田舎のコテージの敷地内の暖房は、ストーブ、ガスまたは電気対流装置、赤外線装置、その他の空気ヒーターなど、さまざまな方法で調整できます。しかし、リビングルームでは、従来の温水加熱が依然として好ましい選択肢です。民家やアパートへのこのようなシステムの設置は、建物のレイアウトと暖房機器の配置を考慮して、正しいスキームを選択することから始まります。
システムの仕組み
構内で独立して熱を伝導することを計画している場合は、給湯器の設計と動作原理を理解する必要があります。回路の3つのコンポーネント:
- 熱エネルギーを生成し、それを水に移す植物。
- 配管;
- 暖房付きの部屋にある暖房器具。
注意。遮断弁-タップ、バランス弁、混合弁-は常に配線の一部です。追加の機器-循環ポンプ、膨張タンク-はボイラーの一部であるか、個別に取り付けられています。
システムの動作原理は、大量のエネルギー(比熱-4.18 kJ / kg•°C)を吸収できる液体の作動流体(通常の水)を介した熱源から加熱装置への熱伝達に基づいています。いくつかのケースでは、不凍液が使用されます-エチレングリコールまたはプロピレングリコールの水溶液。これはどのように行われますか:
- 炭化水素燃料の燃焼または電気の消費により、施設は水を40〜90度に加熱します。
- 高温の流体は、ポンプを使用して、または自然な方法で(対流により)パイプ内を水ラジエーターに移動します。
- 暖房装置と室内空気の間に熱交換があります-バッテリーを流れる水は10-20°C冷え、室内の雰囲気が暖まります。さらに、ラジエーターの高温面は赤外線熱放射を放出します。
- 冷却されたクーラントは、ラインを介して発熱体に戻され、そこで再び必要な温度に加熱されます。
- 熱膨張により余剰となった水は専用のタンクに入ります。システムの温度が下がると、液体は再び収縮し、膨張タンクを出ます。
参照。バッテリーの表面からの赤外線熱の激しい放出は、60°Cを超える温度で始まります。
加熱する前に、1つの規則を覚えておいてください。加熱効率は、システム内の水の量とは実質的に無関係です。このインジケータは、熱発生器を起動または停止するときの家の暖房/冷房速度にのみ影響します。
私たちは本当に重要な特性をリストします:
- 家庭用ヒーターの入口と出口の温度差、最大許容値-25度;
- ソース電力-外壁による熱損失の計算+換気のための空気加熱に従って選択する必要があります。
- クーラント流量-1時間以内にラジエーターを通過する水の量。
- 配管ネットワークとラジエーターの油圧抵抗は、理想的には1バール(10 mの水柱)を超えないようにする必要があります。
パイプ内のクーラントの総量に関する説明は、専門家のウラジミールスコホルコフ氏のビデオで説明されています。
ボイラーとその他の給湯器の種類
民家での暖房の効率は、作動流体(水)を暖房する設備によって異なります。正しく選択されたユニットは、ラジエーターおよび間接加熱ボイラー(ある場合)に必要な熱量を生成し、経済的にエネルギーを消費します。
自動給水システムは以下から機能します:
- 特定の燃料を使用するボイラー-天然ガス、薪、石炭、ディーゼル燃料;
- 電気ボイラー;
- 水回路(金属またはレンガ)を備えた薪ストーブ;
- ヒートポンプ。
添加。たとえば、石炭-天然ガス、薪-電気など、2〜3のエネルギー源を同時に組み合わせるタイプのヒーターがあります(1つのコピーが写真の下に表示されています)。ディーゼルノズル、ガスまたはペレットバーナーを設置できるユニバーサルボイラーもあります。
ほとんどの場合、コテージでの暖房の組織化には、ガス、電気、固体燃料などのボイラーが使用されます。後者は床バージョンでのみ作られ、残りの熱発生器は壁と固定式です。ディーゼルユニットの使用頻度は低く、その理由は燃料の高価格です。適切な温水ボイラーを選択する方法は、詳細なガイドで説明されています。
給水器またはモダンなラジエーターと組み合わせたストーブの暖房は、夏の家、ガレージ、50〜100m²の小さな住宅の暖房に適したソリューションです。欠点は、ストーブ内に配置された熱交換器が制御不能に水を加熱することです。沸騰を避けるために、システム内に強制循環を提供することが重要です。
参照。以前は、そのようなスキームは重力で行われていました-ポンプなし、開いた拡張タンク付き。レジスターと高速道路は、直径40〜80 mm(内部)の鋼管から溶接され、1 mあたり3〜5 mmの勾配で敷設され、重力流が改善されました。システムは沸騰を恐れていなかったため、加熱は蒸気と呼ばれました。
ヒートポンプは、旧連合の国では広く使用されていません。原因:
- 主な問題は機器の高コストです。
- 寒い気候のため、空気水装置は単に効果がありません。
- 地水地熱システムは設置が困難です。
- ヒートポンプの電子部品やコンプレッサーは、修理やメンテナンスに非常に費用がかかります。
価格が高いため、ユニットの投資回収期間は15年を超えます。しかし、プラントの効率(消費電力1キロワットあたり3〜4 kWの熱)は、古いエアコンの自家製のアナログを組み立てようとする職人を魅了します。
自分の手でヒートポンプの最も単純なバージョンを作成する方法については、ビデオをご覧ください。
給湯器
建物の加熱要素は次のとおりです。
- 建物の北側など、窓の開口部の下や冷たい壁の近くに設置された従来のラジエーター。
- 床暖房のパイプの輪郭、それ以外-暖かい床;
- 幅木ヒーター;
- 床対流。
ラジエーター給湯器は、リストされているものの中で最も信頼性が高く、最も安価なオプションです。バッテリーを自分で取り付けて接続することは十分に可能です。主なことは、電源によってセクションの数を正しく選択することです。短所-部屋の下部ゾーンの暖房が不十分で、デバイスの場所が見えている。これは、インテリアデザインと必ずしも一致しない。
すべての市販のラジエーターは、製造材料に応じて4つのグループに分類されます。
- アルミニウム-断面およびモノリシック。実際、これらはシリコンとアルミニウムの合金であるシルミンから鋳造されており、加熱速度の点で最も効果的です。
- バイメタル。アルミニウム電池の完全な類似物、内側だけが鋼管で作られたフレームです。スコープ-セントラルヒーティングを備えた複数のアパートの高層ビルで、冷却剤は10バールを超える圧力で供給されます。
- スチールパネル。比較的安価なモノリシックタイプのラジエーターで、打ち抜きの金属板と追加のフィンでできています。
- 断面鋳鉄。元のデザインの重くて熱を消費する高価な電化製品。まともな重量のため、一部のモデルには脚が付いています。このようなアコーディオンを壁に掛けることは非現実的です。
注意。私たちはモダンなデザインの鋳鉄製ラジエーターについて話しています。ソビエトスタイルのバッテリータイプMS-140は、あらゆる点で時代遅れです。
需要の面では、鉄鋼デバイスが主導的地位を占めています-それらは安価であり、熱伝達の観点からは、薄い金属はシルミンよりわずかに劣っています。以下は、アルミニウム、バイメタル、鋳鉄のヒーターです。どちらでもお選びください。
床下建設
床暖房システムは、次の要素で構成されています。
- セメントスクリードを注いだり、丸太の間に(木造住宅内に)敷設した、金属プラスチックパイプまたはポリエチレンパイプの輪郭を加熱します。
- 各ループ内の水の流れを調整するための流量計とサーモスタットバルブを備えた分配マニホールド。
- 混合ユニット-循環ポンプに加えて、冷却液の温度を35〜55°Cの範囲に維持するバルブ(2方向または3方向)
混合ユニットとコレクターは、供給と戻りの2つのメインによってボイラーに接続されています。 60〜80度に加熱された水は、循環する冷却液が冷却されるときに、回路の一部でバルブと混合されます。
設置コストはラジエーターネットワークの2〜3倍ですが、暖かい床が最も快適で経済的な暖房方法です。暖房に最適なオプションは、写真-床水回路+バッテリーに示され、サーマルヘッドによって制御されます。
幅木および床対流器
どちらのタイプのヒーターも、水熱交換器(薄いプレートが取り付けられた銅コイル)のフィンと設計が似ています。床置きバージョンでは、加熱部分は台座のような装飾的なケーシングで閉じられており、空気の通過のための隙間が上下に残されています。
床下の対流式熱交換器の熱交換器は、清潔な床のレベルより下のハウジングに設置されています。一部のモデルには、ヒーターのパフォーマンスを向上させる低ノイズファンが装備されています。クーラントは、スクリードの下に隠れた方法で配管されています。
説明されたデバイスは部屋のデザインにうまく適合し、地下の対流器は完全にガラスで作られた透明な外壁の近くに不可欠です。しかし、普通の住宅所有者はこれらのデバイスを急いで購入しません。
- 銅アルミニウム対流放熱器-安くはない喜び。
- 中央レーンにあるコテージを適切に加熱するには、すべての部屋の周囲にヒーターを設置する必要があります。
- ファンのない床置き型熱交換器は効果がありません。
- ファン付きの同じ製品は、静かで単調なハムを発します。
したがって、結論:コンベクターは、従来のバッテリーを配置するのが難しい特定の場所に役立つものです。しかし、建物全体でそのようなデバイスを加熱することは、不当に高価です。
ラジエーターネットワーク-4パイプルーティングメソッド
民家に暖房を配置する場合、4つの主要なスキームが使用されます。
- ワンパイプ、それはまた「レニングラードカ」です。
- 2パイプ上腕骨(それ以外の場合-行き止まり);
- 2パイプ通過;
- コレクタ。
注意。 2階建てのコテージでは、2つのスキームを組み合わせることができます。例:1階でコレクターシステムを作成し、2階で-関連する冷却液の流れで配線を取り付けます。そのような決定は常に正当化されるわけではありませんが。
現代の基準によれば、上記のスキームはすべて気密に作られています。パイプ内の水は0.5〜3バール(温度によって異なります)の圧力で、内部にゴム膜を備えた密閉型膨張タンクが設置されています。システムの操作の前提条件は、電動ポンプからの強制循環です。
レニングラードカと2パイプの行き止まり回路は、対流流体の流れにより、循環ポンプなしで動作できます。原理は次のとおりです。冷たい、重い水は比重の低い温水に置き換わります。しかし、重力流を実行して確立するためには、一定の傾斜で取り付けられた、Ø32〜80 mmの大きなパイプを使用する必要があります。
コレクターと関連するリング配線(別の名前-Tichelmanループ)は、強制的に水の汲み上げなしでは機能しないため、常に閉じています。各スキームをさらに詳しく検討してみましょう。
ワンパイプ接続オプション
最初は、システムは単純に見えます。建物の外壁に沿って、1本の高速道路が水平に敷設されており、すべてのラジエーターが両方のホースで接続されています。最初のバッテリーを通過した後、冷却されたクーラントは共通パイプに戻り、高温のクーラントと混合して次の加熱装置に入ります。したがって、後続の各ラジエーターは、より冷たいクーラントを受け取ります。
ワンパイプスキームの複雑さは次のとおりです。
- メインパイプの直径は少なくとも20 mm(内部通路)であり、これは金属プラスチック26 mm、ポリプロピレン-32 mmの外径に対応しています。指定されたセクションは、パイプラインの全長にわたって同じままです。
- 1枝あたりの電池本数は最大6本ですが、それ以外の場合は配水管径を32〜50mmまで太くする必要があります。インストールは複雑で、15〜20%(最低)高くなります。
- 遠くのラジエーターに届く加熱された水が少ないため、それらの伝熱面を10〜30%増やして、セクションの数を追加する必要があります。
- 一般的な高速道路の温度と水流が変化するため、1つのヒーターによる手動または自動の流量制御は、他のデバイスの動作に影響を与えます。
参照。ソビエトで建てられたアパートの建物では、バッテリーがライザーに接続されている垂直単一管システムが使用され、「レニングラード」の原理が維持されています。重力流を構成する必要がある場合、ミニチュアのみの同様のスキームが2階建てのプライベートコテージで使用されます。
ワンパイプの閉回路給湯器は、面積が60〜100m²の国および住宅に適しています。 2階は問題ではありません。システムは2つの環状分岐に分割され、ボイラー近くのT型に集中し、1つのポンプが関与しています。
2パイプスキーム-リングと行き止まり
これらの配線の特徴的な違いは、高温の冷却剤と冷却された冷却剤の2つのライン(供給と戻り)に分割されることです。ここで2本のパイプがバッテリーに達します-1本の水はラジエーターに入り、2本目はボイラーに戻ります。家の暖房には、2つのシステムが使用されます。
- 行き止まり方式では、クーラントは高速道路に沿って最後のデバイスに進み、逆流を通って戻ります-反対方向に流れます。
- Tichelmanのリングループでは、バッテリーから出た後、水は方向を変えません。つまり、両方の高速道路の冷媒は一方向に流れます。
添加。最初のシステムは、1つまたは複数の行き止まりの枝(長さが異なるか等しい)で構成されます。 2つ目は、ボイラーに集まる1つ以上の閉じたリングの形で作られています。
2パイプバッテリー接続方式の利点:
- 高速道路の小さな直径-15-20 mm(内部);
- すべてのラジエーターは同じ温度のクーラントで満たされています。
- 1行のヒーターの数に制限はありません。
- システムは自動化と調整に適しています。流量を変更したり、1つのバッテリーを完全に取り外しても、隣接するバッテリーの動作には影響しません。
- 適切に組み立てられた関連ケーブルは、油圧でバランスが取れています。
- 低い設置コスト。
行き止まりのスキームを自分の手で組み立てることは難しくありません。軽薄な間違いを「許し」、簡単にバランスをとることができます。ティチェルマンのループでは、それはより困難です。1階建ての建物では、二重の高速道路が正面玄関の開口部を必ず横切り、床の下または下からパイプで曲がる必要があります。
コレクターシステム
ここでは、ラジエーターの接続は、建物の中心近くに配置された分配コームからのビーム方式によって編成されています。それは2本のパイプでボイラーに接続されており、各バッテリーには独自の2本のパイプラインがあります-供給と戻り。ラジエーターホースは最短経路に沿ってデバイスに送られます-それらはフロアスクリードに隠れているか、下の階の天井の下に取り付けられています。
注意。隠された敷設されたパイプラインからの空気の除去は、櫛に取り付けられた自動通気口を介して行われます。
ビーム方式は、行き止まりシステムの利点を維持する最新の配線オプションです。追加の利点があります:
- パイプ、ホース、コレクター付きのキャビネットは建物の構造の中に隠されているため、この回路はあらゆる内部ソリューションに適しています。
- 制御の便利さとシンプルさ(バランス)、制御は1か所にあります-配電キャビネット。
- コームのサーモスタットバルブにサーボを装備し、電子制御ユニットを配置すると、建物の給湯を完全に自動化できます。
ヒーターをコレクターに接続するために、断熱シースで保護された架橋ポリエチレンパイプØ10mm(内部セクション)が使用されます。ボイラー設備から櫛まで、消費者の数に応じて、直径26〜40 mmの高速道路が敷設されています。
ビーム配線の欠点:
- 古い家では、ラジエーターへのパイプラインを行うことは困難です-スクリードを開くか、ストロボを切ります。
- 材料費と作業費が高い。
- 回路はポンプなしでは機能しません。
- コンクリートモノリスの内側に敷設された線は、やり直したり置き換えたりすることはできません。
最後に、長所と短所
まず、この加熱の主な欠点を明らかにします。
- 建設への多大な投資-住宅所有者は、資材、設備、設置の購入費用を負担します。
- 運転中、火力発電所、ディーゼルおよび木材ボイラーの運転を監視し、燃料を積載する必要があります。
- 加熱ネットワークの要素の漏れまたは解凍の可能性があります。
これらの欠点は重大とは言えません。投資は徐々に返済され、資金不足のため、インストールは独立して行われます。暖房を定期的にオンにすると、高品質のアセンブリと非凍結冷却剤(不凍液)の充填により、漏れの確率がゼロになります。
利点のリストはより印象的に見えます:
- 普遍。作動流体を加熱するには、さまざまなエネルギー源と燃料を使用する機器を使用できます。必要に応じて、2〜4種類の給湯器を設置します。
- 豊富なアクセサリー。開発者は、個人の予算に合わせてスキームと材料を選択できます-安価なポリプロピレンパイプ、供給パネルのラジエーター、電気ボイラーを適用します。
- 柔軟性。クローズドタイプのスキームは住宅所有者の要件に簡単に適合でき、パイプラインはクローズドまたはオープンな方法で敷設されます。例外は、厳密な規則に従って取り付けられた重力(重力)配線です。
- デバイスの表面温度は80度を超えず、柔らかい赤外線熱が放出され、空気が乾燥しません。
- 暖房と並行して、給湯設備を簡単に構成できます-間接暖房ボイラーを設置して熱発生器に接続します。
- GSM接続またはインターネットを介して、完全な自動化と遠隔暖房の制御の可能性があります。
ご理解のとおり、この出版物はガイダンスのみを目的としており、家の暖房方法を決めていない住宅所有者に役立ちます。私たちのリソースの他のページにある熱力機器、パイプ、および継手の選択に関するより詳細な説明(遷移は、記事のテキストで青で強調表示されています)。