Как провести отопление в частном доме своими руками. Видео: система отопления «ленинградка». Частный дом монтаж отопления. Печная система

Основное преимущество частного домостроения в том, что здесь может быть достигнута полная независимость от всеобщих коммунальных благ. При этом они всё-таки должны быть, но гораздо качественнее, чем те, что могут предложить коммунальные службы. Самое, наверное, главное, что в своем доме отопительный сезон может начаться тогда, когда пожелает домовладелец и, соответственно, закончиться тогда, когда ему же этого захочется. Важно, конечно, и то, как он будет проходить.

Отопительная система не может быть куплена в магазине и установлена дома. Точнее, конечно, все её составляющие в магазине или на рынке, как раз и продаются, но покупать их одним комплектом не получится. Чтобы, сделать отопительную систему частого дома своими руками для начала нужно знать:

1. Чем дом будет отапливаться.
2. Какой целесообразно использовать энергоноситель в системе.

Проектирование системы отопления — один из важнейших в коммуникациях частного дома

После этого, нужно будет провести массу расчётов для определения количества радиаторов отопления, а также труб. Все это должно соответствовать друг другу по многим параметрам.

В общем, для начала нужно определиться с тем, какой котел может дом отапливать.

Виды отопительных котлов

В частном доме хочется, чтобы было тепло, но и хочется, чтобы достигалось оно с минимальным участием человека. Поэтому отопительный котёл должен приобретаться исходя из того, какой вид топлива проще всего обеспечить для его бесперебойной работы.

Итак, котлы могут быть:

• газовые,
• электрические,
• угольные,
• комбинированные.

Это важно! Все современные котлы в большей или меньшей степени экономичны, работают без большого шума, имеют относительно небольшие размеры и просты в обслуживании. Но для них всех, даже если речь идет об угольном котле, нужно электричество для запуска.

Котёл газовый

Как монтируется однотрубная система

Для монтажа системы таким способом труб нужно меньше. Система может быть только с верхней разводкой. Подойдет она в небольших частных домах с чердаками. Радиаторы отопления . Поэтому каждый следующий будет чуть холоднее.

В системе должны быть:

• котёл,
• расширительный бак,
• батареи,
• фильтры очистки воды,
• возможно насос.

Это важно! Выставлять температуру в помещении с такой системой отопления очень сложно. Одна выключенная батарея приведет к остановке всей системы.

Воздушное отопление

Этот способ обогрева дома сейчас довольно популярен. Воздушное отопление предполагает наличие в каждом помещении калориферов или специальных вентканалов, через которые и будет поступать горячий воздух. И первые, и второе могут располагаться в стенах или на потолке.

Различают три вида воздушного отопления:

1. Местное.
2. Центральное.
3. Завесы из воздуха.

Отопление местное

Такой способ обогрева трудно назвать полноценным отоплением, но и он имеет место быть качественным. Для этого нужно в каждой комнате установить тепловентиляторы или тепловые пушки и радоваться теплу. Обогреватели будут нагревать воздух, пересушивая его. Тепло будет только в отдельном помещении и при условии, что закрыты двери.

Тепловой вентилятор - он может быть установлен в комнате, но можно его вмонтировать в стену, как часть центрального воздушного отопления.

Центральное отопление

Системы, где горячий воздух подаётся централизовано, могут быть с:

• прямоточной рециркуляцией,
• полной,
• частичной рециркуляцией.

Обычно вентиляционные каналы располагают над навесным потолком, оставляя в нём отверстия, через которые в комнаты и будет поступать горячий воздух.

Всё это можно выполнить и в стенах, если, конечно, позволяет пространство забрать определённую его часть для того, чтобы спрятать трубы.

Воздушные завесы

Устройства, напоминающие кондиционеры, подвешивают над входными дверями или устанавливается рядом с ними. Из завес выходит мощная струя теплого воздуха, которая блокирует холодный воздух, проникающий в помещение при открывании двери. В частном доме такую завесу можно установить только при входе в него и то, если двери постоянно открываются.

Воздушное отопление смонтировать дороже водяного. Нагревать воздух может любой котёл (чаще электрический или газовый).

Преимущества воздушной системы отопления:

1. Циркуляция теплого воздуха осуществляется после его фильтрации.
2. В доме постоянный приток свежего воздуха, так как его для обогрева система берет с улицы.
3. Возможность установки в системе капельного увлажнителя воздуха.

Недостатки:

1. Невозможность смонтировать систему в построенном доме.
2. Дороговизна монтажа.

От того, как работает система отопления в частном доме, будет зависеть, насколько ваше жилище хорошо прогревается, и какой в нем микроклимат. Даже в теплых регионах любой частный дом оборудуется отопительной системой, а выбор её вида зависит от пожеланий хозяина и других особенностей постройки. Итак, какие виды отопления бывают в частном доме, и как они функционируют?

Какие виды систем отопления бывают в частных домах и как они работают

Существует два основных типа отопительных систем частных домов - централизованные и автономные. Для централизованных систем теплоснабжения характерно наличие сети (трубопровода). По трубам теплоноситель (чаще всего вода) поступает от котельной, где сжигается топливо, к потребителям. Данный тип отопления частного дома применяется по большей части для обогрева помещений многоэтажных домов, например в городских условиях.

В сельской же местности жилище зачастую находится на значительном расстоянии от централизованного источника тепла, поэтому здесь используется автономное теплоснабжение. Обычно прямо в доме устанавливается генератор тепла - «устройство», имеющее сразу несколько функций. Например, одновременно с нагреванием окружающего воздуха оно может быть использовано для подогрева воды.

Одним из наиболее популярных видов отопления частных домов в России является водяное. Оно представляет собой обогрев воздуха помещения с применением жидкого теплоносителя - воды или жидкостей на водной основе, которые не замерзают при пониженной температуре (антифризов). Передача тепла в жилище осуществляется через радиаторы и конвекторы. Циркуляция воды в системе водяного отопления может быть естественной или создаваться искусственно.

Электрический вид систем отопления в частном доме составляет конкуренцию водяному теплоснабжению, преимущества которого заключаются не только в его экологичности (не происходит загрязнения окружающей среды продуктами сгорания топлива), но и в удобстве использования отопительных приборов, которые не требуют тщательного ухода и просты в эксплуатации. Отопительные панели могут монтироваться и на потолочном, и на межэтажном перекрытии.

А как работает воздушная система отопления в доме? Во время воздушного отопления нагрев теплоносителя происходит с помощью огня. Нагретый воздух передается по трубам в помещение. Такая система отопления предполагает установку печей или теплообменников. Воздух сначала нагревается в теплогенераторе, а затем поступает в окружающее пространство.

Скорость прогревания воздуха в помещении зависит от площади нагревающей поверхности прибора: чем больше последняя, тем быстрее нагреется воздух в комнате.

Наиболее целесообразным представляется применение , которые снабжены специальным вентилятором для лучшей подачи горячего воздуха.

В настоящее время такой тип систем отопления частного дома применяется в редких случаях, и связано это, прежде всего, со слабой (по сравнению с водой) теплоотдачей воздуха, его медленным распределением по всему помещению.

Электрическое отопление предполагает, что отопительные приборы сами являются источником тепла. Как работает электрическое отопление в частном доме?

Электрическая энергия напрямую преобразуется в тепловую, теплоноситель отсутствует. Электрообогреватели могут быть конвективными, излучающими, комбинированными (конвективно-радиационными).

Принцип работы отопления при помощи в частном доме конвективного нагревателя следующий: прохладный воздух проходит через нагревательный элемент, а затем отдает тепло в комнату. Температура воздуха внизу меньше, чем вверху. Электроконвектор - это металлическая панель, в которой имеется два отверстия.

Через нижнее осуществляется забор холодного воздуха, а через верхнее - его отдача в помещение. Снизу прибор снабжен нагревательным элементом, главной составной частью которого является радиатор. Он предназначен для более эффективного нагрева воздуха. Обычно электроконвектор снабжен встроенным термостатом или регулятором настройки, которые позволяют точно изменять температуру воздуха в определенном диапазоне, а также уменьшить расход электроэнергии.

Стоимость электроконвекторов небольшая, поэтому они наиболее распространены среди всех электрических обогревателей.

Для временного или постоянного отопления дома могут использоваться тепловентиляторы. Прибор состоит из нагревательного элемента и вентилятора. Вентилятор служит для принудительного прогона нагретого до нужной температуры воздуха. Теплоаккумуляторы сначала накапливают тепло, а затем отдают его в окружающее пространство. Электрокалориферы сочетают в себе функции электрического нагревательного прибора и вентилятора.

Принцип работы в частном доме отопления на излучающих обогревателях основан на передаче тепла в виде тепловых лучей, которые, попадая на поверхности и отражаясь от них, отдают тепло окружающей среде.

Так как при использовании ИК-панелей исключается перенос пыли с поверхностей, они широко применяются для обогрева помещений в медицинских учреждениях. Обогреватель имеет прямоугольную форму, на его поверхность нанесен слой специальной краски, выдерживающей высокие температуры. Обогревающая панель и корпус прибора разделены изоляцией, выполненной из минерального волокна.

Комбинированные обогреватели - это электрорадиаторы, наполненные маслом. Принцип работы такой системы отопления частного дома следующий: радиатор, расположенный в нижней части прибора, нагревает масло, которое поднимается вверх. Остывшее масло стекает по стенкам радиатора.

Как работает водяная система отопления в частном доме: принцип действия

Система водяного отопления в частном доме предполагает наличие следующего оборудования: водогрейного котла, его обвязки, горелки, циркуляционного насоса, автоматики, расширительного бака и отопительных приборов. В качестве генератора тепла выступает котел небольшого размера. Сжигаемым топливом может быть природный газ, каменный уголь, брикеты, дрова.

Так как вода при низких температурах замерзает, в таких системах часто используются антифризы. Эти вещества должны быть безопасными и наименее коррозийными.

Для этого в их состав включают присадки, которые замедляют процессы повреждения металла и образования накипи, нейтрализуют продукты окисления, предотвращают разрушение резиновых уплотнителей. Антифризы разрешается использовать только при условии, что все элементы системы находятся в удовлетворительном состоянии. Теплоноситель не должен нагреваться выше 170° С, в противном случае на нагревательных элементах может образоваться нагар.

Чтобы избежать перегрева и пригорания теплоносителя, в процессе того как работает водяная система отопления нагревательные элементы должны полностью покрываться жидкостью.

Разъемные элементы имеют защиту в виде уплотнителей, изготовленных из прочного и надежного материала, который меньше всего подвергается деформациям. Ввиду того что антифриз обладает меньшей теплоемкостью, чем вода, отопительные приборы в таких системах должны быть более мощными. Исключается контакт антифриза с оцинкованной поверхностью.

По способу циркуляции теплоносителя принцип работы водяного отопления делится на две группы - с естественной и принудительной циркуляцией. Первые могут быть как с верхней, так и с нижней разводкой. Принципиального различия в результате действия систем с верхней и нижней разводкой нет. Оно наблюдается лишь в расположении подающего стояка - трубы, с помощью которой осуществляется подача теплоносителя.

В том случае, если трубы, заржавевшие на стыках соединения, требуют разъединения, можно полить их в нужных местах горячей водой.

В системах с естественной циркуляцией теплоносителя его движение обеспечивается действием, силы гравитации. Она возникает из-за разности плотности горячей и холодной воды в трубах. Так как горячая вода обладает меньшей плотностью, чем холодная, в подающих и обратных трубах появляется гидростатический напор, и горячая вода перемещается от источника нагревания к радиаторам, а затем - обратно. Холодная вода поступает в котел, нагревается, поднимается по трубопроводу, после чего передается в отопительные приборы. В процессе движения нагретая вода остывает, становится более тяжелой, опускается вниз по обратным трубам и снова попадает в котел, из которого вытесняет следующую порцию нагретой воды. Таким образом, осуществляется движение теплоносителя в водяной системе отопления.

Величина гидростатического напора зависит, прежде всего, от разности температуры воды в подающих и обратных трубах. Чем она больше, тем сильнее напор. Для улучшения циркуляции подающие трубы закрывают сверху утеплителем, обратные же стояки оставляют без теплоизоляционного материала, поскольку вода в них должна охлаждаться.

Учитывая принцип действия водяного отопления, подобрать нужное оборудование поможет специалист. Основным элементом данной отопительной системы является надежный циркуляционный насос, рассчитанный на долгий срок службы. В то же время он должен потреблять минимальное количество электроэнергии. На современном рынке представлено множество таких аппаратов как отечественных, так и зарубежных производителей.

Как выбрать конфигурацию системы водяного отопления для частного дома – зависит от типа жилища. Для одноэтажных домов с двускатной крышей, а также с подвалом (или без него) подойдет двухтрубная конструкция отопительной системы, которая имеет верхнюю или нижнюю разводку и вертикально расположенные стояки.

Топливо может быть любым, циркуляция теплоносителя - естественной или принудительной, а высота дымовой трубы должна составлять не менее 10 м. Если дом имеет плоскую крышу, предпочтительно использование однотрубной или двухтрубной отопительной системы с горизонтально расположенными стояками. Лучше всего применять в таком случае принудительную циркуляцию теплоносителя, хотя можно использовать и естественную. Топливо может быть как в жидком, так и в газообразном виде, высота дымовой трубы составляет 5-6 м. Дома с двумя и более этажами с любым видом крыши требуют установки такой же отопительной системы, как для одноэтажного дома с двускатной крышей.

Верхняя и нижняя разводка труб различаются направлением, откуда поступает нагретый до нужной температуры теплоноситель.

Как работает водяное отопление с верхней разводкой? В такой системе теплоноситель поступает с чердака, а в системе с нижней разводкой - из подвала. Однако независимо от разводки труб водогрейный котел всегда монтируется внизу, а расширительный бак - в наиболее высоком положении. Системы водяного отопления по характеру расположения труб могут быть однотрубными горизонтальными, однотрубными вертикальными, двухтрубными, двухтрубными вертикальными тупиковыми, двухтрубными проточными, в которых осуществляется попутное движение воды и др.

Однотрубная горизонтальная система имеет минимальную длину трубопровода, вода протекает в одном направлении. После прохождения через отопительные приборы она возвращается в место, откуда подавалась. Возможность регулировки подачи теплоносителя в такой системе отсутствует.

В однотрубной вертикальной системе вертикальные стояки, которые выполняют передачу теплоносителя в радиаторы, находятся на разных этажах, располагаясь строго друг под другом. Все приборы подсоединяются к одному стояку.

Наибольшее распространение получил двухтрубный тип водяного отопления. Принцип работы водяного отопления двухтрубного типа следующий. К каждому отопительному прибору в такой системе подходят две трубы - прямая и обратная. Прямая предназначена для подачи теплоносителя (подогретой воды) в прибор, а обратная - для ее отвода. Трубопровод может иметь различную конфигурацию. Он может быть устроен таким образом, что прямой и обратный стояк подходят сразу ко всем отопительным приборам, а затем разветвляются на такое количество частей, сколько смонтировано отопительных приборов.

Трубопровод может быть выполнен и в виде шлейфа. В таком случае прямая, а также обратная трубы проходят вдоль отопительных приборов, но отстоят от них на различном расстоянии. Те трубы, которые находятся ближе к котлу, проводят более горячую воду. Для того чтобы «сгладить» различие температуры теплоносителя, у труб, расположенных ближе к котлу, делают большее сечение.

Принцип работы водяное отопление в двухтрубной системе основан на том, что с попутным движением воды теплоноситель от водонагревательного источника движется через подающий трубопровод к трубам, после чего попадает в нагревательные приборы. Затем вода перемещается в котел по обратному трубопроводу, располагающемуся параллельно подающему.

Наиболее распространенным видом топлива является природный газ. Контроль расхода этого вида топлива осуществляется с помощью счетчика. Котел, предназначенный для сжигания газа, отличается долгим сроком службы и не подвержен коррозии. В том случае, если планируется использовать твердое топливо в виде бурого или каменного угля, кокса, дров, торфа или сланцев, от хозяина потребуется терпение, так как затраты сил и времени будут значительными.

Наиболее оптимальным вариантом может стать выбор комбинированного котла. Он имеет значительные размеры и снабжен сменными горелками для каждого вида топлива, которые можно устанавливать по своему усмотрению. Современные аппараты могут быть оснащены моделирующими горелками, обеспечивающими регулировку мощности котла.

Как работают радиаторы отопления в частных домах: принцип действия

Радиаторы отопления в частном доме - это устройства, благодаря которым осуществляется передача тепла в помещение от теплоносителя. От площади нагревательной поверхности прибора зависит степень его теплопередающей способности. Открытый трубопровод служит в качестве дополнительной нагревательной поверхности.

В европейских странах наиболее распространенным является так называемое щадящее отопление, поскольку обычные отопительные системы высушивают воздух в комнате, а также электризуют его. В процессе того как работает радиатор отопления, на нем оседает пыль, которая затем поднимается с теплым воздухом вверх. Она начинает разлагаться на вещества, среди которых имеются достаточно вредные для здоровья человека.

Применив щадящее отопление, можно решить данную проблему. При этом температура нагреваемой поверхности не должна превышать 45 °С. Учитывая принцип работы радиатора отопления, на них устанавливают дополнительные ребра, которые позволяют увеличить площадь отопительных приборов.

Обычно отопительные приборы устанавливают в нишах стен под окнами, располагая вдоль стен в 1-2 ряда, иногда их закрывают сверху, используя декоративные панели. Однако в подавляющем большинстве случаев приборы размещают прямо на стенах под окнами. Длина отопительных приборов составляет не более 75% от длины оконного проема, на внутренних стенах же они не монтируются.

В зависимости от способа теплопередачи, типа нагревательной поверхности, материала, величины тепловой инерции выделяют несколько типов отопительных приборов: конвективные, радиационные, конвективно-радиационные. Все приборы могут быть либо с гладкой, либо с ребристой нагревательной поверхностью.

К отопительным приборам относятся ребристые трубы. Множество узких ребер позволяет увеличить площадь нагревательной поверхности. Устанавливают трубы, образуя несколько рядов. Данные отопительные приборы обладают невысокой стоимостью, компактностью. Их легко устанавливать.

Принцип действия радиатора отопления основан на совмещении принципов работы конвекторных и радиационных отопительных приборов. По своей конструкции он может быть секционным или панельным, изготавливается из металла.

В России наибольшее распространение получили секционные чугунные радиаторы. Они состоят из одно - или многоканальчатых секций, имеют каналы эллипсоидного или круглого сечения. Соединяются секции друг с другом с помощью ниппелей с резиновыми, паронитовыми либо картонными прокладками.

С целью предотвращения увеличения гидравлического давления используется расширительный бак (демпфер). Он не только представляет собой емкость для лишней воды, которая возникает после ее нагревания, но и восполняет недостаток жидкости при охлаждении воды. Расширительные баки могут быть как открытыми, так и закрытыми. В частных домах используются в основном последние.

Для подачи и вывода теплоносителя из отопительных приборов применяется теплопровод. В его состав входят подводки, стояки, магистрали и горизонтальные ветви. Водонагревательный котел и стояк соединяются между собой с помощью магистрали, а подводки выступают в качестве соединительных элементов между стояками и отопительными приборами. Стояк представляет собой трубу, соединяющую подводки с магистралью.

Принцип работы печной системы отопления частного дома (с фото)

Для того чтобы обогревать дом, в котором предполагается проживание людей только в теплое время года, достаточно или же тонкостенную печь. Однако для отопления жилища на протяжении всего года подойдет только толстостенная печь. Данная печная система отопления частного дома обладает значительно большей теплоотдачей, чем камин. Печь представляет собой достаточно сложное «устройство», рассчитанное не только на обогрев дома, но и на подогрев воды, а также приготовление пищи.

По своему назначению печи могут быть отопительными, отопительно-варочными, варочными. Кроме того, существуют русские печи и каменки для русской бани. Наиболее оптимальный вариант для частного дома - отопительная либо отопительно-варочная печь.

Наружная поверхность такой печи не должна нагреваться до температуры, превышающей 60 С. Печь обычно нагревается медленно и в течение длительного времени сохраняет тепло. Толщина ее стенок должна составлять не меньше половины кирпича.

Коэффициент теплоотдачи печного отопления частного дома находится в прямой зависимости от конструкции печи и имеет следующие показатели.

1. Для толстостенной оштукатуренной печи или в металлическом футляре -400-500 ккал × м2/ч.
2. Для толстостенной изразцовой печи – 500 - 600 ккал × м2/ч.
3. Для тонкостенной печи массой более 1000кг – 500 -600 ккал × м2/ч.
4. Для тонкостенной печи массой менее 1000кг – 450-550 ккал × м2/ч.

При проектировании печной отопительной системы необходимо стремиться к рациональности размещения печей, стараясь свести к минимуму их количества. Одна печь обычно устраивается для обогрева трех смежных комнат.

Если сооружается несколько печей, их группируют в тепловой узел, когда дымоходы объединены одним кирпичным стояком.

Такое размещение отопительных сооружений позволяет снизить финансовые расходы на устройство сооружений.

Устанавливаются отопительные печи только вдоль внутренних стен. Принцип их работы заключается в следующем: кислород, который необходим для сгорания топлива, через поддувало поступает в печной топливник.

Учитывая принцип работы печного отопления, дверца поддувала всегда должна находиться в открытом или полуоткрытом положении. Сгорание топлива происходит в топочной камере, которая снизу посредством колосников сообщается с пространством поддувала, а сверху - с дымоходами, обеспечивающими отвод дымовых газов.

На этих фото показано печное отопление частного дома:

Устройство печного отопления в частном доме: конструкция современных печей

Главными конструктивными элементами в устройства печного отопления частного дома являются: фундамент, шанцы, зольниковая камера, топливник, дымовые каналы (дымообороты), дымовые трубы.

Фундамент - это основание печи, принимающее на себя нагрузки от печи и дымоходов. Данный конструктивный элемент должен быть надежным, поскольку от его прочности зависит безопасность эксплуатируемого сооружения. Правильное размещение печного фундамента предполагает его отдельное расположение от фундамента дома. Минимальный промежуток между ними составляет 3 см, который заполняется песком.

Прежде всего, роют скважину, которая затем заполняется мелкими обломками камня или обожженного кирпича, после чего все тщательно утрамбовывается. Таким образом, подготавливают подушку под фундамент. Затем в котлован заливается жидкий цементный раствор. Кладка кирпичного или каменного фундамента выполняется с перевязкой швов. Последний слой цементного раствора тщательно выравнивается.

После возведения фундамента приступают к выполнению такого конструктивного элемента печи, как шланцы. Они представляют собой ряды кирпичной кладки, которая поднимает печь поверх фундамента. Для устройства шланцев выполняется два или три ряда кладки из кирпичей. Низ печи, таким образом, также задействуется в теплоотдаче.

Такой элемент конструкции печей отопления, как поддувало, или зольниковая камера, служит для подвода воздуха в топливник и для накапливания поступающей из него золы. Между топливником и зольниковой камерой устанавливается специальная решетка в виде чугунных или стальных прутьев. Во время работы печи дверца камеры должна быть открытой, а по окончании топки ее закрывают во избежание быстрого остывания воздуха внутри печи.

Топливник в устройстве печей отопления представляет собой печную камеру, в которой осуществляется сжигание топлива - дров и угля. В верхней части топливника устраивается специальное отверстие для отвода дымового газа. Размеры камеры подбираются с таким расчетом, чтобы была возможна загрузка в печь необходимого для разогрева печи количества топлива.

В нижней части топливника устраивают скаты к решетке, обеспечивая свободное перемещение золы в поддувало. Во избежание выпадения углей и золы из камеры топки ее дверца устанавливается выше решетки на один ряд кирпичной кладки. Продлить срок службы топливника можно, выложив его огнеупорным кирпичом.

Принцип работы печной отопительной системы в частном доме основан на заборе тепла дымовыми каналами, или дымооборотами. Они могут располагаться как вертикально, так и горизонтально, а также подниматься и опускаться. То, насколько эффективно работает печь, зависит от размеров дымооборотов и их расположения.

Дымовой газ, проходя через канал, отдает энергию в виде тепла стенкам, которые и нагревают печь. С целью повышения теплоотдачи дымовые каналы выполняют таким образом, чтобы они были длинными и часто меняли направление.

Дымообороты современного печного отопления частного дома могут быть сечением 13 х 13, 13 х 26, 26 х 26 см, их стенки делаются гладкими (они не оштукатуриваются, так как в случае разрушения штукатурки может произойти засорение каналов). Доступ к дымооборотам для их чистки от сажи осуществляется через специальные дверцы.

Дымовые каналы в конструкции печей для отопления дома могут быть малооборотными и многооборотными. Первые при одном подъеме имеют один спуск или несколько, в то время как вторые являются сложной системой с чередующимися горизонтальными и вертикальными участками.

Для получения тяги, способствующей удалению газов от сожженного топлива, устраивают дымовую трубу, которую размещают за пределами дома - на крыше. Чаще всего ее делают круглого сечения, поскольку в трубах с углами перемещение газа несколько затруднено. Кроме того, круглые трубы удобнее чистить. В качестве материала для их изготовления используются керамические либо асбестоцементные трубы.

Как и какую систему отопления выбрать для частного дома

Обладая информацией о принципах работы в частных домах систем отопления разных типов, вам предстоит выбрать наиболее оптимальную для вашего жилища.

Если для дачного домика вполне подойдет электрическое теплоснабжение, то в деревянном доме, в котором проживание семьи будет постоянным, целесообразно использовать водяную систему. В таком случае теплоснабжение будет обеспечиваться местной котельной. Если с электроэнергией перебоев не наблюдается, возможна организация в таком доме электрического отопления.

Важным условием того, какую систему отопления выбрать для частного дома, является получение всей необходимой информации об источнике тепловой энергии в данной местности.

Следует учитывать, что система должна осуществлять подачу тепла на минимальном уровне в отсутствие жильцов. Кроме того, источник тепловой энергии должен находиться вблизи жилища. Перед монтажом отопительной системы следует также навести справки о виде используемого в данном регионе топлива.

Помимо этого, еще одним важным моментом в выборе отопительной системы для частного дома является ее стоимость, которая зависит, в свою очередь, от цены трубопровода и топлива, а также стоимости необходимого оборудования, монтажных работ и обслуживания.

Обязательно нужно учесть все затраты (как финансовые, так и трудовые), которые будут приходиться на используемое топливо - его доставку, хранение и заготовку (в том случае, если используется твердое топливо в виде угля или дров). Необходимо выполнить тщательный расчет, показывающий расход топлива. Здесь важны два аспекта: продолжительность отапливания (только в летнее время или на протяжении всего года) и объем помещений.

Главное условие при выборе отопительной системы - ее способность создать комфортные условия для проживания в доме. Это следует учитывать в первую очередь, а уже затем - стоимость услуг теплоснабжения.

Качественное и экономически целесообразное автономное отопление можно оборудовать в загородных домах любого типа и различной площади. Каждому владельцу недвижимости придется вникнуть в ряд значимых вопросов и принять ключевые решения для того, чтобы обеспечить уют и комфорт в своем жилище на долгие годы.

Система отопления: разновидности

Системы отопления бывают с естественной (гравитационной, без насоса) или с насосной (принудительной) циркуляцией, и выполняются по двухтрубной , однотрубной и коллекторной (лучевой) схеме. Последняя изображена на картинке подзаголовка.

В любой их вышеуказанных схем системы подразделяются на одноконтурные и двухконтурные варианты подключения.

Системы водяного отопления также классифицируются (независимо от способа циркуляции теплоносителя) по таким параметрам:

С верхним и нижним типами подключения .

Двухтрубные и однотрубные .

С горизонтальным и вертикальным стояками .

С попутным движением воды и с тупиковой схемой .

В системе водяного отопления используются трубы из различных материалов: металлические , оцинкованные , из нержавеющей стали , медные , полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые армированные алюминием). Расскажем об основных категориях подробнее.

Металлы

Металлические трубы не лишены существенного недостатка - это плохая устойчивость к коррозии. Нержавеющие и оцинкованные материалы, напротив, очень хорошо сопротивляются образованию ржавчины, и монтируются они на резьбовых соединениях.

При прокладке трубопровода из стали потребуется квалификация и опыт работы . Но сейчас, с появлением металлопластиковых и полипропиленовых изделий, устаревшие используются уже не так часто.

Медь

Медные трубы работают при очень высоких температурах и большом давлении, они долговечны и надежны.

Трубы из меди монтируются высокотемпературной пайкой , припоем с содержанием серебра. Их можно замаскировать в стенах здания при проведении отделочных работ. Обращение с материалами требует высокого профессионализма . Медь, как правило, используют в элитарном строительстве, поскольку она дорого стоит.

Полимеры

Полимерные (полипропиленовые, полиэтиленовые) трубы удобны и просты в монтаже. Они прочные, устойчивые к коррозии, имеют гладкую внутреннюю поверхность, поэтому на ней не откладывается минеральный осадок солей.

Металлопластик

Металлопластиковые трубы состоят из слоя алюминия и двух слоев пластика - внутреннего и наружного. Они монтируются при помощи резьбовых соединений без использования сварки , или на прессовых соединениях, что намного уменьшает себестоимость монтажа. Но есть существенный недостаток - высокий коэффициент теплового расширения.

Говоря простыми словами - если в трубе долго была только горячая вода , а затем подключили холодную , то соединения могут потечь .

Поэтому нежелательно даже временно прекращать работу котла в отопительный сезон и размораживать систему отопления, поскольку это может привести к повреждению трубопровода. Еще одна причина течи - при сгибе трубы под острым или даже прямым углом, слой алюминия может дать трещину.

Гравитационная система отопления работает так: теплоноситель двигается по трубам из-за разности температур за счет естественной циркуляции. При этом на входе и на выходе водопровода возникает разная плотность воды, благодаря этому теплая жидкость стремится вверх, а охлажденная - вниз:

Как работает отопительный котел

Схема работы при естественной циркуляции показана на картинке. Горячий теплоноситель (вода) под воздействием высокой температуры поднимается вверх, проходит по системе радиаторов, и по трубам обратного подключения возвращается в котел.

Также теплый воздух от отопительных приборов поднимается под потолок и вытесняет холодные слои вниз - в направлении воздухозаборника, создавая циркуляцию воздушного потока в комнате.

Чтобы поставить регулировку температуры в помещении на полный автомат, предлагаем ознакомиться с нашей статьей - термостаты для котла отопления .

Недостаток гравитационной системы циркуляции состоит в следующем: из-за того, что холодный воздух поступает от окон, дверей, а также из-за появления сквозняков, нарушается естественная циркуляция и массы перегреваются под потолком, а охлаждаются в рабочей зоне помещения (на высоте 1-1,5 метра).

Достоинство естественной системы - независимость от подключения электроэнергии.

В частном доме монтаж водяного отопления организовать проще , чем в квартире, поскольку есть возможность размещать отопительные радиаторы, трубы и клипсы не там, где есть возможность, а в рассчитанных при проектировании местах.

При общей протяженности трубопровода более 30 метров необходимо устанавливать циркуляционный насос , что также позволяет монтировать трубы, не соблюдая угол наклона для обеспечения естественной циркуляции.

Мощность отопительных радиаторов - 1 кВт на 10 м² площади утепленного деревянного дома +15 %. Батареи крепятся на специальные скобы, трубопровод теплоносителя - клипсами к стенам. Трубы (если это металлопластик) между собой соединяются специальными фитингами. Пропиленовые трубы паяют, медные и стальные соединяют сгонами и муфтами, стальные тоже можно гнуть и сваривать.

Так как внутреннее давление в системе незначительно , то и ее опрессовка не требуется.

Воздушное отопление: плюсы и минусы

К плюсам воздушного отопления можно отнести следующие факторы:

Высокая скорость прогрева помещения.

КПД 80-95 %. Воздух нагревается не через промежуточный теплоноситель (воду), а напрямую. Существенная экономия ресурсов.

Доступна реализация системы канального кондиционирования . Для этого в воздуховод устанавливают испарительный блок кондиционера, который работает от пульта, регулирующего переход из режима отопления в режим кондиционирования.

Возможность монтажа профессионального увлажнителя воздуха.

Установка приточно-вытяжной вентиляции . Воздухообмен осуществляется автономно в каждой отдельной комнате.

Исключение протечки и замерзания контура системы (не страшны внешние отрицательные температуры).

Но есть несколько минусов :

Большие габариты теплогенератора.

Низкий уровень теплоотдачи.

Внушительные расходы на монтаж.

Теплоноситель - воздух, который нагревается котлом отопления. Главные элементы теплогенератора - теплообменник и газовая горелка (или ТЭН ).

Теплогенераторы делятся на два типа: с принудительной и естественной циркуляцией воздуха.

В вариантах с естественной вентиляцией есть вероятность перегревания разделяющей стенки теплообменника, потому предпочтителен агрегат с принудительной тягой. Уровень теплоотдачи прибора определяется площадью его нагревательной поверхности.

Если частный дом оборудован системой принудительной вентиляции, то в ней установлен электрический вентилятор , повышающий давление воздуха и распределяющий воздушные потоки по воздуховодам и комнатам. Теплоноситель, который подается в котел, обтекает горячий теплообменник , нагревается до 45-600 °С, и поступает по воздуховодам в комнаты.

Скорость движения воздушных масс в системе с принудительной циркуляцией высокая, но периодически появляются шумы в воздуховодах и вентиляционных решетках.

Системы воздушного отопления привлекательны тем , что позволяют обходиться без котлов отопления, без радиаторов, водопроводных труб и других компонентов, которые применяются в водяном отоплении.

Отопительные котлы могут работать на самых разных видах топлива : газ , электричество , солнечная энергия , твердое или жидкое топливо , и так далее.

При длительном простое воздушной системы отопления на калорифере скапливается пыль , которая вместе с воздухом устремляется в комнаты при включении прибора.

На многие оставшиеся вопросы ответит видео :

Газовое отопление: котел в частном доме

Главная проблема при установке газового отопления в частном доме - это то, какой газ будет использоваться: баллонный или магистральный . Если дом еще не подключен к газопроводу, то на подключение и прокладку коммуникаций потребуется время, поэтому запас баллонов с газом не помешает:

Баллоны следует разместить в отдельном помещении - это обязательное условие. Подключаются баллоны с газом через систему редукторов. Котел и для магистрального, и для баллонного отопления одинаков . Тем более, что баллоны в загородных домах применяются все чаще в наше время постоянного удорожания энергоносителей.

Этот вариант влетит в копеечку, но намного удобнее установить газгольдер - большой резервуар для хранения газа:

Для отопления отдельного помещения рекомендуется использовать конвекторы , которые нагревают комнату за счет продуктов сгорания газа очень быстро:

Газовые отопительные конвекторы устойчивы к перепадам температур и компактны. Недостаток - их невозможно использовать для обеспечения горячего водоснабжения.

Электрическое отопление

Электричеством можно отапливать дом по-разному: при помощи трубной системы разводки теплоносителя, и непосредственно обогревателями. Такая система частного деревянного дома имеет множество преимуществ перед другими способами:

Высокий КПД и преобразование электроэнергии в тепловую прямым способом.

Быстрый нагрев воздуха.

Удобная регулировка подачи тепла в каждое помещение благодаря термостатам.

Бесшумная работа системы , высокий уровень гигиены и экологичности.

Маленькие размеры электрических обогревателей - экономия полезной площади дома.

Эстетичный внешний вид источников тепла.

Простой монтаж оборудования , легкость в эксплуатации.

Возможность быстрой перепланировки и легкое изменение мощности системы.

Принцип работы электрической системы показан на схеме :

Электрические индукционные котлы могут быть установлены как резервный вариант отопления дома при использовании газового теплоснабжения. Очень удобно иметь дополнительные источники при падениях давления газа, аварийном его отключении, или недостаточной мощности котла в случае сильных морозов.

По способу теплопередачи электрические обогреватели делятся на:

Приборы конвекторного типа.

Излучающие обогреватели.

Конвективно-радиационные и комбинированные.

Электронагреватели косвенного нагрева.

В завершении материала предлагаем посмотреть видео , в котором эксперты дают рекомендации по выбору оптимальной системы отопления:

Индивидуальное отопление частного дома не только позволяет обеспечить себе желаемый комфорт. Оно важно и для общества в целом, и для сохранности окружающей среды. Кроме того, что при «точечном» отоплении исключаются теплопотери в магистралях (а это до 30% и более мощности ТЭЦ) и уменьшается необходимость к крупномасштабном промышленном строительстве, выброс парниковых газов становится рассредоточенным в пространстве и времени и куда легче «переваривается» естественным круговоротом веществ.

Примечание: при обычной весенней грозе в Подмосковье выделяется энергия примерно в 6-20 Мт тротилового эквивалента. А всего 100 кт ее же, выделившиеся мгновенно и в точке, на той же площади произведут катастрофические разрушения.

Полному выявлению преимуществ индивидуальных систем топления (СО) пока мешают 2 обстоятельства : технические новинки, обеспечивающие радикальную экономию топлива, очень дороги и окупаются за 20-40 лет, а профессиональное выполнение СО, помимо дороговизны, сковано стереотипами типового проектирования (невольный каламбур).При механическом переносе их на частные дома, спроектированные вразнобой, обогрев 1 куб. м их объема часто оказывается дороже, чем в квартире панельной многоэтажки, а расход топлива никак не лезет в экологические нормы. Поэтому для многих домовладельцев и застройщиков-частников вопрос, как сделать СО своими руками или хотя бы грамотно разработать ее схему, представляет животрепещущий интерес.

Данная статья – попытка осветить эти проблемы с точки зрения прежде всего минимизации расходов как на постройку СО, так и расходов на отопление в дальнейшем. Глобальная экономика, экология – это, конечно, очень важно. Но идти к ним нужно от благосостояния отдельных граждан, а не приносить жертвы некоему Левиафану.

Особый интерес как объект обогрева представляет собой двухэтажный дом. В массовом строительстве он невыгоден, там рентабельность напрямую зависит от этажности. Частники до недавнего времени вторых/полуторных этажей тоже избегали, сложно казалось и дороговато. Но с ростом цен на участки под застройку и налогов на землю и недвижимость этажи над первым становятся все актуальнее и для мелких домовладельцев.

Вместе с тем именно для полутора-двух этажного дома можно реализовать нетрадиционные схемы отопления, весьма экономные как по первоначальным расходам, так и в эксплуатации. Возможно, у строителя или теплотехника с «типовым» мышлением от взгляда на такой проект глаза выкатятся, но ведь работает! Греет!

Конечная наша цель – разработать автономное отопление с возможностью аварийного подключения альтернативных источников энергии, эксплуатационные расходы на которое не превысят таковых для квартиры в многоэтажке равной площади. Зарапортовались, милейший? Что ж, текст с инфографикой перед вами, читайте, судите сами.

Начальные положения

Взгляните на рис. Нет, это не конечный наш результат. Это схема отопления 2-этажного дома общей площадью 120-150 кв. м, разработанная по евростандарту DIN. Только схема СО, без обвязки котлов. Которая еще страхолюднее, а как в реале выглядит один лишь коллекторный узел, можете посмотреть на след. рис. справа. Сколько денег уйдет на одни лишь трубы-краны-темометры-манометры-крепеж? Не будем о грустном, поговорим лучше о динамике ставок по ипотеке. Черный юмор, простите.

Мы так делать не будем. Как попало – тоже. Мы для упрощения и удешевления СО используем тот факт, что понятие качества жизни нередко доводится до абсурда и превращается в свою противоположность. Применительно к данному случаю, во-первых, откажемся от управления электроникой и автоматического поддержания к комнатах заданной по отдельности температуры с точностью в плюс-минус 0,5 градуса. Человек не орхидея онцидиум Крамера, не виверра-кузиманза и не декоративный пони. Он сформировался отнюдь не в тепличных условиях и колебания температуры в 2-3 градуса в пределах диапазона комфортности ему только на пользу пойдут.

Второе, евростандарты терпеть не могут дышащих стен. Даже строительную древесину , а из живой строить в некоторых странах прямо запрещено. Почему – непонятно и нигде вразумительно не обосновано. Может быть, по той же причине, по которой стандартный евроиндивидуум под страхом мучительной смерти не станет есть дикие грибы и ягоды, но с удовольствием медленной струйкой пропускает в глотку виски-бурбон, в котором сивухи побольше, чем в сумской картофельной самогонке и от которого человека, привычного к крымским винам и армянскому коньяку, тут же выворачивает наизнанку.

Поконкретнее – в DIN заложена глухая , из-за чего приходится задавать промышленную норму циркуляции воздуха в 2 полных обмена в час. В итоге – теплопотери на вентиляцию составляют 60% общих. Мы же будем исходить из отечественной жилой нормы – 1 обмен/час и 40% вентиляционных теплопотерь. А в экстренных случаях (форсированный обогрев в аномальный мороз, перебои с энегоносителями) вспомним и о медицинском минимуме: человеку для дыхания требуется в среднем 7 куб. м воздуха в час.

Т.е., мы отказываемся от негласно сложившегося принципа «дайте нам коробку, а уж батареи в ней мы как-нибудь распихаем» и попробуем разработать комплексный проект СО в увязке с отапливаемым строением. Приоритетной задачей поставим себе всемерное снижение неустранимых теплопотерь, тогда и меры по утеплению дома окажутся куда действеннее и дешевле.

Наконец, положим, что мы не белоручки, а работа на себя не в тягость будет. Типовая СО предполагает сдачу заказчику под ключ, после чего строители, получив от хозяина причитающееся, уходят на другой объект. Нам же грех будет потратить 3-5 дней на настройку готовой системы под здание один раз и навсегда. Индивидуальное отопление, требующее настроечных работ, оказывается проще, дешевле, надежнее и создает больший комфорт, чем типовое, модифицированное под произвольную планировку; нам ведь в таком случае можно будет сузить запасы по расчетным коэффициентам.

О двух котлах

На схеме выше 2 котла, включенных последовательно, каскадом. И одинаковых, т.е. не под основное и аварийное топливо. Зачем?

Дело в том, что отопительные котлы держат паспортный КПД вниз до 10-12% от номинальной мощности, затем от резко падает. Но для форсированного обогрева в сильный мороз мощность котла нужно брать в 2-3 раза больше расчетной по усредненным климатическим показателям. Тогда предел ее регулировки падает до 3-5 крат, а для полного комфорта требуется регулировка в течение отопительного сезона раз в 10-20, смотря по местному климату. Вот и приходится ставить 2 котла номинальной (расчетной) мощности: включенные каскадно, они дадут как раз нужные пределы мощности не в ущерб запасу на форсаж.

Примечание: мы и здесь попробуем сэкономить – основной котел возьмем расчетной мощности с форсажным запасом, а для затяжного межсезонья или аномальных холодов подключим простенький и дешевый на дополнительном или альтернативном энергоносителе. Включать/выключать его придется вручную, но уж потерпим ради экономии.

О чем нужно помнить!

Есть такое фундаментальное научное понятие – энтропия. Оно, грубо говоря, означает всеобщее стремление к беспорядку. Все на свете хочет затеряться, замусориться, запылиться, расползтись, рассыпаться, растечься. Для поддержания порядка приходится тратить некоторую энергию . Что это значит применительно в СО, разберем на примере. Кстати, энтропия и родилась из термодинамики.

Допустим, ударил мороз или потребовалось усиленное проветривание. Котел «поддал жару», а потом, когда необходимость форсажа прошла, притух ниже номинала, пока СО не остынет. Поскольку теплопотери всегда направлены наружу, на форсированный прогрев потребуется больше времени, чем на уменьшенный во время остывания СО. Это явление называется тепловым гистерезисом и обусловлено тепловой инерцией котла и СО. Куда и как девается энергия излишне сожженного топлива – вопрос интересный для физика, но требующий долгого обсуждения, поэтому просто примем к сведению: тепловой инерции СО нужно добиваться как можно меньшей. В частности – не использовать излишне мощные котлы.

Если, к примеру, по широте души русской купить котел мощности в 5-7 раз больше расчетной, то к уменьшению КПД на нижнем пределе мощности заметно прибавятся и теплопотери на гистерезис, котел-то большой, объем его рубашки сравним с объемом труб и радиаторов. А потом приходится читать на форумах: «Они чем-то газ разбавляют! По теплорасчету выходит расход 170 кубов в месяц, а Будерус жрет 380!» Конечно, жрет. А куда ему деваться, если вместо честно заслуженного на фирменных испытаниях КПД в 85% его заставляют работать еле на сорока. Воды-то в рубашке от этого не убавляется.

Чем греться?

Ну что ж, пора и к делу. И первым делом разберемся, какие виды отопления бывают и какое себе выбрать. Т.е., выберем теплоноситель, из него вытекает и все остальное.

Воздух

Естественную циркуляцию теплого воздуха в помещении создают отопительные печи. Мы к ним вернемся ненадолго в конце, но пока отметим как факт: теплоемкость воздуха очень мала, и для полноценного воздушного отопления необходим либо воздухонагреватель большой площади, либо достаточно интенсивный конвективный поток.

Первый случай – . Нагретый воздух в комнате с теплым полом мало соприкасается со стенами и окнами, а его температура невысока. Тепловая инерция очень мала, т.к. она прямо зависит от теплоемкости теплоносителя. Поэтому теплопотери оказываются ниже, чем при обогреве радиаторами, в 1,4-1,7 раза. Одно плохо: протолкнуть первичный теплоноситель через замурованную в пол длинную тонкую трубку трудно, поэтому для теплого пола необходим отдельный циркуляционный насос. Если электричество пропадет, он остановится и пол перестанет греть.

Из-за высокой эффективности в сочетании с энергозависимостью теплые полы желательно применять в помещениях, не требующих ровного температурного режима, но интенсивно теряющих тепло: в прихожих, коридорах, холлах. В спальне или детской нежелательно – повышенный комфорт при меньших расходах не окупает риска внезапного выстуживания ночью.

Второй случай – полностью воздушная СО от печи-калорифера в подвале через систему воздуховодов. В зданиях не выше 2-х этажей воздушно-конвекционная СО может быть очень экономичной, затем ее КПД стремительно падает. Она широко применялась в древности, но уже в Средние Века вследствие роста этажности зданий вышла из употребления. В настоящее время методика расчета воздушно-конвекционной СО отсутствует, поэтому ее постройка – удел любителей технических экспериментов на себе.

Пар

Отопление перегретым водяным паром под давлением почти начисто лишено тепловой инерции и при прочих равных условиях позволяет уменьшить мощность котла (и расход топлива) на 20-30% Однако использование паровых СО разрешено только в производственных помещениях при непрерывном квалифицированном присмотре и уходе за системой: вероятность аварии существенна, перегретый пар чрезвычайно, даже смертельно, травмоопасен , а паровые радиаторы нагреваются до 120-140 градусов. Сборка паровой СО сложна и трудоемка, т.к. единственно возможный материал для компонентов системы – сталь.

Вода и антифриз

На сегодняшний день оптимальным вариантом для частного жилого дома является водяное отопление : теплоемкость воды больше, чем у большинства прочих жидкостей, что позволяет сделать СО компактнее, но вязкость ее невелика. Это позволяет добиться небольшой тепловой инерции за счет ускорения оборота теплоносителя в системе; как – об этом далее. Для построения водяной СО можно использовать пластики, что облегчает работу и уменьшает дополнительные теплопотери.

Что касается растворов этиленгликоля в воде – антифризов – то их теплотехнические свойства ничуть не хуже. Но антифризы дороги, токсичны, поэтому требуется тщательная и долговечная герметизация системы. Кроме того, ограничивается выбор типа котла и удорожается его обвязка, т.к. использование аварийного сброса перегревшегося теплоносителя в канализацию исключено.

СО на антифризе желательно использовать во временно обитаемых зданиях , скажем, сдаваемых в аренду зимой. Но для них тогда потребуется обеспечить независимое электроснабжение – обвязка котлов на антифризе, как правило, электромеханическая и управляется электроникой. Дороже будет и сама СО: ее арматура должна быть рассчитана и на минусовой температурный диапазон, а конструкция исключать осаждение водного конденсата из наружного воздуха.

Чем топить?

Второй основной вопрос – топливо для котла. Самый экономичный вариант – газовое отопление на природном газе . По соотношению энергоемкости и цены он пока не имеет себе равных. 1 кДж из сжиженного баллонного пропан-бутана обходится примерно втрое дороже, кроме того, 30 кг газа в стандартном 50 л баллоне на сутки хватает только южнее Ростова-на-Дону. Электричество как основной энергоноситель тоже пока не вариант: его энерговыделение, с учетом КПД системы, 0,95 кВт тепла на 1 кВт от сети, а стоит 1 кВт/ч 3 руб.

Примечание: в некоторых случаях применение стационарных отопительных электроприборов все же может быть оправдано, см. далее.

Но чем тогда топить, если дом без газа? Решим эту задачу так: определим потребный общий запас энергии топлива в целом за сезон, по нему и энергоемкости (теплотворной способности) топлива объем его закупки, а там уже по местным ценам решим, под какое топливо нужен котел. Эта же методика применима и к аварийному дополнительному котлу.

Примечание: теплотворная способность древесины сильно зависит от ее влажности. При отсыревании дерева от комнатно-сухого (15% влажности) до хранившегося в открытой поленнице (60% влажности) теплотворная способность падает в 2,5 раза.

Теплотворную способность разных видов топлива см. в таблице справа. Древесное топливо предполагается комнатно-сухим. Точнее с местным видом топлива можно определиться у его поставщика и/или у муниципальных теплотехников. Чтобы привести к ней мощность котла, нужно вспомнить, что 1 Вт = 1Дж/с. Т.е., определим сначала, сколько кВт должен развивать котел в среднем за отопительный сезон:

P = (ξp)/η (1),

где η – паспортный КПД котла;

ξ – сезонный коэффициент использования мощности котла.

Для Москвы ξ = 0,5, к Архангельску он пропорционально увеличивается до 0,79, а к Краснодару также пропорционально падает до 0,35.

Теперь умножаем P (в киловаттах) на 3,6 (столько килосекунд в часе) и на 24, количество часов в сутках, получим среднесуточное энергопотребление СО:

e(кДж) = 86,4t(1000с)*P(кВт) (2),

и, умножив его на продолжительность отопительного сезона в сутках, получим полную сезонную энергопотребность на отопление E. Поделив его на теплотворную способность топлива Q, получим закупочный вес топлива в килограммах:

M(кг) = E(кДж)/Q(кДж/кг) (3),

ну, а сколько килограмм в тонне, это уж все знают. Осталось сравнить цены и определиться, что дешевле будет.

Примечание: иногда в справочниках дают теплотворную способность топлива в килокалориях (ккал) на кг. Перевод в джоули прост: 1 Дж = 0,2388 кал, а 1 кал = 4,3 Дж.

Точно так же рассчитывается расход газа, только везде вместо килограммов будут кубометры. Чтобы получить среднемесячный расход газа (это может понадобиться при верстке семейного бюджета), общий расход просто делим на число месяцев в отопительном сезоне.

Примечание: в интернет-справочниках, калькуляторах теплопотерь, торговых декларациях и пр. можно встретить теплотворную способность в кВт/кг или кВт/куб.м. Не верьте этим данным – ватт и его производные это единицы мощности, энерговыделения в единицу времени. Если тут же не указано, за какое время было сожжено топливо, что получились такие цифры, это филькина грамота. Для расчета количества топлива и расходов на него нужно знать полное энерговыделение независимо от времени его использования, т.к. платим мы за энергию, а не за мощность. А как ее определить, если неизвестно, сколько времени эти киловатты выделялись? Если 1 кг топлива полностью сгорел за 1 с, развив мощность в 1 кВт, то энергии в этом килограмме 1 кДж. А если он с той же мощностью горел 1 час, то энергии выделилось 3600 кДж или 3,6 Мдж. По умолчанию предполагается, что имеется в виду (кВт*ч)/кг, тогда выходит тоже единица энергии, с размерностью той же, что у джоуля. Но торговцы, втихаря убрав *ч (опечатка вроде), бессовестно вписывают в графу любую разводную ахинею, и никак не проверишь.

Отопление в доме

Расчет отопления для своего дома мы будем производить в следующем порядке:

• Набросаем эскизный проект дома, исходя из доступных средств и участка под застройку.
• Проведем зонирование дома по степени необходимой комфортности помещений.
• Найдем теплопотери для каждой комнаты в отдельности.
• При необходимости, если разрабатывается СО для новостройки, доработаем эскизный проект.
• Разместим в комнатах отопительные приборы: батареи радиаторов и, возможно, дополнительные стационарные обогреватели.
• Также для каждой комнаты определим суммарную тепловую мощность радиаторов, а по ней – требуемое количество секций.
• Выберем систему построения СО и схему разводки теплоносителя, а по ним – дополнительные поправочные коэффициенты для расчета мощности котла. Здесь же определимся, что будем делать сами, а для чего придется нанимать мастеров.
• Рассчитаем, пользуясь основным (обязательными) и дополнительными коэффициентами, требуемую мощность котла.

После этого останется рассчитать метраж и номенклатуру труб, количество и номенклатуру соединителей, вентилей, устройств автоматики, характер и объем работ, требуемые инструмент и материалы и пр. По данным расчета составляется смета на постройку СО, но это предмет отдельного серьезного разговора. Здесь мы ограничимся расчетом котла, т.к. методика расчета расхода топлива уже приведена выше.

Зоны комфортности

Основа экономного расходования энергии на отопление – тщательное зонирование дома по требуемой/допустимой степени комфортности комнат. Частному домовладельцу, не стесненному типовыми нормами и затратами на оплату специалистов-проектировщиков, можно рекомендовать зонирование здания более детальное, чем принято при массовой застройке под потенциальных покупателей, но сильнее экономящее тепло:

1. Зона полного комфорта – температурный диапазон 22-24 градуса, не более 2-х наружных стен. Сюда относятся , (особенно – ), комнаты престарелых родителей, тренажерный зал, и т.п.
2. Спальная зона – кроме , это комнаты общего назначения, где сосредоточена вся личная жизнь их обитателей: гостевые, комнаты прислуги, помещения, сдаваемые в аренду. Температурный диапазон – 21-25 градусов.
3. Жилая зона – , столовая, рабочий кабинет для умственного труда, будуар хозяйки и пр. Температурный диапазон – по санитарной норме, 18-27 градусов.
4. Хозяйственная зона – здесь люди активно работают полностью одетыми по сезону. Скорее всего, имеются источники дополнительного обогрева. Сюда относятся кухня, домашняя мастерская, зимний сад и т.п. Верхний предел температуры не нормируется, нижний в отсутствие людей может опускаться до 15-16 градусов.
5. Зона временного пользования, или проходная зона – , лесничная клетка, гараж и т.п. Т.к. люди здесь появляются мимоходом и в верхней одежде, то нижний температурный предел задается в 12 градусов. Для обогрева целесообразно использовать теплый пол или потолочные инфракрасные (ИК) излучатели, о них см. далее, в разделе об электрообогреве. Радиаторы отопления – аварийные, временно включающиеся для защиты котла от перегрева.
6. Подсобная зона – в помещениях этой зоны источники тепла не устанавливаются, температурный диапазон вообще не нормируется, лишь бы выше нуля было. Обогрев осуществляется за счет теплопередачи из соседних помещений. Здесь также можно ставить аварийные радиаторы СО.

Планировка

Если СО проектируется для уже построенного дома, то ничего не попишешь – зонировать придется то, что есть и теплопотери выйдут какие получатся. Но все равно меньше, чем по стандартным методикам расчета. Если же СО вписывается в дом на этапе предварительного проектирования, то нужно руководствоваться следующими правилами:

• На комнату комфортную должно приходиться не более 2-х наружных стен, т.е. не более 1 наружного угла. Теплопотери через углы максимальны.
• Для котла, пусть и настенного, лучше выделить отдельное помещение, это повысит его среднесезонный КПД. Минимальные требования по противопожарным правилам – объем от 8 куб. м, высота потолка от 2,4 м, обязательно должно быть открывающееся окно площади от 10% площади пола котельной, необходим свободный приток воздуха либо через щель под дверью от 40 мм, либо через решетку с воздушным фильтром в ней (желательно), либо через приточные клапаны с улицы. В котельной обязателен отдельный дымоход, не сообщающийся с общей вентиляцией и другими дымовыми каналами (скажем, с дымоходом камина). Отделка – из негорючих материалов, перегородки со смежными комнатами – не менее чем в кирпич (27 см).
• Комнаты 1-й зоны желательно располагать смежными с котельной (топочной), чтобы полнее использовать бросовое тепло котла. Но дверь в котельную нужно делать либо с улицы, либо из комнат нежилых зон – хозяйственной, проходной, подсобной, кроме гаража.
• Санузел предпочтительно располагать либо тоже смежным с котельной, либо поближе к центру здания.
• Помещения хозяйственной, проходной и подсобной зон следует размещать с углах, у наветренной, северной или северо-восточной стен.
• Комнаты хозяйственной зоны, кроме того, желательно использовать в качестве тепловых буферов между 1-3 и 5-6 зонами.

Примеры стандартного (по типовым, но с умом примененным нормам) и нестандартного планировочных решений показаны на рис. Обозначения: Г – гостиная, С – спальня хозяев, Д – детская, КР – комната родителей хозяев (для бабушки), К – кухня, Каб – рабочий кабинет хозяина, Тл – туалет, Вн – ванная, Гр – гардеробная, П – прихожая, Т – топочная (котельная), Ч – чулан, Х – холл, Ф – фонарь над холлом из поликарбоната на плоской крыше, Гар – гараж.

Оба дома имеют общую площадь менее 150 кв. м, а под застройку для них достаточно 4-х соток, и еще остается место для газона и садика на задворках. Тем не менее, гостиную в 30-35 квадратов и спальню в 15-20 квадратов может себе позволить далеко не каждый обеспеченный горожанин.

Дом слева – для семьи со сложившимся укладом и традиционным мышлением. Детскую отнесли в угол, а бабушкину комнату к топочной потому, что первенец уродился крепышом, а старушке полезно погреть косточки. Если бабушка, по ее собственным словам, заживется на свете до тех пор, пока не понадобится вторая детская, хозяин согласен уступить ей кабинет.

Дом справа – для молодой самостоятельной семьи. Благодаря довольно большому холлу неправильной формы удалось распихать все-таки (по выражению проектировщика) двери в комнаты и затолкать санузел в центр здания. Крыша встроенного гаража (он не на цоколе и потолок в нем ниже) более чем на 1,5 м ниже крыши дома. К тому времени, когда родители расплатятся по ипотеке и понадобится вторая детская, над гаражом предполагается надстроить полуторный этаж из одной большой комнаты и отдать ее старшей дочери.

Расчет теплопотерь

Теплопотери комнат 1-4 будем рассчитывать как принято, без учета внутреннего теплообмена в здании. 5 и 6 будем считать на все 4 стены, а то и на все 5-6 стен, если речь идет о нестандартной планировке. Для расчета нам понадобятся, кроме знания конструкции стены и толщины составляющих ее слоев в метрах, следующие величины:

1. Тепловое сопротивление материалов Rt или удельные теплопотери материалов qп.
2. Средняя температура января (или самого холодного месяца в вашей местности), ее можно узнать в местной метеослужбе или на сайте Росгидромета, или на сайте местного муниципалитета.
3. Средняя температура за зиму, сведения – там же.
4. Коэффициент сезонного использования мощности котла, уже применявшийся выше.

Примечание: удельные теплопотери иногда даются в ккал/м*час, тогда их нужно переводить в Вт/м^2, пользуясь соотношениями между джоулем и калорией и между джоулем и ваттом.

При типовом проектировании расчет теплопотерь ведут по их удельным значениям и температуре самой холодной недели в году. Результаты получаются достаточно точными для больших многоэтажных зданий (таблицы удельных теплопотерь, вообще говоря, разрабатываются отдельно для зданий сходной конструкции). Малый частный дом по теплу совершенно точно нужно рассчитывать по тепловому сопротивлению материалов. По удельным теплопотерям частнику можно с достаточной точностью считать отток тепла через холодный чердак и входную дверь.

Некоторые данные к расчету приведены на рис. Но, вообще говоря, Rt и qп нужно брать из спецификации на материал. У того же кирпича и пенопласта они существенно различаются не только от производителя к производителю, но и от партии к партии. Если поставщик не показывает паспорт материала или в нем нет Rt или qп, лучше купить где-то еще. Это тот случай, когда скупой платит не дважды, а всю жизнь.

Собственно расчет прост: умножаем табличное значение Rt для данного материала на толщину его слоя в метрах, от результата берем обратную величину, это не что иное как теплопроводность данного слоя, и умножаем ее на площадь рассчитываемой поверхности и на разницу температур (температурный градиент) по обе ее стороны; если на пути тепла несколько слоев разных материалов (напр. штукатурка-кирпич-утеплитель), то Rt каждого слоя складываются. В результате получим поток теплопотерь из комнаты в ваттах Qп. Если расчет ведется по удельным теплопотерям qп, их табличное значение умножаем на разность температур и площадь поверхности, но просчитать многослойку по qп уже сложнее, их для этого нужно привести к Rt.

Расчет ведется отдельно для стен, пола, потолка, окон и дверей. За максимум температурного градиента ΔT берем минимум допустимой температуры помещения, а за его минимум:

• Для стен и окон – среднюю температуру января, поделенную на коэффициент сезонного использования мощности котла ξ.
• Для потолка – среднесуточную температуру самой холодной недели зимы, как в расчете по удельным теплопотерям.
• Для пола – среднезимнюю температуру данной местности.

С точки зрения типового проектирования этот метод – совершенная ересь. Но мы учтем обстоятельство, которое в многоэтажках не действует, а именно: тяга котла в малом частном доме обеспечивает вентминимум воздухообмена с большим избытком. Затем, как сами себе хозяева в своем доме, воздух в котельную пустим 2 путями: через щель под дверью из кухни или решетку с фильтром над полом в туалете/ванной, и с улицы через клапаны в наружной стене.

В средние холода клапаны котельной закрыты. Вдруг ударит аномальный мороз, их открываем, подток воздуха к котлу из дома ограничиваем или вовсе перекрываем. «Дышальный» минимум в 7 куб.м/час на человека обеспечиваем по-дедовски: форточками или, посовременнее, вентклапанами в комнатах. Еврокачества жизни тут никакого, но ведь прикрыть/открыть клапаны не сложнее и не труднее, чем поджарить яичницу. Которую Европа тоже кушает. А при таком построении СО расходы на отопление частного дома меньшие, чем абонплата за тепло в городской квартире – реальность. Наконец, если у хозяина голова и руки на месте, то кто мешает снабдить клапаны температурной автоматикой? Тогда и с качеством жизни все в порядке будет.

Ставим батареи

Какие?

В продаже есть радиаторы отопление 4-х типов:

1. Стальные тонкостенные – самые дешевые.
2. Алюминиевые.
3. Биметаллические сталь-алюминий – самые дорогие.
4. Чугунные, только не старые «гармошки», а профилированные.

Первые более подойдут для регионов с мягкой зимой и непродолжительным отопительным сезоном. При интенсивной топке они могут коррозировать, и при ней же в системе возможны гидроудары, которых тонкая сталь не выдерживает.

Алюминиевые батареи хорошо отдают тепло и обеспечивают малую тепловую инерцию системы; теплопроводность алюминия очень высока, а теплоемкость мала. Но непрочны, в регионах с резкими сменами погоды могут потечь от гидроударов. Кроме того, плоховато сопрягаются с металлическими трубопроводами, коэффициент температурного расширения (ТКР) алюминия велик. Лучше всего использовать их в регионах севернее черноземной полосы, где зима стабильно холодная, тогда недостатки алюминия не сказываются.

В биметаллических радиаторах алюминиевые секции нанизаны на тонкий прочный сердечник из спецстали. Технических недостатков у биметалла нет, применять биметаллические батареи можно где угодно без ограничений, но они очень дороги.

Чугун вечен, гидроудары вообще игнорирует, по дешевизне – второй после стали. однако тяжел, для нужен помощник. А самое главное – обладает очень большой для металла теплоемкостью. Тепловая инерция СО и теполопотери в ней на гистерезис будут велики.

Примечание: все выше и нижеописанные хитрости экономии тепла в системе с «чугунками» недействительны. Ее нужно считать по-типовому.

Расчет радиаторов

Расчет батарей в комнаты прост: найденную ранее величину теплопотерь делим на тепловую мощность одной секции, умножаем на коэффициент запаса 1,2 и округляем до ближайшего наибольшего целого, мы получили количество секций на комнату. Но обратите внимание: не сказано «на паспортную мощность секции».

Дело в том, что паспортная мощность дается для температуры подачи 90 градусов и обратки 70 градусов. В многоэтажках это оптимум. Но наша СО не такая большая и мы можем уменьшить соотношение температур подачи/обратки до 80/60 градусов. Меньше нельзя, если обратка остынет ниже 50 градусов, то или сработает байпас котла (см. далее) и деньги за тепло полетят в трубу, или, еще хуже, в котле может выпасть кислотный конденсат, способный быстро и полностью вывести его из строя. Чего мы этим добьемся? Меньших теплопотерь от батарей прямо в стены. Существенно меньших, т.к. теплоотдача нагретого тела пропорциональна 4 степени его температуры.

Значит, нам нужно для правильного расчета батарей пересчитать их мощность на меньший температурный диапазон. Паспортное соотношение температур 90/70 = 1,2857, а наше 80/60 = 1,3333. Поправочный коэффициент для батарей будет (1,2857/1,3333)^4 = 0,865. На него и умножаем паспортную мощность секции для расчета.

Где ставить?

Размещение батарей – тоже дело тонкое и смекалки требующее. Взгляните на поз. А рис., там – типовое, в нишах под окнами. Правильно, кстати, тепловая завеса перед окном намного уменьшает потери через него. Расчетные значения: спальня – 4 секции, гостиная – 8, детская – 6.

Теперь поднимемся на 1 уровень смекалки, поз. Б. В гостиной так и осталось 8 секций, 2 по 4. И теплозавеса не пострадала: ее создают стакивающиеся потоки от 2-х батарей. Но их тылы греют уже не наружную стену, а перегородку, так что в детской хватает 4-х секций. 2 – сэкономлены, и не только по закупке, но и по мощности котла, см. далее.

Батареи у боковых стен неэстетичны? А мы вместо обычного подоконника положим фигурный, как говорится – креативный, показан зеленым пунктиром. На нем можно развести растения, устроить рабочий уголок и т.п. На поз. В – вариант, интересный для, например, ЮФАО и Предкавказья. Батарей в гостиной вовсе нет (3 зона комфортности), а на стены повешены ИК-излучатели в виде картин (о них далее), настроенные на 18 градусов. Сэкономлено еще 8 секций, а расход электричества на ИК-подогрев вдвое меньше экономии на газе.

Примечание: тут сказывается и тот факт, что человек излучает в среднем 60 Вт тепла. Батареи его не чувствуют, а датчики ИК-картин вполне.

Об экранировании батарей

В большинстве случаев батареи все же придется ставить в подоконных нишах. Тогда потери от них прямо в стену можно уменьшить в разы, применив , см. рис справа. Аэрокозырек и тепловоздушный инжектор выгибаются из жести или тонкой оцинковки, а на ИК-отражатель пойдет кусок фольгированной с двух сторон волокнистой теплоизоляции.

Выбираем систему

Здесь нужно знать, что тепловая инерция СО тем меньше, чем быстрее в ней циркулирует вода. А скорость ее циркуляции, в свою очередь, зависит от давления в системе. Насколько позволяет прочность труб и батарей (с учетом возможности гидроудара), давление следует увеличивать.

Открытая или закрытая?

Открытые, или атмосферные, СО (слева на рис. ниже) до недавнего времени строились повсеместно, они просты и требуют минимума материалов. Сейчас строить новые СО открытого типа в большинстве стран запрещено по следующим основным причинам, кроме которых есть и много других:

1. Для создания давления в 1 ати (атмосферу избыточную), что примерно равно 1 бар, нужен подъем расширительного бака на 10,5 м.
2. Расширитель требуется большого объема, что увеличивает инерцию СО и риск гидроудара.
3. При любом утеплении расширителя его теплопотери недопустимо велики.
4. Открытая СО требует регулярного ухода и обезвоздушивания.

Закрытые СО сложнее и затратнее в постройке, но отвечают современным требованиям и могут неограниченное время работать без присмотра. Общая схема закрытой СО показана справа на рис:

Ее часть правее сечений, обозначенных А-А, вполне доступна для самостоятельного изготовления. То, что левее – собственно, уже обвязка котла. Это отдельная тема, во-первых. Во-вторых, сколько линеек котлов в продаже, столько к ним и обвязок, подробно описанных в фирменных спецификациях. Поэтому укажем только, для ориентировки, назначение ее частей:

• Т1 – байпас (обход, шунт) котла. Если температура обратки падает до 50 градусов, термоклапан 10 срабатывает от датчика 12 и перепускает часть воды из подачи в обратку. Вентилем 5 байпас перекрывают, если отопление переключается на аварийно-резервный электрокотел ВИН (см. ниже и далее) 14.
• Т2 – байпас циркуляционного насоса (попросту – помпы) 6. Срабатывает от термометра подачи 3 (такой же термометр желателен на обратке) в случае перегрева подачи при неисправности насоса или пропадании электричества. СО при этом переходит в слабо греющий и неэкономичный, но энергонезависимый термосифонный режим.
• 2 – системный манометр.
• 4 – аккумулирующий сосуд (тепловой демпфер), необходим для предотвращения гидроударов. Чаше всего совмещается с бойлером ГВС, т.к. СО с ним связана не непосредственно, а змеевиком-теплообменником. Если предусмотрена работа СО от альтернативного источника энергии (АИ) 13, то в демпфер встраивают второй змеевик, если АИ – солнечный коллектор (СК), или низковольтный ТЭН, если АИ – солнечная батарея (СБ).
• 7 – радиаторы отопления.
• 15 – вентиль воздушного дренажа, устанавливается в наивысшей точке системы.
• 8 – раздаточный и сборный коллекторы, нужны для предотвращения гидроударов из-за перепада давления воды по высоте этажа. Количество раздающих/собирающих патрубков – по числу этажей. Размещаются примерно посредине высоты здания. В одноэтажном доме не нужны.
• 9 – мембранный расширительный сосуд с аварийно-технологическим выпуском воды в канализацию. Служит для компенсации теплового расширения теплоносителя.
• 11 – подпитка СО от водопровода. В простейшем случае – поплавковый кран и фильтр-отстойник. Если вода плохая, ставят дополнительные приборы ее подготовки. Система подготовки воды для ГВС условно не показана, т.к. к СО не относится.
• 14 – аварийно-резервный вихревой индукционный нагреватель ВИН. Работает от домовой электросети или от АИ-СБ через инвертор DC/AC 220В 50/60 Гц.

Как раздать тепло?

Схемы раздачи теплоносителя по отопительным приборам бывают, во-первых, тупиковыми и оборотными. В первых поток воды замыкается только через батареи, теплые полы, полотенцесушители и т.п. Во вторых существует частичный непосредственный переток воды из подачи в обратку. Оборотные схемы обладают наименьшей тепловой инерцией, минимума труб и допускают эксплуатацию котла без байпаса, т.к. чрезмерно остывающая обратка сама оттягивает к себе горячую подачу от батарей, но хорошо работают только при очень длинных ветвях (лучах) подачи/обратки, поэтому применяются в основном в больших производственных помещениях: цехах, складах.

О лениградке

В данном случае ленинградка не разновидность карточной игры преферанса, а т.наз. лениградская схема раздачи тепла, см. рис.

Схема СО «Лениградка»

Ленинградка предельно проста, требует рекордно малого количества труб, а ветви разводки в частных домах нередко сравнимы по длине с промышленными. Поэтому лениградка в последнее время активно обсуждается в рунете. Подробнее о ней можно посмотреть ролик ниже.

Видео: система отопления «Ленинградка»

• Однотрубными – батареи включаются последовательно, цельная труба идет только на обратку.
• Двухтрубными – батареи включаются параллельно между трубами подачи и обратки.
• Комбинированными – последовательные секции (опуски) включаются как отдельные батареи в двухтрубной схеме.

Одна труба

Однотрубная система (см. рис.) требует наименьшего количества материалов для постройки.

Однако распространена мало из-за следующих недостатков:

• Помпа Р и байпас котла Т обязательны даже в открытой СО.
• Демпфер-аккумулятор А нужен большой, от 150 л, емкости, что увеличивает тепловую инерцию СО.
• Регулировка батарей взаимозависима: если их более 3-х на луче и все разные, то с настройкой СО можно провозиться полсезона. Причем нужны дорогие трехходовые перепускные вентили.
• Батареи сами по себе греются неравномерно, из-за этого склонны к самозавоздушиванию (растворимость газов в воде растет при понижении температуры), поэтому на каждый радиатор нужен отдельный воздушный дренаж.
• Помпа нужна вдвое большей обычного мощности, от 40-50 Вт на каждые 10 кВт мощности котла.

Две трубы

Двухтрубная схема (см. рис.) требует больше труб, но меньше арматуры, так что выходит по материалам ненамного дороже однотрубной, только работы на нее нужно больше.

Емкость демпфера – от 50 л. Некоторые типы газовых котлов при работе в двухтрубной схеме с длиной луча до 12-15 м допускают эксплуатацию без байпаса. Регулировка радиаторов практически независима, воздушник нужен только один. Самая распространенная схема.

Комби

Комбинированная схема, см. рис., «теплушникам»-типовикам почти совсем неизвестна, т.к. для одноэтажных домов не годится, а при этажности более 2-х собирает в себе недостатки одно- и двухтрубной.

Но как раз в 2-этажном доме, хотя циркулятор с байпасом здесь нужны обязательно, у нее оказываются преимущества и той, и другой:

• Демпфер – от 50 л, как у 2-х трубной.
• Если верхнюю распределительную магистраль М сделать из трубы диаметром от 60 мм и провести под потолком (можно спрятать под карнизом или гипсокартонным фальшпотолком), то демпфер вообще не нужен.
• Если при планировке здания свести в опуски отопительные приборы примерно одинаковой мощности, то весь опуск можно регулировать одним простым шаровым вентилем, т.к. теплопотери второго этажа через потолок больше, чем первого через пол.

Недостаток у системы «комби-двуэтажная» всего один: нет нормативной методики расчета. Чтобы правильно ее сделать разработать, нужен большой опыт и профессиональное чутье.

Разводка

Схем разводки трубопроводов к приборам есть 2: контурная (слева на рис.) и радиально-лучевая, там же справа. Явных преимуществ друг перед другом у них нет. Лучевка требует несколько меньшего метража труб, если котельная в центре дома, но это еще как выйдет смотря по планировке. Вообще, если проектировать по-совести или для себя, а не ради денег побольше, то нужно остановиться на контурной: вдруг что с трубами, пол ломать придется у стены, а не посреди комнаты.

О трубах

Лучшие трубы для СО – пропиленовые. Долговечность проверена 30-ти летним опытом, не требуют дополнительной теплоизоляции при замуровывании и в штробах. К гидроударам не только безразличны, но и гасят их, т.к. пластик мало упруг и очень вязок, а прочность пропилена на разрыв получше, чем у иных сталей. По ТКР отлично сопрягаются с любыми металлами, т.е. алюминиевые батареи на пропиленовых трубах можно применять где угодно. Не чрезмерно дороги, а сборка проста: нужно только уметь обращаться с паяльником для пропилена, чему можно . Сопротивление току воды очень мало, что при том же давлении в СО даст циркуляцию быстрее и тепловую инерцию меньше.

Сталь тоже не так уж плоха: вечна и дешева. Но работать с ней сложно: нужна сварка, мощный трубогиб и т.п. Медь вечна, работать с ней можно на колене: труборез, трубогиб, оправка для развальцовки концов и шабровка (ример) нужны мелкие ручные. Соединяется пайкой, что тоже несложно. Однако медь очень дорога, требует утепления труб даже при проводке сквозь стены и перекрытия, а гидроудар держит хуже алюминия. В общем, для богатых и амбициозных: а у меня медь, не что-то там! Почему не золото или серебро? Они крепче и дороже.

Анекдот из 90-х: Встречаются два новых русских: «О, братан, у тебя новый галстук! – Да, вот только что 300 баксов отдал! – Слышь, ну ты и лоханулся! Вон за углом бутик, там точно такие же по 500 продают».

Металлопластик вообще исключаем. Утверждения, что его можно монтировать одним разводным ключом – либо вранье, либо невежество. Нужен специнструмент, тот же, что и для меди. Затем, максимально допустимая температура покрытия из ПВХ – 80 градусов. А самое главное – фитинги (соединительная спецарматура) текут, хоть ты тресни, и пока еще ни один производитель с ними не справился. В СО это чревато не столько протечкой, сколько завоздушиванием на полном ходу, что грозит уже настоящей бедой.

Об уклонах

Любой СО когда-то да придется работать на термосифоне, без помпы. Чтобы при этом и котел не перегрелся, и в комнатах достаточно тепло было, монтаж подачи с обраткой нужно вести с уклонами в 5 мм/м, см. рис. справа. «Профи»-халтурщики часто этим пренебрегают, надеясь на термоградиентный напор в трубах, но для себя, конечно, лучше постараться и сделать надежно.

Расчет котла

Теперь можно взяться и за котел. При описанном подходе к проектированию СО вопросами недостаточности/избыточности его тепловой мощности сравнительно с таковой радиаторов (а это вопросы тонкие и сложные), не задаемся. Форсированный обогрев, если нужно, будет обеспечен запасом температуры подачи (мы ведь ее понизили), а более-менее нормальная работа на термосифоне – аккумулятором и уклоном труб. Тогда мощность котла рассчитывается несложно:

• Складываем мощности всех отопительных приборов, питаемых водой от котла.
• Умножаем на 1,4, это мы учли 40% теплопотерь на вентиляцию.
• Результат делим на сезонный коэффициент использования мощности.
• Второй результат делим на КПД предварительно выбранного котла.
• Выбираем из облюбованной линейки котлов ближайший большей мощности.
• Если его КПД ниже предварительно заданного, повторяем расчет; возможно, придется взять котел помощнее или другого производителя.

Например, для описанных выше домов, при надлежащем утеплении, совокупные теплопотери составят около 8 кВт без вентиляции. Мощность всех радиаторов и прочих отопителей вышла 9,5 кВт. Тогда: (9,5*1,4)/(0,5*0,85) = 31,3 кВт. Выбираем котел на 30 кВт, а к нему – ВИН на 3 кВт. По типовому расчету выходила мощность 40 кВт в виде 2-х 20-кВт котлов, которые стоили вдвое дороже одного 30-кВт с ВИНом.

Видео: пример отопления частного дома площадью 300 кв.м.

Внимание: редакция не несет отвественности за содержание и качество ролика!

Электроотопление

Здесь речь пойдет не об электрокотлах, электричество дорого и ставить их можно, только если топлива вообще нет. Речь пойдет о дополнительных водогрейных и отопительных приборах. Электрическое отопление с их помощью в мезсезонье может оказаться дешевле, чем твердым или жидким топливом.

ВИН

ВИН, о котором сказано выше, по устройству своему – электрический трансформатор с короткозамнутой вторичной обмоткой, она же и магнитопровод. В изделии – отрезок стальной трубы, на который наложена первичная обмотка из толстой медной шины, см. рис. Вихревые токи (токи Фуко из школьной физики) наводятся во вторичке, частично и в воде, и греют ее. ВИНы вечны и отличаются редкостной «дубовостью»: не боятся даже удара молнии и кошмара всех электриков – отгорания нуля на подстанции.

Но главное их достоинство – нулевая тепловая инерция. Площадь контакта вторички с водой в тысячи раз больше, чем у ТЭНа, а ее объем в трубе в сотни раз меньше, чем в баке бойлера. За счет этого, если в межсезонье, когда топливный котел еще дышит на малом КПД, его погасить и включить ВИН, то расходы на электрообогрев окажутся меньше затрат на уголь и сравнимы с газовыми.

Обусловлено это тем, что ВИН безразличен к температуре обратки. Нет пламени в топке, нет и отработанных газов, кислотным парам просто неоткуда взяться. Можно снизить температуру подачи хоть до 40 градусов, практически полностью исключив наведенные теплопотери (они, как помним, пропорциональны 4 степени температуры батарей). Топливный котел в таком случае будет зря жечь топливо на перегонку воды по байпасу.

ИК-картины

Об ИК-обогревателях также уже сказано. Они бывают 2-х видов: пленочные (слева на рис.) и светодиодные (ИК-картины), там же в центре и справа. Первые относительно дешевы, это те же электрокамины, только низкотемпературные. Малоэкономичны, пригодны для временного местного обогрева, скажем, на даче. В санузлах и др. помещениях с повышенной влажностью опасны.

Инфракрасные нагреватели — картины

ИК-картины – другое дело. Они, в сущности, цифровые фоторамки, т.е. изображение можно менять, записывать в память свое. Но в ИК-картинах каждый пиксель содержит кроме цветовых (R, G и B) излучателей еще инфракрасный. КПД ИК-светодиодов высок, но главное – высока и направленность излучения; назад и в стороны они почти не греют. Нужная температура в комнате задается с пульта. Поэтому ИК-картины можно использовать для экономичного обогрева комнат 4-6 зон или даже 2-3 в теплых районах. Плохо одно: дороги эти приборы, и очень.

Примечание: выпускаются ИК-излучатели и без картинки, потолочные для обогрева гаражей и подсобок. Они дешевле, но ненамного.

Альтернативная энергия

В РФ и вообще выше субтропиков по географической широте солнечное альтернативное отопление как основное в обозримом будущем малоперспективно : инсоляция зимой в ясный день не превышает 300 Вт/кв. м. С учетом КПД преобразователей энергии нужна площадь панелей в десятки и сотни кв. м, что в частных домах нереально. К примеру, самых дешевый из предлагаемых энергонезависимый дом, на 26 квадратов жилых (общая комната и крохотная спальня + маленькая кухонька и совмещенный санузел, как в ЖД вагоне), стоит более $500.000.

(ВСУ) тоже стоят подороже хорошего дома и требуют большой площади для установки, а земля все дорожает. К тому же ветра в России в основном не сильные. Некоторый интерес представляют солнечные коллекторы, т.к. их можно делать самому. Но горячую воду самоделки дают только летом. Фирменные модели, греющие воду зимой до 70 градусов, буквально напичканы чудесами высоких технологий и стоят очень дорого.

Устройство солнечного коллектора показано на рис. в центре. Корпус панели из газонепроницаемого материала тщательно герметизируется и не менее тщательно со всех сторон, кроме лицевой, утепляется. Внутри зачерняется вместе со змеевиком специальной краской, хорошо поглощающей тепловое излучение и закрывается 2-5 слойным стеклопакетом на герметике. Стекло тоже специальное, теплоотражающее. Затем панель заполняется аргоном или углекислым газом под давлением, чем больше, тем лучше. Известны фирменные модели с давлением внутри более 10 бар. В такой конструкции возникает сильный парниковый эффект; КПЛ коллекторов доходит до 78%

Солнечные батареи – слой кремния высокой чистоты на токопроводящей подложке, на который напылены в вакууме токосъемные дорожки, справа на рис. Электричество генерируется благодаря фотоэффекту в полупроводнике – кремнии. Самые дешевые батареи из поликристаллического кремния, но их КПД всего единицы процентов, они годятся для питания радиоприемника в походе да подзарядки пальчиковых аккумуляторов.

Как АИ для отопления используются батареи из монокристаллического кремния (монокремниевые), их КПД до 30% и более. Они неуклонно дешевеют, а при установке на крыше (слева на рис.) способны в Подмосковье развить мощность до 3-5 кВт зимой в пасмурный день, чего достаточно для питания ВИНа через инвертор. В общем, дело перспективное, отслеживать нужно. Тем более, что для подключения ВИНа переделывать СО не нужно.

Напоследок о печах

Печное отопление , безусловно, создает в доме здоровый микроклимат, т.к. кирпичная печь дышит и поддерживает оптимальную влажность воздуха при колебаниях температуры. Можно заставить дышать и металлические печи, облицевав их стеатитовыми матами или просто минеральным картоном. А постройка печи обойдется не дороже, чем хорошей водяной СО.

Что мы знаем об отоплении частного дома? , или вода – перед выбором следует рассчитать затраты на приобретение материалов, монтаж и последующее обслуживание. Если дом , нужно ежедневно поддерживать вручную комфортную температуру. Электричество достаточно затратно в эксплуатации. Для устройства водяного отопления необходимо приобретение всей разводки по дому, покупка и его монтаж. Но на этом основные затраты заканчиваются. Мы расскажем, как сделать экономное водяное отопление частного дома своими руками. Схемы монтажа многочисленны, поэтому в рамках данного обзора постараемся рассмотреть наиболее популярные из них.

Любая система отопления имеет достоинства и некоторые особенности, с которыми нужно ознакомиться заранее, чтобы в дальнейшем не возникло внештатных ситуаций.

К положительным моментам можно отнести:

• вся разводка по дому сводится в одно место и подсоединяется к котлу. Это намного удобнее, чем устанавливать или в каждом помещении;
• умеренная температура теплоносителя. При максимальной возможности 100°C, температура не превышает +60°C, в системе водяных полов — не выше +40°C. Это препятствует подгоранию пыли и возникновению ожогов при контакте, обогрев помещений мягкий и комфортный.

К особенностям водяного отопления в частном доме можно отнести:

• предварительный монтаж всей трубной разводки, что увеличивает стоимость ресурса;
• риск замерзания теплоносителя в случае нерегулярного или сезонного использования. Нужно либо сливать воду на время отсутствия жильцов, либо поддерживать обогрев все холодное время, либо заливать ;
• риск протечек.

Теплоноситель и его свойства

Идеального теплоносителя не существует. У каждого варианта есть допустимый диапазон температурного режима и технические параметры, при нарушении которых можно испортить систему отопления. Замена оборудования будет весьма затратна.

Основные характеристики теплоносителя, которые нужно учитывать при выборе:

• температурный режим;
• вязкость;
• антикоррозийные свойства;
• токсичность при нагревании.

Лучший теплоноситель – это очищенная вода и антифриз.

Основные преимущества антифриза перед водой представлены в таблице. Особенно рекомендовано его применение в домах с сезонным или периодическим проживанием.

Теплоноситель	t замерзания, °С	Вязкость, мм²/с при 40°С	Пожароопасность, критическая температура, °С
Очищенная вода	0	0,9	да
Промышленные масла	-15 (-18)	10÷40	140÷190
Солевые составы	-55	1	нет
Спиртовые составы	-40	0,7	да
Антифриз	-40	3,1	нет

На время отъезда его сливать из системы не нужно. По возвращении просто включить котел. Если температура упадет ниже предельной границы, состав превратится в вязкую жидкость – гель, при этом его физические характеристики не изменятся. После того как температура поднимется до требуемой отметки, он снова приобретет жидкую форму с сохранением первоначального объема.

Это следует знать! Срок эксплуатации антифриза – не менее 5 лет. На одной заливке система может работать до десяти сезонов отопления.

Специальное средство для системы — антифриз

Несмотря на все достоинства антифриза, многие делают свой выбор в пользу воды. Она безопасна, в ней нет химических примесей, особенно, если вырыта своя . Единственный негативный момент – минеральные соли в составе, которые вызывают коррозию. Для ее предупреждения можно использовать кипяченую или талую воду. Или в качестве альтернативы, применять систему .

Нормы и требования к водяному автономному отоплению

Основные требования разработаны в строительных нормах и правилах.

• температура жидкости в трубах не должна быть выше +90°С;
• оптимальный температурный режим должен быть в пределах +60÷80°С;
• при открытом монтаже водяного отопления, необходимо крепление труб при помощи клипс, хомутов или устройство металлических каналов;
• скрытый монтаж допускается выполнять в штробы, каналы, плинтусы. Можно закрыть экранами;
• при необходимости нужно выполнить теплоизоляцию труб, которые будут проходить по неотапливаемому помещению.

Особенности водяной отопительной системы

Принцип функционирования водяной отопительной системы построен на физических законах. Подогретый теплоноситель поднимается, охлажденный – спускается. Иными словами, лучшая циркуляция жидкости в системе отопления будет при большой температурной разнице выхода и возврата теплоносителя. Оптимальная разница 25°.

Чтобы знать, как правильно сделать отопление в частном доме, необходимо ознакомиться со следующими правилами.

• Установка котла должна быть выполнена на 2 метра ниже уровня трубной системы и батарей, в самой нижней точке отопительного контура;
• При необходимости следует провести теплоизоляцию стояка, по которому жидкость поднимается в помещения;
• при естественном циркуляции теплоносителя длина труб должна быть менее 30 метров;
• для одноэтажного строения с естественным движением теплоносителя необходимо выполнить обратку с уклоном;
• для многоэтажных строений необходимо устанавливать дополнительно насосное оборудование.

Основные элементы системы

Система отопления состоит из котла, батарей и трубопровода. При монтаже необходимо установить группы безопасности, регулирующие и запорные элементы, узлы воздуховыпускные и дренажно-спускные устройства. Для эффективного обогрева верхних этажей дома нужно устанавливать .

Котел

От него зависит функциональность и экономичность обогрева дома. Принцип его работы основан на подогреве теплоносителя во время прохождения по нагревательному контуру. Горячие потоки направляются по трубной разводке, обогревая все помещения в зоне прохождения.

Производители предлагают оборудование, которое работает на разных видах топлива.

Классификация котлов:

Газовые	Газ – самое доступное топливо, особенно если есть возможность подключиться к газопроводу. Установка допустима только газовыми службами.
Электрические	Могут применяться в качестве основного прибора или резервного. Специалисты советуют устанавливать котлы, которые работают на разных видах топлива. К достоинствам можно отнести доступную цену котла, к недостаткам – высокую стоимость электроэнергии. Установка оправдает себя только в небольших 2÷3 комнатных домах, которые хорошо утеплены.
На твердом топливе	При эксплуатации необходимо периодически закладывать топливо. Для угля время закладки составляет 8 часов, для дров – 5 часов. с циклом горения до 5 суток стоят значительно дороже.
На дизельном топливе	Это прекрасная альтернатива газовому оборудованию. Можно подобрать модель с дополнительным газовым топливом. Дизельное оборудование имеет существенный минус – шумную работу. Кроме того, емкость с топливом должна быть защищена от возгорания.

Статья по теме:

В чем их преимущества и недостатки, каков принцип работы, на что необходимо обратить внимание при выборе, обзор лучших производителей и моделей, изготовление своими руками — читайте в нашем материале.

Трубы

• Срок эксплуатации металлических изделий не очень большой. Есть вероятность коррозии. Монтаж осуществляется на резьбовые соединения;
• полимерные трубы более надежны, они доступны в цене. Можно выполнить монтаж отопления своими руками, сложности он не вызовет. Срок эксплуатации – до 50 лет;
• металлопластиковые трубы состоят из алюминия и пластика. Сбор элементов выполняется прессовыми или резьбовыми соединениями. Один минус трубопровода – под воздействием повышенных температур или при температурных скачках есть вероятность трещинообразования;
• медь – самый дорогостоящий трубопровод. Медная разводка обладает повышенной надежностью и долговечностью. Соединение участков выполняется при помощи пайки.

Радиаторы

К негативным особенностям системы относят необходимость установки арматуры на трубы. Она выступает для защиты от аварийных ситуаций, связанных с повышенным напором теплоносителя. Кроме того, нужно установить с двух сторон циркуляционного насосного оборудования предохранительные клапаны.

Водяное отопление частного дома своими руками, схемы и особенности монтажа

Перед монтажом отопления следует самостоятельно выполнить расчеты, разобраться во всех тонкостях устройства. И уже после этого закупать материалы под выбранную систему и приступать к монтажу.

Организация система однотрубного отопления частного дома своими руками

Для одноэтажного дома трубная разводка выполняется от котла по всей площади дома, подключение батарей производится последовательно. Соответственно, отдаленные помещения будут обогреваться меньше.

Это следует знать! Нельзя предусмотреть подачу теплоносителя к конкретному устройству. Если нужно выполнить ремонтные работы радиатора, прекращается подача тепла во всем доме.

Систему однотрубного отопления можно провести самостоятельно, схема и порядок монтажа сложности не вызовет.

Схема двухтрубной системы отопление в частном доме своими руками

Данная система позволяет устанавливать две трубы для подачи холодного и горячего теплоносителя с возможностью регулировки температуры на каждом приборе.В батарею входит и выходит своя труба. Второе название схемы – параллельная.

Монтаж такой системы требует большего вложения средств на приобретение арматуры и трубопровода. Однако и эффективность ее выше. Все батареи обогреваются с одинаковой температурой.

Двухтрубную схему целесообразно устанавливать в 2-х и более этажных домах. Основной ее плюс – возможность ремонта отдельного устройства без ущерба для всех остальных. Есть возможность регулировки температуры каждой батареи, что существенно снижает затраты на отопление.Можно выполнить монтаж отопления загородного дома своими руками, схема особых сложностей не вызовет.

Схема водяного отопления двухэтажного дома

Для отопления двухэтажного дома важно правильно рассчитать мощность системы с учетом площадей всех помещений и подобрать производительность котла и насоса. Их параметров должно хватить для отопления всего дома. При этом важными характеристиками являются потери давления и расход жидкости.

Коллекторная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

Это самая сложная из всех систем. Подогретый теплоноситель направляется на коллекторы, которые затем распределяют его к батареям. Есть возможность регулирования температуры не только на каждом контуре, но и на каждом радиаторе. Для этого нужно установить необходимое количество терморегулирующих элементов и запорной арматуры. Основной недостаток системы – стоимость. Помимо увеличенного метража труб, нужно еще приобретать и устанавливать коллекторы.

Принцип устройства следующий. В обратную трубу около котла нужно врезать центробежное насосное устройство, которое будет непрерывно подавать теплоноситель с помощью крыльчатки. Такое устройство помогает установить давление, с помощью которого все батареи будут нагреты равномерно.

Особенности самостоятельного монтажа водяного отопления

Монтаж отопления своими руками в частном доме состоит из следующих этапов:

• установка котельного оборудования;
• установка батарей. Отступ от подоконника должен быть 10 см, от пола – 6 см. Желательно на каждый радиатор установить воздушный клапан, запорный кран и регулятор;

• разводка трубопровода должна начинаться от котла;
• установка вспомогательного оборудования;
• соединение элементов в соответствии с материалом и типом труб.

Заключение

К выбору системы нужно подходить обдуманно не только с финансовой точки зрения, но и последующих затрат, которые возникают в процессе эксплуатации. Основное правило любого отопления – надежное и бесперебойное функционирование.Для этого помимо расчетов, нужно выполнить качественный монтаж. Если нет уверенности в своих силах, лучше обратиться к профессионалам.

Надеемся, что материал вам поможет в планировании отопления. Мы разобрали в статье все особенности монтажа водяной системы отопления. Задавайте вопросы в комментариях, наша команда с удовольствием примет участие в дискуссиях.

С принципом устройства водяной системы отопления можно ознакомиться в видео:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО: