доречна
Вона дешева й проста, і для невеликого будинку на 5-6 радіаторів працює. Монтажники зазвичай говорять про межу близько 80-90 м². Але з термоголовками в кожній кімнаті вона погано дружить: закрили одну батарею, і змінився режим наступних, бо вода по кільцю тепер холодніша чи гарячіша.
Двотрубна: тупикова чи попутна
Тупикові плечі й балансування
У двотрубній системі кожен радіатор отримує воду однакової температури з подавальної труби, а віддає в окрему зворотну. Це дає змогу регулювати кожну кімнату. У тупиковій схемі подача і зворотка йдуть поруч, і вода повертається тим самим шляхом. Ближні радіатори мають коротший шлях, тому без балансувальних клапанів вони забирають більше води, а дальні кімнати холодніші.
Петля Тіхельмана в довгому будинку
У попутній схемі вода до кожного радіатора проходить однаковий шлях: перший за подачею останній за зворотом. Труби потрібно більше, зате система майже не потребує налаштування. Для одноповерхового будинку, витягнутого в довжину, це добрий вибір.
Колектор і окрема пара труб до кожного приладу
У колекторній, або променевій, схемі від шафи з колектором до кожного радіатора йде своя пара труб у стяжці. Так легко регулювати кожну кімнату, і в стіні немає з'єднань. Але труби потрібно помітно більше, колектор займає шафу, працює лише з насосом, а переробити систему після заливки стяжки майже неможливо.
| Схема | Для якого будинку | Регулювання по кімнатах | Головний ризик |
|---|---|---|---|
| Однотрубна послідовна | Дуже малий, на кілька приладів | Немає | Останній радіатор холодний |
| Ленінградка | Орієнтовно до 80-90 м², 5-6 приладів | Обмежене | Регулювання одного приладу зсуває інші |
| Двотрубна тупикова | Будь-який з насосом | Так | Без балансування дальні кімнати холодні |
| Двотрубна попутна | Витягнутий у довжину | Так | Більше труби і місця під неї |
| Колекторна | Новий будинок зі стяжкою | Найзручніше | Ціна і неможливість переробити |
Природна циркуляція в одноповерховому будинку
Гравітаційна система працює без насоса: гаряча вода легша і піднімається, охолоджена опускається. Сила, що рухає воду, залежить від різниці густини і висоти між центром котла і центром радіаторів. Вода при 85 °C має густину близько 968 кг/м³, при 50 °C близько 988 кг/м³, і ця різниця дає приблизно 200 Па на кожен метр висоти. В одноповерховому будинку, де котел стоїть на тій самій підлозі, що й радіатори, висота лише 0,3-0,5 м, тобто лічені десятки паскалів.
Тому вимоги до такої системи жорсткі: котел опускають у приямок нижче радіаторів, від нього піднімають високий розгінний стояк під стелю, труби беруть у півтора-два рази більшого діаметра, ніж у насосній системі, і роблять ухили, орієнтовно сантиметр на два метри, а не в градусах, як іноді пишуть. Насос у гравітаційну систему ставлять лише на байпас із краном, щоб без світла він не гальмував природний потік. Тепла підлога і котел з електронікою в гравітаційній системі не працюють.
Відкрита й закрита система
У відкритій системі бак стоїть у найвищій точці і з'єднаний з повітрям. Вода в ньому поглинає кисень, що прискорює корозію сталевих радіаторів і котла, її доводиться доливати, бак на неопалюваному горищі взимку може замерзнути, а антифриз у відкриту систему не заливають. У закритій системі стоїть мембранний бак, і вода з повітрям не контактує.
Скільки літрів має бути в розширювальному баку
Поширене правило «10% від об'єму системи» це запас, а не розрахунок. За методикою EN 12828, яку використовують Caleffi та IMI Pneumatex, об'єм бака залежить від об'єму води в системі, максимальної температури, тиску заряду бака і тиску запобіжного клапана. Вода при нагріванні до 70 °C розширюється на 2,3%, до 80 °C на 2,9%, до 90 °C на 3,6%.
Приклад: будинок близько 100 м² з котлом на 12-15 кВт і сталевими панельними радіаторами, у системі приблизно 110-135 л води. При 80-90 °C розрахунок дає бак на 9-15 л. Низькотемпературна система потребує меншого бака відносно об'єму. Вбудованого бака настінного котла, зазвичай 6-10 л за паспортом, може не вистачити, якщо в системі чавунні радіатори чи тепла підлога з великим об'ємом води.
Група безпеки і тиск заряду бака
Тиск заряду мембранного бака рахують як статичну висоту системи в метрах, поділену на 10, плюс 0,3 бар. Для одноповерхового будинку це близько 0,5-0,8 бар, тож заводські 1,5 бар часто завеликі. Міряють заряд, коли тиск води з бака скинуто. Група безпеки з клапаном на 3 бар, манометром і автоматичним повітровідвідником захищає котел від перевищення тиску. Мінімальний робочий тиск системи дивіться в паспорті котла.
Діаметри труб: від потужності ділянки до міліметрів
Діаметр обирають так, щоб вода не текла занадто швидко: інакше труби шумлять, а насосу важко. Fränkische рекомендує не більше 0,3 м/с у підводці до радіатора, 0,5 м/с у розподільних трубах і 1 м/с у стояках. Для поліпропіленових труб PN20 при різниці температур подачі й зворотки 20 °C це дає таке.
| Ділянка | Тепловий потік | Поліпропілен PN20 | Що буде при меншому діаметрі |
|---|---|---|---|
| Підводка до одного-двох радіаторів | До 3-4 кВт | 20 мм | Шум у радіаторі |
| Відвід на два-три прилади | 3-6 кВт | 20-25 мм | Холодніші радіатори в кінці відводу |
| Гілка на пів будинку | До близько 9 кВт | 25 мм | Дальні радіатори недогріті |
| Магістраль котла | 12-15 кВт | 32 мм | У трубі 25 мм швидкість близько 0,8 м/с, шум і навантаження на насос |
Звідси й суперечність у порадах: «16-20 мм досить» правильно для підводки, «25-32 мм» для магістралі.
Скільки тепла потрібно будинку
Правило «100 Вт на квадратний метр» описує помірно утеплений будинок зі стелею 2,5-2,7 м. Старий неутеплений будинок може потребувати 120-150 Вт/м² і більше, сучасний добре утеплений помітно менше, а пасивний, за даними Passipedia, близько 10 Вт/м². Точно тепловтрати рахують за методикою EN 12831, на яку посилаються українські норми з опалення. Завеликий котел часто вмикається й вимикається, замалий не тягне в мороз.
Тепла підлога разом із радіаторами
Радіатори працюють з водою 70-80 °C, а тепла підлога близько 40 °C, тому підлогу підключають лише через змішувальний вузол. За EN 1264 поверхня підлоги в зоні перебування людей не повинна перевищувати 29 °C, у крайових зонах 35 °C, а подача в цементну стяжку не вище 55 °C. Polypipe після просихання стяжки радить подачу 40-45 °C. Довжина одного контуру за Danfoss до 100 м, у різних виробників 70-100 м залежно від діаметра. Для котла конденсаційного типу низькотемпературна схема ще й зберігає його перевагу: конденсація відбувається лише при низькій температурі зворотки.
Своїми руками: де закінчується монтаж і починається проєкт
Водяне опалення своїми руками цілком реальне, але лише до певної межі.
- Розвести труби й повісити радіатори від котла власник може сам, якщо вміє паяти поліпропілен і виконає опресування до закриття стін і стяжки.
- Труби в стяжці кладуть цільними контурами без з'єднань і опресовують до заливки.
- Газовий котел, газопровід, димохід і пуск газу роблять лише за проєктом, через оператора газорозподільної мережі й організацію з дозволом. Самостійне підключення до газу заборонене.
- Електрокотлу потрібна окрема лінія з автоматом за паспортом, а твердопаливному захист від закипання, про це окрема стаття про підключення твердопаливного котла з теплоакумулятором.
- Складніші випадки, як будинок з мансардою чи система з тепловим насосом, потребують проєкту.
Яку схему брати
Якщо світло часто зникає, а котел без електроніки, підійде гравітаційна система з котлом у приямку і великими трубами або насосна з байпасом. Якщо будинок до 80 м² і бюджет обмежений, ленінградка на 5-6 радіаторів. Якщо будинок довгий і хочеться регулювати кожну кімнату, двотрубна попутна схема. Якщо робите стяжку і плануєте теплу підлогу, колекторна розводка зі змішувальним вузлом, і з конденсаційним котлом вона розкриє його ефективність. Усе потрібне для системи є в розділі опалення, зокрема котли і радіатори.
