Этапы монтажа труб для ливневки

Этапы монтажа труб для ливневки

Оснащение ливневой канализацией зданий — необходимый этап строительства или ремонта. Размывание грунта вокруг фундамента дождевой водой, проблемы паводков сокращают срок эксплуатации сооружений. При наличии подвала или цокольного этажа стоит также предотвратить попадание грунтовых вод внутрь дома. Правильно выполненная ливневка решит эти вопросы.

  1. Конструкция ливневки
  2. Требования к трубам для ливневой канализации
  3. Материалы изготовления
  4. Асбоцементные трубы
  5. ПВХ
  6. Пластик
  7. Стеклопластик
  8. Этапы монтажа
  9. Стоимость труб

Конструкция ливневки

Чтобы квалифицированно устроить ливневую систему, надо представлять себе ее конструкцию и основные компоненты. В систему водоотведения входят:

  • сеть водостоков с крыши здания;
  • лотки или трубы, отводящие воду;
  • коллекторы.

Особенность этой системы — отсутствие посторонних воздействий на сток воды.

Ливневки выполняют в открытом или закрытом виде. Открытые системы устраиваются на поверхности грунта. Они собирают лишнюю влагу и направляют ее в коллектор. Если объем стоков небольшой, то такая конструкция будет рациональной. Закрытые конструкции погружают в грунт на расчетную глубину.

Ливневки делают точечными или линейными. Точечная конструкция устраивается при наличии водосточной системы в здании. Она оснащается дождеприемниками, которые снабжены фильтрами. Эти элементы предотвращают засор системы посторонними предметами и мусором. Линейная система собирает воду с большей площади на участке.

Требования к трубам для ливневой канализации

Перемещение водяных потоков по трубам ливневой системы происходит без применения насосного оборудования – самотеком. По этой причине к конструкции нет особых требований по прочности на внутреннее давление.

  • Трубы достаточно надежны, чтобы выдержать вес насыпного грунта.
  • Материал изделий способен выдерживать эксплуатацию при отрицательных температурах без потери свойств.
  • Трубы устойчивы к действию химических веществ.
  • Внутренняя поверхность должна быть гладкой, чтобы вода двигалась без препятствия.

Материал элементов ливневки подбирается исходя из условий эксплуатации и пропускной способности трубопровода.

Материалы изготовления

Асбоцементные трубы

Дренажная труба для ливневой канализации из асбоцемента имеет немало достоинств:

  • хорошая механическая прочность;
  • долгий срок эксплуатации;
  • высокая стойкость к гниению и коррозии;
  • низкая степень теплопроводности стенок;
  • наличие очень гладкой внутренней поверхности.

У материала есть и свои недостатки:

  • большой вес изделий создаёт определенные трудности для монтажа;
  • невысокая стойкость к точечным механическим воздействиям;
  • трудно надежно выполнить стыки элементов и их гидроизоляцию.

Во многих странах постепенно отказываются от использования асбоцемента.

Из поливинилхлорида выпускают жесткие однослойные трубы для ливневки диаметром 110 мм и 160 мм. Они имеют хорошие технические характеристики:

  • Прочность – укладывают на глубину до 4 метров.
  • Гладкая внутренняя поверхность не создаёт препятствий движению воды.
  • Большой ассортимент фитингов и фасонных элементов – выполняют устройство сложных систем.

Есть существенные минусы использования таких элементов. Их производят длиной до 3 метров. Жесткость материала требует большого количества дополнительных деталей при устройстве поворотов и разветвлений, что значительно увеличивает цену ливневки.

Пластик

Многослойные конструкции из различных пластиков пользуются популярностью. Составляющие компоненты для слоев трубы:

  • ПВХ;
  • ПНД;
  • полипропилен;

Внутренний слой выполняют из материала, обеспечивающего идеально гладкую поверхность. Внешняя оболочка — армирующий слой.

  • Такая структура позволяет трубе быть гибкой при достаточной кольцевой прочности. Это имеет большое значение при устройстве изогнутых конструкций или систем с множеством поворотов.
  • Нет необходимости применения дополнительных элементов, что снижает конечную стоимость всей ливневой канализации.
  • Изделия выпускают диаметром от 63 мм до 200 мм. Гибкие трубы легко скручивают в бухты. Покупка различных по длине деталей выгодна, так как отпадает необходимость в монтаже стыковочных узлов. Кроме того, материал можно приобрести в нужном количестве.

Многослойные трубы используют для ливневок различной сложности устройства.

Стеклопластик

Трубопроводы из стеклопластика чаще применяют для крупных систем водоотвода. Такие изделия выпускают диаметром 500 мм. Длина составляет 6 м или 12 м.

Достоинства стеклопластиковых труб:

  • небольшой вес;
  • большая прочность;
  • химическая нейтральность к агрессивным веществам;
  • экологически чистый материал;
  • длительный срок службы.

Пропускная способность труб определяет требуемый размер. Обычно используют диаметр трубы ливневой канализации не менее 100 мм. По длине лучше выбирать максимальный размер элементов. Это дает возможность выполнения меньшего количества стыков.

Этапы монтажа

Неглубокая закладка труб ливневой канализации позволяет во многих случаях выполнить устройство самостоятельно. Сложные системы требуют привлечения профессионалов.

Монтаж ливневки состоит из нескольких этапов:

  • Расчет пропускной способности трубопровода делают исходя из максимального количества воды, которая будет попадать в систему.
  • Выполнение чертежа будущей конструкции со всеми элементами.
  • Подбор размеров отдельных деталей.
  • Устройство траншей для труб.
  • Сборка элементов.

Здесь стоит учесть некоторые моменты:

  • Укладку ливневой канализации выполняют открытым или закрытым способом.
  • Ливневку располагают выше общей дренажной системы.
  • Глубина залегания труб рекомендуется ниже отметки промерзания грунта. Когда такой возможности нет, проводят утепление конструкции теплоизоляционными материалами, которые стоит защитить от грунтовых вод.
  • Свободное протекание воды обеспечивают устройством уклона — в среднем 10 мм на 1 м.п. Уклон трубопровода зависит от диаметра труб.

Соединение отдельных элементов между собой выполняют несколькими способами:

  • Однослойные ПВХ детали снабжены внутренними уплотнителями в виде колец. Монтаж осуществить просто.
  • Многослойные трубы из пластика соединяют с помощью уплотнительных резиновых колец. Второй вариант – использование электросварных или термоусадочных муфт.
  • Стеклопластиковые детали соединяют специальными муфтами, внутри которых закреплены уплотнительные кольца. Таким образом получают прочный и герметичный стык.

Неправильный расчет уклона ливневки грозит засорением. Это в частности касается мест стыковки отдельных элементов и поворотов конструкции.

Стоимость труб

Цена на дренажные трубы для ливневой канализации зависит от материала изготовления, размера изделий, фирмы-изготовителя.

Оптимальным вариантом для частного дома будет использование гибких труб с гофрированной внешней поверхностью. Самыми дорогими являются стеклопластиковые изделия.

Правильно рассчитанная и смонтированная система ливневой канализации позволит продлить срок службы здания или сооружения без потери технических характеристик.

Ливневая канализация дома: лотки, колодцы, трубы, монтаж своими руками

Ливневая канализация предназначена для отведения дождевой и талой воды от самого дома, а также гаража, дорожек и площадок с твёрдым покрытием. Какой тип канализации предпочесть, из каких функциональных элементов составить, как самостоятельно спланировать и установить такую систему, мы расскажем в этой статье.

Ливневая канализация нужна для отвода дождевой и талой воды от фундамента дома, хозяйственных построек и двора. Наибольшая площадь водосбора — крыша — должна быть по периметру оснащена желобами и водосточными трубами, из которых вода поступает в ливневую канализацию — систему водоотведения, представляющую собой сеть каналов с элементами функционирования системы.

Тип ливневой канализации

В зависимости от типа прокладки каналов ливневка может быть:

  • линейной;
  • точечной;
  • смешанного типа.

Линейная состоит из поверхностных желобов, размещённых вдоль дорожек и накрытых декоративной решёткой. Желоба могут быть выполнены самостоятельно из бетона, а также собираться из покупных изделий — стальных, бетонных или пластиковых, составленных в линию с герметизацией стыков. Разветвлённость желобов может быть значительной, собираясь отдельными рукавами от построек и дорожек в общий коллектор.

Линейный водоотвод

Точечная канализация означает одиночный приёмник от каждой водосточной трубы, перекрытый решёткой, после чего вода попадает в трубопровод подземной канализации. Трубы от отдельных точечных водоприёмников также собираются в одну магистраль.

Точечная ливневая канализация

Смешанный тип применяется, если наряду с линейной сетью есть необходимость выполнения отдельных точечных водоприёмников, расположенных в стороне от открытых желобов.

Элементы ливневой канализации

Состав сети ливневой канализации определяется тем, намерены ли вы использовать дождевую воду (например, для полива), очищать или сбрасывать в общую систему водоотвода без лишних манипуляций.

Система может включать следующие элементы:

  1. Открытые лотки (линейная часть).
  2. Дождеприёмники (точечная часть).
  3. Придверные поддоны (можно выполнить в виде точечного дождеприёмника).
  4. Пескоуловители.
  5. Смотровой колодец.
  6. Коллекторы.
  7. Дренажные трубы.
  8. Трубопровод закрытой части канализации.
  9. Канализационные люки.

Покупные лотки линейной канализации и дождеприёмники легко устанавливаются, имеют стабильную геометрию, совместимы с другими элементами. Стоимость и ресурс зависит от материала, правильности монтажа, климата. В частных домах лотки устанавливают класса А (пешеходная зона) и В (автомобильная зона) по нагрузке. Правильно выбирайте длину для минимизации количества стыков.

Пластиковый лоток с решёткой

Бетонные лотки

Лотки и дождеприёмники накрывают решётками из эстетических соображений, для безопасности и в качестве грубого фильтра от крупного мусора. Решётки могут быть чугунными, пластиковыми или стальными.

Пластиковый и бетонный дождеприёмники

Иногда от водосточной трубы воду отводят по открытому бетонному желобу

Придверные поддоны имеют ёмкость для сбора воды, которая никуда не отводится. Если над дверью установлен козырёк и воды мало, то такое устройство удобно. Если козырька или уклона в сторону ливневых лотков нет, лучше установить дождеприёмник.

Придверный поддон

Пескоуловители служат для улавливания песка, земли, травы и прочего мусора, попадающего в ливневку. Без этих приспособлений трубы быстро зарастут, и придётся заниматься их очисткой. Производят изделия из пластика, стали или бетона и по классу нагрузок они должны соответствовать лоткам.

Пластиковый пескоуловитель

Смотровой (ревизионный) колодец требуется для контроля состояния и, при необходимости, очистки каналов. Обустраивают его в напряжённых с точки зрения гидродинамики местах: подсоединении боковых рукавов, крутых поворотах, на особо длинных прямых участках (35–70 м в зависимости от диаметра по СНиП) — там, где засорение более вероятно. Устройство представляет собой накрытый крышкой резервуар или обечайку.

Ревизионный колодец — монтаж

Перепадный колодец — при изменении глубины залегания трубопровода

Самодельный колодец из бетона

Коллекторы накопительные представляют собой покупной или самодельный резервуар, при необходимости с дополнительной системой фильтрации или, если ливневая канализация соединяется с бытовыми стоками — системой биоочистки. После коллектора стоки могут быть использованы (полив, хоз. нужды), отведены в собственный пруд, ближайший водоём или общую систему водоотведения (требуется разрешение).

Пластиковый коллектор

Дренажные трубы, имеющие отверстия, собирают избыточную влагу из почвы и отводят в ливневку, если на участке не предусмотрена отдельная дренажная система.

Дренажные трубы с перфорацией

Трубы для разводки могут быть из ПВХ или ПНД, полностью гладкими или двухслойными, с наружной гофрированной частью. Чугунные и бетонные трубопроводы для этих целей сейчас почти не применяют. Класс труб — для наружной канализации. О расчёте диаметра труб мы расскажем ниже.

Материалы системы нужно выбирать с учётом прочности, инертности к коррозии, стойкости к механическим повреждениям и изменениям температуры, лёгкости монтажа, длительности ресурса.

Схема ливневой канализации

Перед выполнением работ необходимо прорисовать будущую сеть, определить места установки её элементов, составить список и смету предстоящих покупок.

Схема разрабатывается, начиная от точек слива и до коллектора или дренажного колодца. На план участка наносится открытая и закрытая часть трассы, перепады сети по глубине прокладки, обозначаются места установки пескоуловителей и колодцев. Определяются диаметры и длины труб, количество отводов, соединительных элементов, намечается объём земляных и монтажных работ.

1 — гараж; 2 — ревизионный колодец; 3 — водоотводящий лоток с решёткой; 4 — дом; 5 — дождеприёмник; 6 — придверный поддон; 7 — пескосборник; 8 — трубы ПНД; 9 — дренажные трубы с перфорацией; 10 — ёмкость для сбора и очистки дождевой воды

Схема может включать и дополнительные элементы: заглушки, сифоны, обратные клапаны (обвязка коллектора).

Совет! При проработке схемы учитывайте прокладку других коммуникаций и трубопроводов на вашем участке. Они не должны мешать друг другу.

Расчёт параметров системы

Для нормальной работы ливневки определяют:

  • расход отводимой воды;
  • диаметр труб;
  • уклон трубопровода;
  • глубину прокладки.

Расход отводимой воды зависит от площади, с которой удаляется вода, и интенсивности осадков (по СНиП-2.04.03–85, табл. 4). Объём отводимой воды вычисляется по формулам для дождевой и талой воды, подробно, с учётом поправочных коэффициентов, изложенным в Разделе 3 «Методики расчёта объёмов организованного и неорганизованного стока», г. Калуга, 2011 г. (в СНиП алгоритм расчёта есть, но сложнее).

В общем виде формула для расчета выглядит так:

  • Q — объём воды, который система должна отвести;
  • q20 — интенсивность осадков;
  • F — площадь поверхностей, с которых планируется отведение воды;
  • Ψ — поправочный коэффициент, зависящий от материала покрытия площадки, с которой собирается вода.

Расходы от каждого дождеприёмника при слиянии с другими потоками суммируются, диаметры труб становятся больше. На практике для отдельных отрезков ливневки загородного дома с участком берут трубы Ø 100–150 мм, для магистрали — Ø 200 мм.

Уклоны каналов, лотков и трубопроводов берутся по СНиП-2.04.03–85, который определяет минимальные значения для:

  • Ø 150 мм — 0,008 (8 мм на 1 пог. м);
  • Ø 200 мм — 0,007 (7 мм на 1 пог. м).

Для отдельных лотков любого сечения минимальный уклон — 0,005 (5 мм на 1 пог. м). Некоторые изделия из железобетона сразу имеют нужный наклон, обозначенный стрелкой.

На практике уклон желательно делать больше минимального: 15–30 мм на 1 пог. м.

Глубина прокладки бытовой ливневой канализации меньше дренажной, если на участке монтируются обе сети, и составляет в среднем 30 см.

Монтаж ливневой канализации

Схема проработана, расчёты выполнены, все элементы системы закуплены. На первом этапе монтируют желоба и трубы на крыше.

Следующим этапом является разметка будущей системы на участке: с рулеткой, колышками и верёвочками. Наметив прокладку трассы и установку пескоуловителя, колодцев и коллектора, приступают к земляным работам.

Лотки линейной канализации, укладываемые на дорожки с покрытием, монтируются с учётом подготовки подушки так, чтобы их верхний край не выступал над плиткой, асфальтом или булыжниками (уровень осушаемой поверхности). Лотки нужно установить в выкопанную и утрамбованную траншею на песчаную или песчано-цементную подложку. Так изделие будет надёжно зафиксировано и прослужит дольше. После установки лотков стыки между отдельными отрезками герметизируют и весь канал накрывают решёткой.

Схема укладки водоотводного лотка: 1 — песчаная подушка; 2 — бетонное основание; 3 — грунт; 4 — искусственное основание; 5 — асфальтобетонное покрытие; 6 — лоток водоотводный с решёткой; 7 — термошов (битум, герметик); 8 — тротуарная плитка; 9 — выравнивающий слой; 10 — основа

Важно! При укладке лотков не забывайте уровнем определять уклон в сторону коллектора.

Одновременно с лотками согласно схеме встраиваются в систему пескоуловители (на входе воды из лотка в трубу) и ревизионные колодцы.

Монтируют дождеприёмники, к которым присоединяют колено под небольшим уклоном, и выполняют закрытую разводку труб с фитингами до коллектора или места сброса воды. Трубы закрытой разводки укладывают в выкопанные траншеи на песчаную подушку.

При включении в сеть коллектора накопителя нужно убедиться, что он вкопан ниже уровня трубопроводов и теплоизолирован слоем песка и гравия.

Перед тем как укрыть разводку песком, плиткой, землёй или дёрном, нужно провести гидравлические испытания, обнаружить места протечек и устранить. Только после положительного результата теста системы закрывается.

Участок красивый, дом, строения и дорожки защищены от избытка влаги!

Ливневая канализация своими руками: все о устройстве ливневки для дачи и частного дома

Иногда для дачника долгожданный дождь в разгар сезона становится настоящим стихийным бедствием. В результате затянувшегося летнего ливня, как и во время весеннего паводка‚ на участке может образоваться настоящее озеро.

Для того чтобы избежать застоев воды нужна система сбора и отвода ее с территории. Если построена ливневая канализация своими руками, то затраты на ее сооружение будут минимальны.

В представленной к ознакомлению статье подробно изложен принцип устройства системы отвода атмосферной воды, описаны составляющие сооружения. Мы расскажем, как ее лучше построить и как обслуживать. С учетом наших советов организация ливневки не вызовет малейших затруднений.

Варианты ливневой канализации

Ливневая канализация — конструкция специфическая. В воде‚ отводимой через эту систему‚ присутствует как мелкий, так и крупный мусор. Поэтому в ливневке должна быть первичная очистка.

Система может отличаться объемом воды, который она в состоянии принять, конструктивным исполнением, длительностью эффективного функционирования.

Исходя из устройства системы, можно выделить 3 типа ливневки:

  1. Открытая. Имеет самую простую конструкцию, легкая в исполнении, обходится недорого.
  2. Закрытая. Этот вариант более сложный. Здесь придется иметь дело с подземными трубами, дождеприемниками. Систему нужно спланировать заранее, а монтаж лучше сделает специалист.
  3. Смешанная. Выбирают, когда не хватает финансов для воплощения варианта 2, а также если нужно охватить большую площадь. Представляет из себя что-то среднее между первыми двумя.

Ливневую канализацию первого типа выполняют в виде водоотводящих лотков, встроенных в покрытие. По ним вода поступает в специально отведенное место или просто сливается в огород. Система второго типа расположена ниже нулевой точки, что предполагает земляные работы в немалом объеме и соответствующие финансовые вложения.

Читайте также:  Спаянные натяжные потолки

Оборудуют такую ливневку в основном при освоении участка, так как это более простой в исполнении промерзающий вариант. Заглубляют систему не очень глубоко — до метра максимум, но как зимой, так и в начале весны она не задействована в работе.

Чтобы канализация не промерзала‚ трубы заглубляют ниже точки промерзания. При третьем типе ливневки элементы канализации находятся частично и сверху‚ и в почве.

Проектирование ливневки всегда индивидуально. Вряд ли найдутся участки с абсолютно похожими условиями. Они всегда будут отличаться‚ если не рельефом‚ то планировкой‚ свойствами грунтов‚ количеством подсобных построек.

Основные элементы классической канализации

Ливневая канализация бывает точечной и линейной. Первый вариант подразумевает сбор воды с поверхностей, не впитывающих влагу, таких как крыша, площадки с твердым покрытием. В дальнейшее стоки следуют в приемные емкости, а после этого поступают в водоотводящую систему.

При линейном способе отведения стоков вода сливается в лотки‚ находящиеся у дорожек и площадок. Упрощенный вариант ливневой канализации состоит из следующих элементов:

  • центральной трубы, проложенной под слоем земли и отделочного покрытия и выводящей собранные воды к крайней точке схемы;
  • лотков — главной детали системы, транспортирующей лишнюю воду к пескоуловителям‚ от них во многом зависит эффективность работы водоотвода;
  • дождеприемника, расположенного под трубой или низкой точке двора для сбора жидкости;
  • фильтров и распределителей — невидимых, но крайне ответственных составляющих.

Все элементы, входящие в систему, одинаково важны. При выходе со строя любого из них эффективность всей конструкции снижается.

Виды дождеприемников для канализации

Назначение дождеприемника — сбор влаги поступающей из труб, дворового покрытия. Этот элемент первый принимает на себя весь объем воды‚ поступающей из водосточных труб. Выбирая дождеприемник, руководствуются такими данными‚ как усредненный объем осадков‚ их интенсивность‚ рельеф‚ площадь, занимаемая ливневой канализацией.

Приобрести можно дождеприемник чугунный или пластиковый. Первые предпочтительней в случае больших нагрузок, а вторые привлекают умеренной стоимостью‚ небольшим весом‚ упрощающим монтаж. Более дешевый вариант — изготовить дождеприемный колодец для ливневой канализации на своей даче собственноручно из кирпича.

Стенки ямы облицовывают кирпичом, оставив отверстие для трубы, затем оштукатуривают изнутри. А еще лучше — оставить зазор между стенкой из грунта и обложкой и залить его бетоном. Дно дождеприемника обязательно бетонируют.

Делают этот важный элемент и из бетонных колец. Тогда нижнее кольцо можно приобрести с готовым дном и не придется заливать плиту. Иногда заводские дождеприемники поступают в продажу в комплекте с корзиной‚ сифоном‚ декоративной решеткой.

Применяемые чаще всего для частного строительства, дождеприемники из пластика или композитных материалов выпускают в форме куба, у которого каждая сторона равна 30 -40 см. Под врезку труб снизу и со всех сторон изделия имеются адаптеры.

Чтобы не засорять трубы мусором, попадающим через ячейки решетки‚ дождеприемники укомплектовывают корзинами. Как только они наполнятся‚ их вынимают и очищают, затем возвращают на место.

Конструкцией заводского дождеприемника предусмотрены перегородки, делящее его внутреннее пространство на отсеки и создающие водяной затвор. В результате этого неприятный запах от разлагающейся органики не проникает наружу.

Эффективность работы точечного дождеприемника зависит не только от его объема, но и от места установки. Он должен находиться под водостоком или в месте, где постоянно собирается влага. Если он установлен под трубой, то струи должны точно попадать в центр решетки иначе часть воды попадет на фундамент или покрытие двора в виде брызг.

Зачем нужны песколовки?

Дождевая и талая вода в любом случае содержит определенный процент нерастворимых частиц. Если не включить в схему пескоулавливатели‚ в канализации осядет грязь, и она перестанет функционировать в полном объеме. Промывка системы стоит дорого.

Песколовка — это камера‚ устанавливаемая за точечными приемниками в местах, где происходит сброс воды в подземные трубы. Она сконструирована так‚ что поток воды‚ попадая в нее‚ снижает скорость.

В результате под воздействием силы притяжения, взвешенные частицы опускаются на дно, а освобожденная от них жидкость уходит через специальное отверстие. По форме пескоулавливатель представляет собой ловушки со множеством камер‚ расположенных горизонтально или камеру в вертикальном исполнении.

Что такое дренажные каналы?

Если отмостка вокруг дома уже выполнена, а о системе водостока не позаботились‚ как выход из ситуации можно использовать дренажные желоба, которые также называют линейными дождеприемниками. Каналы из бетона или пластика укладывают за границей отмостки параллельно дорожкам и свесам крыши с некоторым уклоном.

В линейные дренажные каналы попадает вода и с кровельных водостоков, и со всего двора‚ покрытого асфальтом или плитами. Такая канализация может охватить намного больше объектов, чем точечная. При покупке готовых лотков необходимо обратить внимание на такие важные параметры‚ как класс допустимой нагрузки и предел механической прочности.

Самые слабые изделия имеют маркировку А15. Это обозначает, что их использование допустимо при максимальной нагрузке до 1‚5 т. Устанавливают их по периметру дома‚ в пешеходных и предназначенных для велосипедистов зонах. Лотки класса В125 справляются без ущерба для своей целостности с нагрузкой до 12‚5 т. Они не повредятся под весом легкового автомобиля, поэтому уместны в районе гаража.

Для частного строительства не стоит покупать массивные бетонные желоба‚ здесь вполне подойдут лотки из пластика. Они имеют класс прочности А‚ В‚ С. Материалом для их изготовления служит полиэтилен или полипропилен.

Важным параметром при подборе лотков является гидравлическое сечение‚ обозначаемое аббревиатурой DN. Оно должно соответствовать диаметру труб‚ подводимых к этим элементам. Для желобов из пластика величина DN колеблется в пределах от 70 до 300.

Длина стандартного лотка равна 1 м. Изделия снабжены замковой системой‚ с ее помощью желоба можно выстроить в 1 линию‚ присоединить их к трубам или сделать ответвления. Рациональный выбор для дачи‚ частного дома — модели от DN100 до DN200.

Как выбрать трубы?

Для ливневой канализации согласно СНиП можно использовать трубы из металла‚ асбеста или пластмассы. Чаще всего для частного дома и дачи выбор останавливают на пластмассовых трубах. Они легкие‚ декоративные‚ не коррозируют‚ их монтаж отличается простотой, но механическая прочность материала‚ по сравнению с металлом‚ небольшая.

Выбрав материал, нужно определиться и с диаметром труб.

Исходная величина — наибольший объем отводимых дождевых и талых вод. Определяют этот параметр по формуле:

Q=q20×F×Ψ

Здесь: Q – искомый объем‚ q20 – коэффициент‚ характеризующий интенсивность осадков в течение 20 сек. (л в сек. на 1 га). F — площадь подворья в га‚ если крыша скатная‚ площадь вычисляют по горизонтальной плоскости. Ψ — коэффициент поглощения.

Исходя из рассчитанного значения и используя таблицы Лукиных‚ находят не только диаметр но и уклон системы.

При правильном подборе диаметра труб ливневая канализация справится с задачей даже в моменты самых обильных осадков. Если в трубу поступают потоки из нескольких желобов‚ все их суммируют. Профессионалы-практики для труб сечением 110 мм и желобов такого же диаметра обычно используют уклон 20 мм/пог. М.

Если трубу подсоединяют к дождеприемнику‚ значение уклона несколько увеличивают во избежание застоя жидкости, а при входе в пескоуловитель уклон уменьшают. Это замедляет движение потока воды, и взвешенные частицы оседают на дно в большем количестве.

Вода в канализационной системе такого типа дренирует самотеком, что происходит благодаря сформированному уклону дренажной трубы. Здесь нет напорных насосов, поэтому на даче или на загородном подворье для устройства ливневой канализации не обязательно искать бригаду профессионалов.

Все работы хозяин сможет выполнить самостоятельно. Подробно о расчетах для организации ливневой канализации написано в статье, с содержанием которой мы рекомендуем ознакомиться.

Где нужен колодец и коллектор?

Как и в любой системе‚ состоящей из подземных труб‚ в ливневой канализации должен быть колодец.

Установка его целесообразна в следующих обстоятельствах:

  • если сходятся 2 и более потока;
  • когда необходимо радикально изменить высоту залегания, направление трубопровода или его наклон;
  • при возникновении необходимости перехода на больший диаметр трубы.

Предусматривают колодцы и на установленных промежутках прямых участков системы. Если диаметр колодца не превышает 150 мм, то следующий располагают на расстоянии от 30 до 35 м. При диаметре 200 мм — от 45 до 50 м‚ а если диаметр составляет 0‚5 м‚ интервал увеличивают до 70-75 м.

По диаметру колодец частного дома не превышает 1 м. Чем глубже колодец‚ тем большим должен быть его диаметр.

Некоторые хозяева выкладывают колодцы по старинке из кирпича или железобетонных колец. Другие отдают предпочтение более прогрессивным материалам — пластмассе и стеклопластику. По конструктивному исполнению колодцы бывают разборными и цельными.

Они имеют форму цилиндра с полностью герметичным дном и отверстием вверху. Для подсоединения труб имеются патрубки. В качестве колодцев применяют и несколько собранных дождеприемников.

Для перенаправления собранной воды в сооружения для грунтовой доочистки или в сточную канаву в систему включают коллектор. Иногда его роль играет большой пластмассовый колодец. Его превращают в накопитель путем герметичного закрытия выходных патрубков. Чтобы использовать воду применяют погружной насос.

Под коллектор используют и трубы большого сечения — железобетонные или пластиковые с подводом к ним всех трубопроводов. На строительном рынке можно приобрести и готовую емкость для подземного использования. Есть многокамерные резервуары, где дождевые и талые воды дочищаются по такому же принципу, как и в септиках.

Солнечная система теплоснабжения

Солнечное теплоснабжение – способ отопления жилого дома, который с каждым днем становится все более популярным во многих, в основном развитых, государствах мира. Наибольшими успехами в области солнечной тепловой энергетики на сегодняшний день могут похвастаться в странах западной и центральной Европы. На территории Евросоюза на протяжении последнего десятилетия наблюдается ежегодный рост отрасли возобновляемой энергетики на 10–12%. Такой уровень развития – это очень существенный показатель.

Одна из наиболее очевидных областей применения солнечной энергетики – это ее использование в целях подогрева воды и воздуха (как теплоносителей). В климатических областях, где преобладает холодная погода, для комфортного проживания людей обязательны расчет и организация систем отопления каждого жилого дома. В них должно присутствовать горячее водоснабжение для различных нужд, к тому же дома необходимо отапливать. Конечно, лучшим вариантом здесь будет применение схемы, где работают автоматизированные системы теплоснабжения.

Больших объемов ежедневного поступления горячей воды в процессе производства требуют промышленные предприятия. В качестве примера можно привести Австралию, где на подогрев жидкого теплоносителя до температуры, не превышающей 100 o C, затрачивается практически 20 процентов всей расходуемой энергии. По этой причине в части развитых стран запада, а в большей мере в Израиле, Северной Америке, Японии и, конечно же, в Австралии, очень быстро происходит расширение производства солнечных отопительных систем.

В ближайшем будущем развитие энергетики, несомненно, будет направлено в пользу использования солнечного излучения. Плотность солнечной радиации на земной поверхности составляет в среднем 250 Вт на один метр квадратный. И это притом, что для обеспечения хозяйственных нужд человека в наименее индустриальных районах достаточно двух Ватт на квадратный метр.

Выгодное отличие солнечной энергии от других отраслей энергетики, использующих процессы сжигания ископаемого топлива, это экологичность получаемой энергии. Работа солнечного оборудования не влечет за собой выделения вредных выбросов в атмосферу.

Выбор схемы применения оборудования, пассивные и активные системы

Существует две схемы использования солнечного излучения в качестве системы отопления для дома. Это активные и пассивные системы. Пассивные системы отопления на солнечной радиации – те, в которых элементом, непосредственно абсорбирующим солнечную радиацию и образующим из нее теплоту, служит сама конструкция дома либо его отдельные части. Этими элементами могут служить забор, кровля, отдельные части здания, построенные на основе определенной схемы. В пассивных системах не используются механические движущиеся части.

Активная система теплоснабжения

Активные системы работают на основе противоположной схемы отопления дома, в них активно используются механические устройства (насосы, двигатели, при их использовании также производят расчет необходимой мощности).

Наиболее простыми по своей конструкции и менее затратными в финансовом плане при монтаже схемы являются системы пассивного действия. Такие схемы отопления не нуждаются в установке дополнительных устройств для абсорбции и последующего распределения солнечного излучения в системе отопления дома. Работа таких систем основана на принципе прямого обогрева жилого помещения прямо через пропускающие свет стены, расположенные на южной стороне. Дополнительную функцию обогрева осуществляют внешние поверхности элементов ограждения дома, которые оборудуются слоем прозрачных экранов.

Для запуска процесса преобразования солнечной радиации в тепловую энергию применяют систему конструкций, основанную на использовании гелиоприёмников с прозрачной поверхностью, где основную функцию играет «парниковый эффект», используются возможности стекла удерживать тепловое излучение, благодаря чему и повышают температуру внутри помещения.

Стоит отметить, что применение только одного из видов систем может быть не совсем оправдано. Зачастую тщательный расчет показывает, что добиться значительного снижения потерь тепла и уменьшения потребностей здания в энергии можно путем применения интегрированных систем. Общая работа и активной, и пассивной системы путем сочетания положительных качеств даст максимальный эффект.

Обычно проводимый расчет эффективности показывает, что пассивное использование излучения солнца обеспечит потребности вашего дома в отоплении приблизительно на 14–16 процентов. Такая система будет важной составляющей процесса получения тепла.

Однако, невзирая на определенные положительные качества пассивных систем, основные возможности для полного обеспечения потребностей здания в тепле все-таки необходимо применение активного отопительного оборудования. Системы, функцией которых является непосредственно поглощение, аккумуляция и распределение солнечной радиации.

Планирование и расчет

Произвести расчет возможности монтажа активных отопительных систем, использующих солнечную энергию (кристаллические солнечные фотоэлементы, солнечные коллекторы), желательно на стадии проектирования здания. Но все же этот момент не носит обязательного характера, установка такой системы возможна и на уже существующее задание независимо от года его постройки (основа для успеха – правильный расчет всей схемы).

Солнечные элементы на крыше

Монтаж оборудования осуществляют на южную сторону дома. Такое расположение создает условия для максимального поглощения поступающей солнечной радиации зимой. Фотоэлементы, преобразующие энергию солнца и установленные на неподвижную конструкцию, наиболее эффективны при их монтаже относительно поверхности земли под углом равным географической локации отапливаемого здания. Угол наклона крыши, градус поворота дома к югу – это значимые моменты, которые в обязательном порядке надо учитывать, производя расчет всей схемы отопления.

Солнечные фотоэлементы и коллекторы на солнечном излучении необходимо устанавливать максимально близко к месту энергопотребления. Помните, что чем ближе вы построите ванную и кухню, тем меньше будут потери тепла (в таком варианте можно обойтись и одним солнечным коллектором, который будет обогревать оба помещения). Основным критерием оценки при подборе необходимого вам оборудования является его коэффициент полезного действия.

Отопительные солнечные системы активного действия, делятся на следующие группы по следующим критериям:

  1. Применение дублирующего контура;
  2. Сезонность работы (на протяжении всего года или в определенный сезон);
  3. Функционального назначения – отопительные, снабжение горячей водой и комбинированные системы;
  4. Применяемый теплоноситель – жидкость или воздух;
  5. Примененное техническое решение количества контуров (1, 2 или более).

Общие экономические данные будут служить основным фактором выбора в пользу одного из типов оборудования. Правильно определиться вам поможет грамотный тепловой расчет всей системы. Расчет необходимо выполнять, учитывая показатели каждого конкретного помещения, где намечена организация солнечного отопления и (или) горячего водоснабжения. Стоит учитывать месторасположение строения, климатические природные условия, размер стоимости вытесняемого энергетического ресурса. Правильный расчет и удачный выбор схемы организации теплоснабжения – залог экономической целесообразности применения оборудования солнечной энергетики.

Солнечная система теплоснабжения

Самой распространенной из используемых схем отопления является установка солнечных коллекторов, в которых предусмотрена функция накопления абсорбированной энергии в специальной емкости – аккумуляторе.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили двухконтурные схемы отопления жилых помещений, в которых установлена принудительная система циркуляции теплоносителя в коллекторе. Принцип его работы следующий. Подача горячей воды осуществляется из верхней точки накопительного бака, процесс происходит автоматически согласно законам физики. Холодная проточная вода напором подается в нижнюю часть бака, эта вода вытесняет собирающуюся в верхней части бака нагретую, которая далее поступает в систему горячего водоснабжения дома для удовлетворения его хозяйственных нужд и нужд отопления.

Читайте также:  Термообработка древесины: технология, оборудование, камера

Для односемейного дома обычно устанавливают бак накопитель вместимостью от 400 до 800 литров. Для разогрева теплового носителя таких объемов в зависимости от природных условий требуется правильно рассчитать площадь поверхности солнечного коллектора. Также необходимо обосновать использование оборудование экономически.

Стандартный набор оборудования для монтажа отопительной системы на солнечном излучении следующий:

  • Непосредственно сам солнечный коллектор;
  • Крепежная система (опоры, балки, держатели);
  • Накопительный бак;
  • Бак компенсирующих избыточное расширение теплового носителя;
  • Устройство контроля работы насоса;
  • Насос (комплектом клапанов);
  • Температурные датчики;
  • Теплообменные устройства (применяют в схемах с большими объемами);
  • Теплоизолированные трубы;
  • Предохранительная и регулирующая арматура;
  • Фитинги.

Система на основе теплопоглощающих панелей. Такие панели, как правило, применяют на этапе нового строительства. Для их монтажа необходимо построить специальную конструкцию, называемую горячей крышей. Это означает, что панели необходимо вмонтировать непосредственно в конструкцию крыши, при этом используя элементы кровли в качестве составных элементов корпуса оборудования. Такая установка снизит ваши затраты на создание системы отопления, однако потребует высококачественной работы по гидроизоляции стыков устройств и кровли. Такой способ установки оборудования потребует от вас тщательного проектирования и планирования всех этапов работы. Надо решить много задач по разводке труб, размещению накопительного бака, установке насоса, регулировке уклонов. Достаточно много проблем при монтаже придется решить в случае, если здание не самым удачным образом повернуто к югу.

В целом проект солнечных систем отопления будет отличным от других в той или иной степени. Неизменными останутся только базовые принципы системы. Поэтому привести точный перечень необходимых деталей для полного монтажа всей системы невозможно, так как в процессе установки может возникнуть необходимость применения дополнительных элементов и материалов.

Жидкостные отопительные системы

В системах, работающих на основе жидкого теплоносителя, в качестве аккумулирующего вещества применяют обычную воду. Абсорбция энергии происходит в солнечных коллекторах плоской конструкции. Энергия аккумулируется в баке накопителе и расходуется по мере возникновения надобности.

Для передачи энергии от накопителя в здание применяют водо-водяной или водовоздушный теплообменник. Система горячего водообеспечения оборудована дополнительным баком, который называют баком предварительного нагрева. Вода нагревается в нем за счет солнечного излучения и далее поступает в обычный водонагреватель.

Воздушная отопительная система

Воздушная система обогрева

Такая система в качестве носителя тепла использует воздух. Разогревание теплоносителя осуществляется в плоском солнечном коллекторе, а далее нагретый воздух попадает в отапливаемое помещение либо в специальный накопительный прибор, где абсорбированная энергия накапливается в специальной насадке, которая обогревается поступающим горячим воздухом. Благодаря этой особенности система продолжает снабжать дом теплом даже ночью, когда солнечное излучение не доступно.

Системы с принудительной и естественной циркуляцией

К этой категории технологий можно отнести системы, работающие на основе естественной и принудительной циркуляции носителя энергии.

Основа работы систем с естественной циркуляцией состоит в самостоятельном движении теплоносителя. Под воздействием повышающейся температуры он теряет плотность и поэтому стремиться в верхнюю часть устройства. Возникающая разница в величине давлений и заставляет функционировать оборудование.

Система с принудительной циркуляцией

Оборудование с принудительной системой циркуляции включает в свою конструкцию маломощный насос, который контролирует циркуляцию теплоносителя по всему контуру. Работа такого насоса контролируется электроникой. Энергопотребление такого насоса незначительно в сравнении с объемами выработки тепла всей системой.

Выводы

Выводы напрашиваются сами собой, солнечная энергия действительно уникальное явление, она не только является одной из основ жизни на земле, но также дарит всему живому свет и тепло, а для человека в современно мире способна служить еще и неисчерпаемым источником энергии. Недалека перспектива отказа человечества от использования ископаемого топлива (нефти, угля, газа) в пользу возобновляемых источников энергии. Одним из основных способов получения возобновляемого тепла и электричества в будущем будет преобразование солнечного излучения. Повсеместное внедрение в жизнь человека возобновляемой энергетики даст толчок развитию новых отраслей в науке и производстве и окажет значительное влияние на качество жизни на планете в сторону ее улучшения.

Солнечное отопление дома своими руками – принцип изготовления

Во многих развитых странах мира солнечные коллекторы для отопления дома используются повсеместно. Такие конструкции вытесняют традиционные системы отопления не только на юге, но и в регионах с умеренным климатом.

Разумеется, можно купить готовые солнечные коллекторы для отопления, такие, как представлены на фото, но их цена еще достаточно высока. Организовать солнечное отопление дома своими руками не составит труда – для этого потребуется только время и базовые познания в физике. Конечно, самостоятельно сделать вакуумный солнечный коллектор под силу далеко не всем. Но существует и более простая система. При монтаже конструкции солнечного отопления придется не только установить коллекторы на крыше дома, но и внутридомовые элементы.

Преимущества использования гелиосистем

Солнечное отопление обладает следующими преимуществами:

  • эффективная работа и значительная экономия на основной системе обогрева дома;
  • безопасность использования;
  • длительный срок службы;
  • эстетичный внешний вид, возможность выбора параметров коллектора.

Особенности солнечных коллекторов

Солнечные системы отопления частного дома наиболее эффективны в регионах, где в течение года насчитывается большое количество солнечных дней. Кроме того, зимой солнечное освещение также должно быть достаточно интенсивным. При монтаже подобной системы отопления нужно учитывать следующие особенности.

Чтобы конструкция обогрева была эффективной, необходимо качественно выполнить утепление дома. Рекомендуется сочетать солнечное отопление с другими видами – газовым или электрическим – это самый оптимальный вариант. Интеграция элементов гелиосистемы в традиционную схему обогрева значительность увеличивает эффективность отопления дома и снижает материальные затраты.

В регионах, для которых характерен низкий уровень инсоляции (потока лучей солнца на горизонтальную поверхность), нужно правильно рассчитать площадь коллекторов и в точности соблюдать инструкцию по монтажу, чтобы система работала максимально эффективно. Специалисты рекомендуют устанавливать коллекторы под углом, равным географической широте местности, в таком случае они будут более эффективны. Дело в том, что максимальный уровень поглощения солнечной энергии происходит в том случае, если их поверхности находятся под прямым углом по отношению к инсоляции.

При определении степени потока лучей следует помнить о том, что его интенсивность значительно выше в середине дня. Поэтому поверхности солнечных батарей для отопления дома желательно располагать в южном направлении. Допустимы незначительные отклонения в юго-восточном и юго-западном направлениях. При монтаже коллекторов необходимо проследить за тем, чтобы их не затеняли деревья или соседние постройки.

Организуя отопление от солнца своими руками, нужно слегка увеличить угол наклона, чтобы повысить эффективность работы этих устройств зимой. При этом в летнее время эффективность системы несколько понизится, но это допустимо, так как в любом случае будет переизбыток тепловой энергии.

Элементы солнечной отопительной системы

Комплект элементов гелиосистемы может меняться в зависимости от пожеланий заказчика и особенностей производства завода, но принцип комплектации остается постоянным.

Система солнечного отопления состоит из:

  • вакуумного коллектора;
  • наноса, передающего теплоноситель от коллектора к накопительному баку;
  • контроллера, исполняющего функцию управления работой системы;
  • бака-аккумулятора для горячей воды емкостью 500-1000 литров (прочитайте также: “Устанавливаем тепловой аккумулятор своими руками”);
  • пикового доводчика, представленного электрическим теном, тепловым насосом или другим элементом.

Гелиосистемы также позволяют обустроить теплые полы, причем расходы, связанные с покупкой и монтажом оборудования быстро окупятся.

Изготовления солнечного коллектора

Солнечная система отопления может быть сделана самостоятельно. Материалы для коллектора вполне доступны. Поэтому солнечный коллектор для отопления дома своими руками можно сделать дома. Один из наиболее простых вариантов – изготовление его из змеевика обычного холодильника. Читайте также: “Как сделать отопление дома солнечными батареями – теория и практика”.

Для создания коллектора потребуются такие материалы:

  • змеевик от старого или неисправного холодильника;
  • рейки для сборки каркаса;
  • фольга, обычное стекло;
  • резиновый коврик;
  • емкость для воды и трубы для ее подачи и слива.

Прежде чем начать делать солнечное отопление загородного дома, нужно изготовить коллектор. Перед этим змеевик тщательно промывают, удаляя остатки фреона, и подгоняют каркас, собранный из реек, под размеры. В каркасе змеевик должен свободно помещаться. Размеры резинового коврика должны быть аналогичны габаритам каркаса.

При сборке коллектора необходимо в точности следовать указанной инструкции:

  1. На резиновый коврик укладывают фольгу, каркас из реек и змеевик, именно в данной последовательности. При сборке каркаса в его стенках делают небольшие отверстия, они должны быть достаточными для того, чтобы через них можно было вывести трубки змеевика.
  2. Змеевик закрепляют с помощью хомутов с того же самого холодильника. С обратной стороны их крепят винтами. Также с той же стороны прибивают рейки – это нужно для того, чтобы конструкция приобрела требуемую жесткость.
  3. Щели, образовавшиеся между каркасом и фольгой, заклеивают скотчем. Благодаря этому тепловые потери минимизируются, и отопление солнцем станет более эффективным. Уже готовый коллектор накрывают стеклом и по всему периметру проклеивают скотчем. Для дополнительной герметизации конструкции и большей надежности стекло крепят несколькими шурупами. Затем солнечный коллектор прикрепляют к специальным опорам.

Как самому сделать солнечный коллектор, пример на видео:

Принцип работы системы

Существуют разные типы коллекторов, и хотя принцип работы каждого из них почти одинаков, все же между ними есть некоторые различия. В данном случае будет рассматриваться работа самодельной системы из змеевика.

Отопление от солнца в ясные дни обеспечивает нагрев воды до 70 градусов. Циркуляция воды в системы происходит естественным образом. Вода, нагретая в коллекторе, благодаря уменьшению плотности, движется вверх, в специальный резервуар. Холодная вода, имеющая большую плотность, перемещается в нижнюю часть солнечной батареи. После этого процесс повторяется. Схематическое изображение такой системы можно увидеть на фото. Читайте также: “Какие бывают солнечные системы отопления – виды, характеристики, особенности выбора”.

Таким образом, система для отопления состоит из:

  • коллектора;
  • бака-резервуара;
  • труб для подачи горячей воды и ее слива;
  • трубы для поступления в коллектор холодной воды;
  • вентиля для сброса давления;
  • запорного вентиля;
  • вентиля для подпитки (прочитайте также: “Автоматическая подпитка системы отопления – схема узла и клапана подпитки”);
  • вентиля для слива.

Система отопления работает автоматически, хозяевам дома редко приходится вмешиваться в этот процесс. Для эффективного функционирования системы, в зимнее время коллектор необходимо очищать от налипшего снега, так как он будет отражать солнечные лучи и сделает устройство бесполезным.

В последнее время солнечная энергия для отопления дома используется все чаще. Если в нашей стране гелиосистемы встречаются редко и являются даже диковинкой, то в Европе они установлены в практически каждом доме. И это происходит не только потому, что использовать солнечную энергию можно бесплатно. Такие системы отопления полностью безопасны как для здоровья человека, так и для экологии. Традиционные приборы нагрева этим похвастаться не могут: продукты горения вызывают различные заболевания и ухудшают состояние окружающей среды. Читайте также: “Как установить солнечные коллекторы для отопления – от выбора до монтажа гелиосистемы”.

Солнечные коллекторы достаточно эффективны и в регионах с умеренным климатом, а не только на юге. Даже если зимой много пасмурных дней, все равно сквозь тучи поступает достаточно ультрафиолета для того, чтобы хотя бы частично обогревать дом. Правда, в таком случае одной лишь солнечной системой отопления не обойтись – придется использовать и дополнительные источники тепла. Но в любом случае, расходы на обогрев дома заметно сократятся.

Особенности солнечного отопления для дома

Солнечное отопление – наиболее экологичный из способов обогрева частного жилища. Оно хорошо подходит для жителей центральных и южных районов стран СНГ, где поверхность земли получает достаточное количество излучения. Использование солнечного тепла для обогрева жилища поможет сэкономить пространство в помещениях.

  1. Достоинства и недостатки солнечного отопления
  2. Особенности солнечных коллекторов
  3. Элементы отопительной системы
  4. Виды солнечных коллекторов
  5. По конструкции и внешнему виду
  6. По принципу работы
  7. По сезонности
  8. Изготовление коллектора своими руками
  9. Принцип работы системы

Достоинства и недостатки солнечного отопления

Данный вид энергии экологичен, его использование доступно всем и не сопровождается выбросами в окружающую среду вредных соединений. Массовое применение систем солнечного отопления частного дома поможет сохранению природных ресурсов, используемых для обогрева помещения: угли, древесина и газовое топливо. Использование солнечных отопительных конструкций полностью безопасно для жильцов и для внешней среды. О традиционных типах топлива этого сказать нельзя – задымление не слишком благоприятно сказывается на атмосфере, может вызвать слезотечение и дискомфорт у окружающих.

Для экономии полезного пространства участка можно установить систему на крыше. Крепление таких коллекторов поможет также минимизировать затраты места на отопительные приборы в самом помещении. Еще одно преимущество – солнечные панели для дома не издают каких-либо шумов при работе.

Недостатком является то, что не все местности обладают климатическими условиями, подходящими для круглогодичного использования энергии солнца без дополнительных средств отопления. В большинстве регионов России в зимнее время необходимо параллельное использование обогревателей, работающих от электричества, или иных приспособлений подобного назначения. Иногда гелиосистему подключают только для работы в сезоны, характеризующиеся достаточной освещенностью, в темные периоды используют иные теплогенераторы.

Особенности солнечных коллекторов

От прочих типов отопительных систем коллекторы отличаются привязкой к поступлению энергии солнца. Вследствие этого ночью накопление тепла в установке останавливается, однако продолжается отдача в воздух жилища накопленного за дневное время. Эффективность системы определяется продолжительностью светового дня. В теплое время года и в южных широтах использование данного рода отопления показывает наилучшие результаты. Наименее продуктивно оно в декабре, в самое темное время суток. Это связано с коротким световым днем и с углом падения лучей. Просчитывая вклад гелиосистемы в общее теплообеспечение жилища, нужно учитывать, что на протяжении года ее эффективность меняется. Для зимнего отопления в большинстве регионов необходимы электрические приборы, печь или котел.

Большое значение имеют правильный расчет нужной для обслуживания дома площади коллекторных элементов и выбранный угол монтажа. Целесообразно размещать устройства так, чтобы угол наклона равнялся географической широте населенного пункта, где расположено жилище. Лучше всего энергия солнца поглощается коллекторами, чьи рабочие плоскости расположены под прямым углом к падающим лучам. По возможности батареи размещают по направлению к югу. Важно следить, чтобы на поверхности не падали тени, отбрасываемые зданиями или деревьями.

Чтобы КПД работы в зимнее время был выше, угол наклона элементов должен быть немного больше. Летом, в свою очередь, продуктивность будет немного ниже, но это не должно негативно сказаться на качестве жизни владельцев дома.

Элементы отопительной системы

Существуют несколько типов устройства солнечной батареи, но принцип устройства большинства отопительных систем на их основе идентичен. Иногда в конфигурацию могут вноситься дополнительные компоненты.

Основные элементы установки:

  • вакуумные коллекторные устройства;
  • контроллер, отвечающий за руководство системой;
  • аккумуляторный бачок для подогретой воды;
  • насос, несущий теплоноситель от батареи к аккумулятору;
  • ТЭН, работающий от электрической сети.

Вместо ТЭНа в роли доводчика может выступать и другая деталь. Иногда такую систему отопления совмещают с устройством теплого пола.

Виды солнечных коллекторов

Коллекторные элементы выпускаются в нескольких вариантах устройства. Существуют модели, предназначенные только для отопительных целей и дополнительно подогревающие воду.

По конструкции и внешнему виду

Коллекторные устройства выпускаются в открытом виде (с незащищенными трубками) и в закрытом – с активными компонентами, запаянными в корпус, который может иметь разные исполнения, к примеру, уплощенное или сферическое. Наиболее дешевыми и прочными являются плоские закрытые модели. Их корпус изготовлен из алюминия, внутри размещены трубы из меди. Они могут быть вмонтированы змеевидно или параллельной прокладкой рядов. По ним может циркулировать газ, вода или жидкость-незамерзайка, выполняющие роль теплоносителя. Сверху на корпусе находится покрытие, состоящее из стеклянного и пропиленгликолевого слоев. Такие модели могут работать круглогодично, подогревать воду до температуры, на 30-40 градусов превышающей воздушную. Но у них есть существенный недостаток: если коллектор ломается, из строя выходит вся система поглощения тепла.

Вакуумные изделия отличаются наибольшей мощностью. В них тоже присутствуют заполненные поглотителем тепла трубки из меди, выложенные рядками. Каждый такой элемент помещен в колбочку из стекла. Вакуумное пространство между стен играет роль проводящего материала и теплоизолятора. Слабой стороной такого исполнения является хрупкость полых стеклянных элементов. С другой стороны, при выходе из строя тут достаточно напрямую заменить поврежденные трубки.

Если важен вклад гелиосистемы в зимнее время, лучше подключить вакуумные коллекторы. Они дольше задерживают тепло и согревают газы и жидкости до более высоких температур. Возможна сборка конструкции прямо на крыше дома. Трубчатая форма позволяет собирать тепло в течение светового дня без подключения добавочных механизмов, следящих за движением солнца.

По принципу работы

Этот критерий описывает коллекторные элементы с точки зрения автономности. Некоторые типы не нуждаются в электричестве. Это делает их хорошим вариантом для дачного дома или эксплуатации на протяжении определенного сезона. Устройства с механизмом принудительной циркуляции должны перед использованием подключиться к электрической сети. Функционируют они благодаря давлению насосного механизма.

Читайте также:  Строительство домов из бревен ( срубов)

По сезонности

Некоторые потребители предпочитают подключение солнечных панелей только в теплое время года. В коллекторах, рассчитанных строго на данную форму эксплуатации, в роли теплоносителя выступает вода. При температуре ниже нуля она превращается в лед, поэтому с наступлением холодов такие установки демонтируют. Другие модели допускают круглогодичное использование. В теплое время года они способны обеспечить потребителя горячей водой, а в холодное – поддерживают температуру воздуха на определенном уровне.

Изготовление коллектора своими руками

При приобретении готового комплекта схема подключения солнечных батарей обычно указывается в прилагающейся документации. Но некоторые жильцы предпочитают собрать самодельный коллектор в домашних условиях. Простой агрегат делается из подручных материалов с использованием в качестве основы змеевидной конструкции, изъятой из устаревшего или сломавшегося холодильника.

Чтобы смастерить коллектор, потребуется приготовить:

  • фольгу и стеклянный лист;
  • змеевик от холодильника (с него же можно демонтировать связывающие хомуты и задействовать их в новом агрегате);
  • реечные элементы для создания каркаса;
  • ленту скотча;
  • крепежные элементы – шурупы и винты;
  • коврик из резины;
  • бак для жидкости;
  • подающие и сливные трубы.

Змеевик сначала отмывают от грязи, пыли и следов фреона, а затем вытирают насухо. Рейки обтесывают под габариты змеевидной конструкции из такого расчета, чтобы она помещалась в смонтированный из них каркас. Затем требуется соединить рейки друг с другом. Ковер из резины должен соответствовать размерам каркаса. При необходимости лишнее обрезают. В процессе соединения реек нужно сделать в стенках маленькие отверстия, чтобы туда проходили змеевиковые трубки, если их требуется вывести.

Коврик сверху застилают слоем фольги. Если приходится использовать для покрытия малогабаритные нарезки, их соединяют скотчем. Затем укладывают реечную конструкцию, а после – змеевик, который фиксируется хомутами. Последние надлежит закрепить с противоположной стороны с помощью винтиков. С нее же производится прибивание реек, чтобы конфигурация стала жестче.

Если между рейками и фольгой обнаружились щели, их полагается заклеить скотчем. Это обеспечит сведение потерь тепла к минимуму и увеличит КПД готовой установки. Когда агрегат будет готов, на него помещают стеклянное покрытие. Затем производится проклейка скотчем по всему периметру изделия.

Чтобы коллектор получился максимально герметичным, стекло укрепляют посредством шурупов. Это также сделает устройство более надежным. После этого получившийся элемент можно укреплять на опорной конструкции.

Принцип работы системы

Чтобы применение энергии солнца было максимально эффективным, можно действовать разными методами. Принцип первого основан на непосредственном прогревании коллекторных элементов лучами солнца. Накапливая тепло, устройства передают его жидкому теплоносителю, находящемуся в контурах отопления и горячего водоснабжения. Ресурс может расходоваться на реализацию обеих этих целей или только одной. Действие второго способа основано на внедрении в отопительную систему солнечных батарей, преобразующих накопленную энергию в электричество, передаваемое затем потребителю.

При использовании устройства, сделанного из змеевика, в солнечную погоду можно нагреть воду до 60-65 градусов. При этом система является автономной, теплоноситель в ней циркулирует естественным путем, домовладельцам вмешиваться в ее работу приходится нечасто. Цикл движения выглядит так: подогретая жидкость становится менее плотной, за счет чего происходит ее устремление вверх – в подготовленную емкость (например, бачок). Плотная холодная вода направляется в нижнюю область коллектора. Помимо бака, для монтажа системы требуются несколько труб. По ним подается и сливается нагретая вода и поступает в коллектор холодная. Также нужны 4 вентиля: сливной, запорный, подпитывающий, сбрасывающий давление в системе.

Водяные коллекторы в зимнее время целесообразно демонтировать, так как данный теплоноситель имеет свойство замерзать, что делает эксплуатацию бесполезной. Модели, которые предназначены для круглогодичного использования, нуждаются в регулярной очистке от пристающего снега. Последний имеет свойство отражать лучи солнца, что серьезно снижает КПД коллектора.

Солнечные системы отопления могут подключаться не только в южных регионах, но и в местностях, отличающихся умеренным климатом. Даже при небольшом числе солнечных дней в холодные сезоны поступающий через облака ультрафиолет способен хотя бы отчасти обогреть жилище. Без добавочных отопительных устройств в этом случае не обойтись, но экологичность работы и бесплатность энергетического ресурса делают эти установки отличным выбором для частных домов.

Солнечное отопление частного дома — что нужно знать?

Обновлено: 16 января 2021

  • Солнечное отопление
  • Устройство и принцип работы
  • Преимущества
  • Виды отопления
    • Открытые солнечные коллекторы
    • Трубчатые коллекторные разновидности
    • Плоские закрытые системы
  • Выбор солнечного коллектора и его монтаж
  • Схемы подключения к системе отопления
    • С водяным коллектором
    • С солнечной батареей
  • Советы по эксплуатации
  • Цена комплекта и где купить?

Солнечное отопление

Постоянный рост тарифов и ветхое состояние коммуникаций вынуждают владельцев частных домов активно искать альтернативные способы обогрева. Одним из мощных и неиссякаемых источников является Солнце, ежедневно поставляющее огромное количество киловатт бесплатной энергии. Необходимо установить соответствующее оборудование, и зависимость от поставщиков сетевых ресурсов останется в прошлом.

Солнечная энергия имеется всегда, хоть и зависит от погодных условий или времени суток. Для регионов, где климатические и погодные условия позволяют получать достаточное количество киловатт для обогрева, такой вариант становится оптимальным. Солнечное отопление предоставляет массу возможностей и преимуществ, о которых следует поговорить подробнее.

Устройство и принцип работы

Солнечное отопление частного дома — инновационная технология, о которой пока еще не все имеют четкое представление. Между тем, все возможности для установки и использования соответствующих комплексов имеются практически у любого домовладельца. Необходимость финансовых вложений существует только для приобретения аппаратуры или оборудования, все остальное он получит бесплатно.

Существует два варианта организации солнечного отопления:

  1. Солнечные батареи;
  2. Солнечные коллекторы.

Использование солнечных батарей — более затратный метод, требующий присутствия большого количества оборудования. Используются фотоэлектрические элементы, расположенные на открытой площадке под нужным углом для максимально перпендикулярного падения солнечных лучей. Они вырабатывают электрический ток, который накапливается в аккумуляторных батареях, преобразуется в переменный ток со стандартными параметрами, после чего направляется на отопительные приборы.

Отопление от солнечных батарей в частном доме дает массу дополнительных возможностей. Такой способ имеет значительное преимущество —электрический ток, который вырабатывают солнечные батареи, можно использовать не только на обогрев дома, но и на питание любых приборов, на освещение или иные надобности.

Солнечные батареи для дома для отопления, стоимость которых довольно высока, могут оказаться невыгодны с финансовой точки зрения.

Солнечные коллекторы действуют по другому принципу. Они не вырабатывают, а получают от Солнца тепловую энергию, которая нагревает теплоноситель в емкостях или трубках. В принципе, коллектором можно считать любую емкость с водой, выставленную на солнце, но имеются специальные конструкции, способные продемонстрировать наибольшую эффективность. Такой вариант системы значительно проще, дешевле и доступен для самостоятельного изготовления.

Полученное тепло сразу реализуется в повышении температуры теплоносителя, который аккумулируется в накопительной емкости, откуда распределяется по отопительным контурам дома. Оптимальным способом обогрева является использование низкотемпературных систем, таких как теплый пол. Они не нуждаются в сильном нагреве, что соответствует возможностям солнечных коллекторов. В ночное время расходуется теплоноситель, нагретый за день.

Для максимальной солнечных коллекторов эффективности необходимо качественно утеплять накопительную емкость.

Преимущества

Основное преимущество состоит в том, что Солнце — постоянный и неиссякаемый источник, стабильный и полностью предсказуемый. В отличие от ветрогенераторов, которые могут простаивать неделями, солнечная энергия подается в заранее известные временные интервалы. Единственным недостатком является возможность пасмурной или холодной погоды, когда эффективность работы батарей и коллекторов падает. Однако, современные конструкции позволяют получать минимальное количество даже в самых сложных условиях, поэтому при правильном расчете никакие неожиданности системе обогрева не угрожают.

Кроме того, нельзя забывать, что солнечная энергия достается совершенно бесплатно. Если при отоплении дома газовыми или электрическими котлами надо приобретать само оборудование и потом постоянно оплачивать энергию или топливо, то солнечная энергия не оплачивается, что значительно изменяет уровень рентабельности аппаратуры и всей системы в целом.

Однако, не следует забывать, что солнечное отопление частного дома, цена и трудозатраты на монтаж которого нередко становятся основной проблемой, выгодно только в регионах с подходящими климатическими и погодными условиями.

Дополнительным преимуществом является высокая ремонтопригодность системы и возможность наращивания ее производительности. В данном вопросе никаких ограничений нет — сколько установлено панелей или коллекторов, столько энергии и будет получено. Если установленный комплект оказался неспособен к эффективному обогреву дома, его всегда можно усилить добавлением нужного количества оборудования. Это удобно при необходимости перестроить или расширить дом, сделать пристройку и т.д. Необходимости покупать новую систему полностью это не возникает.

Виды отопления

Фотоэлектрические элементы не работают исключительно на обогрев, который является частным случаем их использования, тогда как солнечные коллекторы служат только источниками питания отопительных контуров. Поэтому рассмотрим именно коллекторы, обеспечивающие отопление на солнечных батареях, цена которого значительно ниже, чем у фотоэлектрических элементов.

Существует несколько конструкций солнечных коллекторов:

  • открытые;
  • трубчатые;
  • плоские коллекторы.

Эти конструкции обладают разными возможностями и применяются для решения задач, соответствующих их эффективности. Рассмотрим их внимательнее:

Открытые солнечные коллекторы

Открытые конструкции являются наиболее простыми и даже примитивными. Они представляют собой емкости, обычно черные узкие продолговатые пластиковые лотки, наполненные водой. Они ничем не накрыты, вода находится на открытом воздухе (отсюда и название).

Такие конструкции имеют массу недостатков:

  • возможность давать положительный эффект только при плюсовых температурах;
  • необходим относительно небольшой перепад температур в коллекторе и внешней среде;
  • долговечность таких установок низка — как правило, один сезон;
  • как следствие вышесказанному — крайне низкий КПД.

Для решения серьезных задач подобные установки использовать невозможно, поэтому они применяются для подогрева воды в открытых или передвижных бассейнах, летнем душе и т.п. однако, есть и достоинства — подобные устройства очень просты. Обогреватель от солнечной батареи легко может быть изготовлен самостоятельно, а в регионах с подходящими климатическими условиями его возможности заметно расширяются.

Трубчатые коллекторные разновидности

Трубчатые вакуумные коллекторы относятся к более серьезным устройствам, способным обогревать жилье или иные помещения. Они состоят из следующих элементов:

  • корпус, покрытый черной краской и имеющий форму плоского ящика;
  • распределитель (или, как его иногда называют, manifold, манифольд) — трубка с несколькими присоединительными патрубкам по бокам;
  • вакуумные трубки, изготовленные из стекла.

Эффективность устройства обеспечивает наличие вакуума, теплопроводность которого практически отсутствует и позволяет исключить потери.

Существует несколько видов трубчатых коллекторов, различающихся по конструкции распределителя и трубок:

  1. Коаксиальные трубки прямого нагрева. Подготовка теплоносителя происходит при непосредственном контакте с поглощающей поверхностью
  2. Система heat-pipe. Трубки соединяются с распределителем через специальные гнезда и отдают через них нагретый теплоноситель. Конструкция удобна из-за высокой ремонтопригодности.
  3. Система U-type. Трубки имеют двойную длину и согнуты пополам. Начало соединено с одним распределителем, а конец — с другим. Такая схема позволяет увеличить время контакта с солнечным теплом, за счет чего повышается эффективность нагрева.
  4. Перьевые системы. Представляют собой модификацию системы heat-pipe, накрытую прозрачной пластиной с вакуумом под ней. Дают повышенную эффективность, но имеют высокую цену и низкую ремонтопригодность.

Монтаж трубчатых коллекторов, как правило, производят на кровлю дома.

Плоские закрытые системы

Солнечное отопление дома с помощью плоских систем позволяет получить высокую эффективность при относительно низких затратах. Конструкция базируется на специальной утепленной металлической пластине с поглощающим покрытием, которая называется адсорбер. На пластину зигзагами напаяна трубка с теплоносителем. Лицевая сторона накрыта прозрачной крышкой, из-под которой выкачан воздух. Солнечный обогреватель такого типа способен работать даже при отрицательных температурах. Это позволяет обеспечивать отопление дома солнечными батареями зимой, отзывы пользователей позволяют делать достаточно оптимистичные прогнозы о будущем такого способа обогрева.

Существуют более простые виды плоских коллекторов, где не имеется вакуума. Они менее эффективны, но стоимость и ремонтопригодность значительно выше. Отопление на солнечных батареях плоского типа безвакуумной конструкции обойдется значительно дешевле, а возможность восстановления панелей увеличивает срок их службы.

Выбор солнечного коллектора и его монтаж

Перед домовладельцем, решившим создать солнечное отопление частного дома своими руками, встает задача выбрать наиболее подходящий тип коллектора. Этот вопрос достаточно сложен, но разобраться в нем необходимо.

Открытые коллекторы не подойдут из-за низких возможностей, поэтому о них нет смысла говорить. Обычно выбор производится между трубчатыми и плоскими видами. Первым и самым значимым критерием выбора обычно становится соотношение цены и качества изделий.

Такой подход оправдан, но нельзя не учитывать ремонтопригодность. Так, вакуумные трубки можно менять далеко не во всех видах коллекторов, что делает выбор рискованным. При выходе из строя одной из них у некоторых видов коллекторов придется менять всю панель, что потребует расходов. Вообще, все вакуумные устройства — довольно рискованное приобретение, так как любое механическое воздействие грозит потерей источника тепловой энергии.

Выбрав оптимальный вариант, приступают к монтажу. Для него надо выбрать подходящую площадку, расположенную неподалеку от дома. Это важно, поскольку транспортировка теплоносителя на большие расстояния потребует качественного утепления и установки циркуляционного насоса. Обычно коллекторы устанавливают на крышу, чтобы получить возможность циркуляции самотеком. Единственной проблемой становится расположение скатов относительно положения солнца на небе — иногда приходится устанавливать трекинг-систему для поворота панелей. Это дорого и требует использования гибких трубок, но эффект в результате получается значительно выше.

Схемы подключения к системе отопления

Солнечное отопление своими руками необходимо окончательно реализовать, подключив его к отопительной системе. Оптимальным способом станет использование теплого пола, температура теплоносителя для которого не превышает 55 градусов. Рассмотрим схемы подключения, обеспечивающие обогрев дома солнечной энергией:

С водяным коллектором

Водяные коллекторы непосредственно подключаются к отопительному контуру дома. Существует два варианта присоединения: летний и зимний.

Летний вариант, как правило, используется для подачи нагретой воды в душ или для иных надобностей, поскольку обогрев дома летом не нужен. Схема самая простая — коллектор устанавливается на открытой площадке, вода, нагреваясь, поднимается в накопительный бак, установленный уровнем выше. По мере разбора, емкость пустеет, поэтому в нее постоянно подается подпитка, поступающая в коллектор и получающая в нем тепловую энергию. Этот способ несложен и может быть без проблем реализован своими руками.

Зимний вариант сложнее. Коллектор, установленный на открытой площадке, подает нагретый теплоноситель (рекомендуется использовать антифриз) в змеевик теплообменника. Он представляет собой вертикально установленную емкость со змеевиком внутри. Возникает две петли — в одной циркулирует антифриз (по кругу коллектор-теплообменник), в другой циркулирует теплоноситель (из теплообменника в отопительный контур и обратно). Циркуляцию антифриза необходимо обеспечить с помощью циркуляционного насоса, иначе система работать не будет. Циркуляцию теплоносителя можно организовать как естественным способом, так и принудительно, с помощью насоса. Оптимальный вариант отопительного контура — система теплого пола, позволяющая получить максимальный эффект как в дневное, так и в ночное время суток.

С солнечной батареей

Отопление от солнца своими руками, созданное на базе солнечных батарей, осуществляется путем установки электрического нагревателя. В данном случае фотоэлектрические элементы лишь обеспечивают питание ТЭНов, установленных в электробойлере, не имея непосредственного отношения к отопительному контуру.

Система отопления и солнечные батареи со всем комплексом аппаратуры монтируются отдельно. Способ соединения выбирается произвольно, исходя из особенностей обеих систем. Подключение бойлера, насоса и прочих устройств выполняется обычным способом, никаких специфических требование не имеется.

Ссылка на основную публикацию