Отопительная система должна быть экономичной и эффективной. Проектирование и монтаж ее следует производить грамотно. Иначе зимой от холода страдать придется не только снаружи, но и в жилище. Исполнить отопление частного дома своими руками можно несколькими способами. Классический вариант его устройства – это электрический или газовый котел плюс однотрубная либо двухтрубная разводка. Но возможны и иные комбинации. Чтобы правильно выбрать наиболее подходящую схему, следует основательно разобраться во всех их особенностях.
Однотрубные схемы
Проще всего выполнить расчеты и сборку системы отопления с однотрубной схемой прокладки трубопроводов для теплоносителя. Нагретая вода в ней последовательно проходит от котла через все батареи в доме, начиная с первой и заканчивая последней в цепочке. При этом тепла каждому последующему радиатору достается все меньше и меньше.
Основных плюсов у такой разводки отопления в частном доме четыре:
Простота реализации;
Небольшая кубатура теплоносителя;
Гидравлическая устойчивость системы;
Малый расход материалов.
С монтированием трубопровода по этой схеме и подключением его к котлу своими руками при наличии даже минимальных навыков можно справиться за два–три дня. Плюс затраты на создание в доме системы водяного отопления под однотрубную разводку выходят самыми минимальными в сравнении с остальными вариантами.
Фитингов, арматуры и труб здесь потребуется немного. Экономия на материалах существенна. И неважно выбран для возведения коттеджа клееный брус или кирпич. Если жилье хорошо утеплено, то даже простой однотрубной системы для его обогрева хватит с лихвой.
Среди слабых мест данной схемы отопления числятся:
Невозможность точно отрегулировать подачу тепла в каждой комнате;
Ограничение на общую протяженность трубопровода по дому (не более 30 м);
Малый объем тепловой энергии в самой удаленной от котла батарее;
Уязвимость в плане разморозки и порывов.
Чтобы нивелировать недостатки, в однотрубную систему приходится встраивать циркуляционный насос. Но это дополнительные расходы и потенциальные поломки оборудования. Плюс при любых проблемах на каком-либо участке трубы прекращается обогрев всего коттеджа.
Однотрубная горизонтальная
Если частный дом небольшой и одноэтажный, то однотрубную систему отопления лучше всего делать в горизонтальном исполнении. Для этого в комнатах по периметру коттеджа прокладывается кольцо из одной трубу, которая подключается к входу и выходу котла. Радиаторы врезаются в трубопровод под окнами.
Однотрубная горизонтальная схема — идеальный вариант для небольших помещений
Батареи здесь подключаются нижним либо перекрестным соединением. В первом случае теплопотери будут на уровне 12–13%, а во втором они сокращаются до 1–2%. Именно перекрестному способу монтажа стоит отдавать предпочтение. Причем подвод теплоносителя к радиатору следует делать сверху, а отвод снизу. Так отдача тепла от него выйдет максимальной, а потери выйдут минимальными.
Однотрубная вертикальная разводка
Для двухэтажного коттеджа больше подходит однотрубная система отопления вертикального подвида. В ней труба от оборудования нагрева воды идет вверх на чердак или второй этаж, а оттуда уже спускается назад в котельную. Батареи в этом случае подключаются также последовательно одна за другой, но боковым подсоединением. Трубопровод для теплоносителя обычно при такой разводке отопления по малоэтажному дому прокладывается в виде единого кольца сначала по второму, а потом по первому этажу.
Однотрубная вертикальная схема — экономим на материалах
Но возможен и пример с вертикальными отводами от общей горизонтальной трубы наверху. То есть сначала делается кольцевой контур от котла вверх, по второму этажу, вниз и по первому этажу обратно к нагревателю воды. А уже между горизонтальными участками прокладываются вертикальные стояки с подключением к ним радиаторов.
Самой холодной батареей в такой системе отопления частного дома будет опять последняя в цепочке – внизу у котла. При этом на верхнем этаже тепла будет переизбыток. Необходимо как-то ограничивать объемы теплоотдачи наверху и повышать их внизу. Для этого на радиаторах рекомендуется установить перемычки-байпасы с регулирующими кранами.
Ленинградка
У обеих описанных выше схем есть один общий минус – температура воды в последнем радиаторе оказывается очень низкой, тепла она помещению отдает очень мало. Чтобы компенсировать это остывание, однотрубный горизонтальный вариант отопления частного дома рекомендуется усовершенствовать за счет установки байпасов снизу батареи.
Ленинградка — усовершенствованная однотрубная система
Такая разводка получила название «ленинградка». В ней радиатор подключается сверху к проходящему вдоль пола трубопроводу. Плюс на отводы к батареям ставятся краны, которыми можно регулировать объем поступающего теплоносителя. Все это способствует более равномерному распределению энергии по отдельным комнатам в доме.
Двухтрубные системы отопления
В двухтрубной системе отопления батареи подсоединяются уже не к одной общей магистрали, а к двум – подающей и обратке. Так распределение тепла по зданию происходит более равномерно. К каждому теплообменнику вода подходит примерно одинаково нагретой. Не зря такую схему принято использовать в многоэтажках с большим количеством обогреваемых помещений. Но и в коттеджах ее также часто устанавливают, особенно если они большие и в несколько этажей.
Двухтрубная схема организации отопления имеет следующие достоинства:
Возможность точной регулировки в помещении температурного режима;
Равномерность раздачи тепла по отдельным комнатам;
Высокая надежность работы;
Допустимость ремонта одной батареи при продолжении работы всей системы.
Схема двухтрубного отопления для частных домов обладает только одним серьезным минусом – ценой. Часто в сравнении с однотрубным аналогом упоминается ее дороговизна. Однако трубы в этом случае требуются меньшего диаметра. Их протяженность увеличивается здесь в два раза. При этом за счет уменьшения сечения итоговая смета оказывается не такой завышенной, как может показаться на первый взгляд.
Это, анализируя виды фундаментов , можно сразу однозначно сказать, что монолит выйдет дороже ленточного основания. С обустройством отопления частных домов все не столь просто и легко. При его монтаже используются разные по диаметру трубы, различные фитинги и термостаты. Общая стоимость каждой разновидности надо рассчитывать индивидуально для реального строения и под конкретные параметры требуемого температурного режима.
С нижней разводкой
При нижней схеме обе трубы укладываются над полом или в нем. А к батареям от них снизу подводится пара отводов. Подобное подключение часто применяется для сокрытия трубопроводов отопления за отделкой. Это больше дизайнерское решение, особых преимуществ в вопросе теплоотдачи оно не дает.
Двухтрубная с нижней разводкой
Наоборот, нижний способ подсоединения радиаторов предполагает самые высокие теплопотери. Его вообще не рекомендуется использовать в отопительных системах с естественной (гравитационной) циркуляцией. Если выбрана эта разводка, то придется позаботиться о наличии специального оборудования для прокачки теплоносителя, а батарее выбирать с большей мощностью. Котел без циркуляционного насоса с подачей тепла по дому здесь в одиночку не справится.
С верхней разводкой
У верхней разводки отопления подсоединение радиаторов к трубам может быть диагональным либо боковым. Здесь это не самое важное. Главный отличительный признак этого вида водяного обогрева – наличие расширительного бачка.
Двухтрубная с верхней разводкой
Бак-расширитель ставится на чердаке. Нагретая в котле вода фактически попадает сначала в этот накопитель. В подающую трубу теплоноситель идет уже естественным путем из него сверху вниз. А далее вода после отдачи тепла в радиаторе отправляется по обратке вновь в нагреватель.
Лучевая система
Коллекторная (лучевая) схема отопления – самая продвинутая и современная по теплоэффективности. В ней к каждому из радиаторов подходит пара труб от двух общих для этажа коллекторов, которые сами подключены к котельному оборудованию. Регулировка температуры при данной разводке более гибкая. Плюс к коллекторам допустимо подключить не только батареи, но и «теплый пол».
Среди достоинств такой системы отопления частного дома следует отметить:
Удобную и гибкую регулировку;
Высокую эффективность распределения тепловой энергии;
Возможность замены отдельных элементов без отключения обогрева в целом.
Трубопроводы в этом случае можно прокладывать как угодно. Часто их просто закладывают под заливной пол. Главный недостаток лучевой схемы – высокая стоимость системы в целом и большая протяженность труб. Плюс последние в уже отделанном коттедже прокладывать в огромном количестве будет сложно. Их устройство следует заранее планировать еще на стадии проектирования жилища.
Лучевая схема — идеальное распределение тепла
Это шифер при необходимости относительно легко можно заменить другим кровельным материалом. Схема прокладки отопительных труб более мудрена, изменить ее впоследствии не так-то просто. Даже жесткие размеры листа ондулина не так страшны, обрезков выходит много, но это всего лишь незначительное увеличение сметы кровли. С отопительными трубопроводами, тем более под лучевую разводку, все гораздо сложнее.
Естественная и принудительная циркуляция отопления
Неважно газовое, дровяное, угольное или электрическое отопление в частном доме планируется монтировать. В любом случае есть котел (печь или водонагреватель) для нагрева теплоносителя, а также трубы для его движения по контуру. При этом вода в трубопроводах может течь естественным образом под действие гравитации и конвекции либо принудительно с помощью насоса.
Первый пример дешевле и тише работает, нежели второй. Однако принудительная циркуляция позволяет сильно улучшить работу всей отопительной системы. Нередко без насоса подкачки отопление частного дома обойтись вовсе не может. Из-за большого количества радиаторов, поворотов труб и арматуры гидравлическое сопротивление в трубопроводе оказывается слишком высоким. И компенсировать это можно только работой насосной техники.
Какую систему отопления дома выбрать
Разновидностей систем отопления существует несколько. Они различаются разводкой труб, способами подключения радиаторов и тем, как движется в них теплоноситель. Грамотно выбрать наиболее эффективный вариант возможно только при наличии познаний в теплотехнике. Надо производить сложные расчеты и готовить проект. Для небольшого по площади коттеджа вполне подойдет простейшая однотрубная схема. В остальных случаях проектирование лучше перепоручить профессионалу. А вот монтажные работы выполнить вполне можно и самостоятельно.
В этой статье мы пошагово разберемся с тем, как сделать отопление в частном доме, рассмотрим различные виды котлов отопления и радиаторы. Также в статье имеется подробная инструкция по выбору труб для отопления.
Всего лишь несколько десятилетий назад единственным видом отопления домов было печное, что объяснялось дешевизной твердого топлива и отсутствием доступа к другим источникам энергии. За относительно короткое время системы отопления развились очень сильно и появилось столько их разновидностей, что у хозяина дома могут быть муки выбора именно того варианта, который подойдет ему наилучшим образом.
Виды источников энергии и факторы, определяющие их выбор
Главным фактором, влияющим на правильный выбор системы отопления – это наличие рядом доступного топлива или источника энергии, которая в дальнейшем будет преобразовываться в нужное нам тепло. Что же используется человечеством в настоящее время.
Твердое топливо
Виды твердого топлива
Твердое топливо издревле используется человеком в качестве источника энергии. Им могут быть:
- Дрова или любой вид д ревесины, в том числе отходы древесного производства. Это наиболее давно используемый вид топлива, который не потерял актуальность до сих пор. В эту же категорию можно отнести и современные его виды: пеллеты или топливные брикеты (евродрова), - для производства которых применяют высушенные и спрессованные древесные отходы. Благодаря низкому содержанию влаги в этих изделиях, производители заверяют, что их теплотворная способность в 2— 3 раза выше, чем традиционных дров.
- Каменный уголь дает при сгорании больше тепла чем дрова, но он образует значительное количество шлака, который требует периодической чистки и удаления. Для возгорания угля потребуется все то же древесное топливо.
- Торф в чистом виде для топлива уже не используется, поэтому производители предлагают так называемые торфяные брикеты, где исходное сырье тщательно высушивают, а затем прессуют в удобную для транспортировки и хранения форму. Естественно, что теплотворная способность таких брикетов значительно выше, чем природного торфа.
Камины и печи
Самыми первыми источниками тепловой энергии были обычные костры, а потом уже появились камины и печи, где над сгоранием твердого топлива уже имеется хоть какой-то контроль. И этот вид отопления еще рано отправлять на «свалку истории». Если речь идет о частном доме, где люди появляются периодически, а не постоянно проживают (например, дача), то камин или печь будут идеальным вариантом. Мастера-умельцы разработали множество замечательных проектов, в которых . В таких домах хозяева с такими печами могут одновременно любоваться открытым пламенем, обогревать помещения и готовить пищу.
Печь совмещенная с камином — отличный вариант отопления дачного дома
Подробную информацию, читайте в статье на нашем сайте.
Твердотопливные котлы
Для того чтобы передать энергию теплоносителю, в качестве которого чаще всего выступает вода, существуют специальные твердотопливные , они в течение долгого времени были незаслуженно задвинуты на второй план, благодаря победному шествию газовых котлов. Но в последнее время, на фоне постоянного удорожания основных энергоносителей: электричества, газа и различных видов жидкого топлива, - они обретают второе рождение. Перечислим основные достоинства твердотопливных котлов:
- Твердотопливные котлы имеют наиболее низкую стоимость вырабатываемой тепловой энергии: один киловатт энергии, произведенной ими в 4 раза дешевле, чем при сжигании природного газа, не менее чем 8 раз дешевле, чем при сжигании дизтоплива и в 17 раз дешевле, чем тепло, вырабатываемое электрическим котлом.
- Большинство современных твердотопливных котлов не требуют подключения к электричеству, их автоматика энергонезависима. Поэтому их выгодно эксплуатировать там, где нет газоснабжения, имеются частые перебои или отсутствует электроснабжение. Следует отметить, что для полной автономности с твердотопливным котлом, следует проектировать систему отопления с естественной циркуляцией и открытым расширительным бачком .
- Современные модели длительного горения практически «всеядны» — принимают любой вид твердого топлива, в том числе и различные горючие отходы. Они требуют всего один-два раза в сутки чистки и закладки. Благодаря созданным в них условиям, сгорание топлива происходит наиболее полно, поэтому и золы и шлаков в них намного меньше.
Но, твердотопливные котлы не безупречны, поэтому имеют ряд недостатков:
- Даже при наличии «продвинутой» автоматики, такой вид котлов требует обязательного участия человека для чистки и закладки новой порции топлива. Частично лишены этого недостатка пеллетные котлы, в котором подача из бункера в камеру сгорания происходит автоматически, но и они требуют периодической чистки, да и стоимость пока «кусается».
- Твердотопливные котлы имеют большие габариты и требуют отдельного помещения для себя и для запаса топлива, а также дымохода, способного выдержать высокие температуры.
- Эти виды котлов имеют очень большую тепловую инерционность и могут генерировать избыточное для отопления тепло, поэтому желательно их оборудовать водяным теплоаккумулятором , а это сильно сказывается на общей стоимости системы отопления.
Тем не менее твердотопливные котлы еще очень долго будут использоваться человечеством, так как они работают на возобновляемых видах топлива, чего нельзя сказать об углеводородах, запасы которых истощаются и цены на них постоянно растут. В частных домах их использование оправдано только лишь там, где отсутствует газоснабжение либо имеется источник твердого топлива по очень низкой цене.
Выглядит привлекательно: производитель заявляет, что одной загрузки угля хватит до 130 часов работы, брикетов – до 72 часов, дров – до 31 часа. Причем изначально литовские котлы теперь для нашего рынка изготавливаются в Санкт-Петербурге, хотя это в основном влияет только на цену.
- Универсальность
- Длительная работа на одной загрузке, особенно на брикетах
- Неудобство чистки и загрузки
- Ярко-желтый корпус – хорошо видна грязь
- Стальной, а не чугунный
Цены на твердотопливный котёл Stropuva S40U
Чугунный и простой как молоток – что еще нужно от классического твердотопливного котла? А чугуна итальянцы не пожалели – котел весит 350 кг. Мощность на угле доходит до 45 киловатт, на дровах – до 40. Так что даже на не самом качественном топливе есть приличный запас.
- Долговечность
- Удобство загрузки и чистки
- Требуется серьезное усиление пола
Цены на твердотопливный котёл Sime SOLIDA EV 5
В плане КПД котел вышел не сказать, что удачным: 71,65% на угле, на дровах же и вовсе 63,15%. На нашем рынке есть и более эффективные твердотопливные котлы.Но при этом теплообменник прочный и долговечный, в эксплуатации твердотопливный Protherm (в отличие от газовых собратьев) показывает себя хорошо.
- Надежный чугунный теплообменник
- Не самая высокая длительность горения
Если вы живете в регионе, где зимой температура опускается ниже нуля, вопрос отопления в частных домах становится крайне важным. При создании системы обогрева помещений в частном доме применяют одну из следующих схем отопления, (далее будет рассмотрены устройство, стоимость, достоинства и недостатки каждой из них).
Наиболее распространенные виды системы обогрева дома
Наиболее древнее средство отопления, известное с незапамятных времен, это русская печь, минусом которой является то, что пол всегда остается холодным, так как теплый воздух поднимается вверх. Камины, также пришедшие к нам из старины, во многом изменились, но в основном играют роль вспомогательную при обогреве дома. Наиболее популярными считаются системы водяного отопления, основанной на циркуляции в трубах нагретой от котла воды. Существуют котлы с нагревом от разных видов топлива. Более редким, но не менее эффективным является воздушное отопление. Электрическое отопление в домах является сравнительно новым видом обогрева, при этом нагрев помещения может осуществляться без теплоносителя, и электрическая энергия преобразуется в тепловую .
Водяное отопление
Эта система считается наиболее надежной и простой: котел нагревает воду, которая затем поступает по трубам к комнатным батареям, оттуда, отдавая тепло в комнату через батареи, возвращается снова в котел.
Схема водяного отопления частного дома
Циркуляция воды поддерживается циркуляционным насосом. Система водяного отопления - это замкнутая цепочка, состоящая из котла-генератора тепла, трубопровода, батарей. По ней постоянно циркулирует вода или антифриз. Топливом для разогрева котла может служить каменный уголь, дрова, природный газ, керосин и пр.; централизованное электроснабжение или альтернативная электроэнергия: солнечные и ветряные преобразователи, мини-гидростанции и т.п.
Кроме котла, труб и батарей в водяную отопительную систему входят устройства для регулировки системы: расширительный бачок, куда отводятся излишки воды или антифриза, возникающие при нагревании; терморегуляторы, циркуляционный насос, манометр, запорный, автоматический воздухоотводчик, предохранительные клапаны.
Таблица 1: Подбор мощности котла в зависимости от обогреваемой площади дома
Для площади от 30-х до 1000 кв. метров можно также использовать электрические котлы мощностью соответственно от 3-105 кВт. Ограничение на применение электрокотлов могут быть следующие причины: не всегда достаточно мощностей электроэнергии, подведенной к дому, высокая стоимость электроэнергии с учетом затрат 1 кВт энергии на 10 кв.м. с высотой потолков до 3 м, возможные перебои с электроснабжением.
Схема системы водяного отопления частного двухэтажного дома
В системе водяного отопления применяются трубы из разных материалов:
1. Стальные, стальные оцинкованные, нержавеющие
;
При монтаже их сваривают.
Стальные трубы имеют существенный недостаток: низкая коррозионностойкость. Оцинкованные и нержавеющие трубы этого недостатка не имеют, в их монтаже желательно использовать резьбовые соединения. При сборке трубопровода из металлических труб нужен навык и квалификация. В настоящее время при новом строительстве коттеджей такие трубы используют меньше.
2. Медные
;
Медные трубы надежны, выносят очень высокие температуры и высокое давление. Соединяются методом высокотемпературной пайки серебросодержащим припоем. Их можно спрятать в стены дома с последующей заделкой. Работа с такими трубами требует высокой квалификации. Медные трубы самые дорогие из всех, и применяются в основном, в эксклюзивном строительстве.
3. Полимерные
(металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые армированные алюминием).
Полимерные трубы удобны для монтажа и не требуют особых профессиональных качеств сборщика. Металлопластиковые трубы (алюминий с двух сторон покрыт пластиком), прочны, стойки к коррозии, не дают откладываться осадку на внутренней поверхности. Металлопластиковые трубы монтируют с помощью прессовых или резьбовых соединений без применения сварки, что снижает себестоимость монтажных работ. Однако, и у них есть недостаток: большой коэффициент теплового расширения. Если в трубе долгое время шла только горячая вода, а затем пошла холодная, то они могут дать течь. Поэтому временное прекращение работы котла в зимний период и размораживание систем отопления приводит к необратимому повреждению. Другая причина возможной течи: если согнуть ее под острым углом, то алюминиевый слой может просто сломаться.
Выбор материала для труб стоит согласовывать с проектировщиками, учитывая возможность альтернативного или «аварийного» отопления дома, а также ваши материальные возможности. Эксперты отмечают, что практически единственный способ получить абсолютно надежную систему, это применить медный трубопровод, который прослужит не одно поколение.
Система водяного отопления
Система водяного отопления может быть одноконтурной и двухконтурной. Одноконтурная система предназначена только для отопления помещения. Двухконтурная система создается и для отопления и для нагрева воды для бытовых нужд. Часто применяются две одноконтурные системы, одна из которых отвечает за отопление, другая - для нагрева воды, тогда в теплое время года можно использовать только одну систему с учетом, что на подогрев воды для бытовых нужд затрачивается 25% мощности котла.
Существует три варианта разводки труб внутри помещений: однотрубная и двухтрубная, коллекторная. Двухтрубные системы отопления считаются оптимальными для индивидуальных домов.
2.jpg)
Однотрубная разводка водяного отопления частного дома
Нагретая вода от котла переходит последовательно от одной батареи к другой. Последняя батарея в этой цепи будет холоднее первой. Эту систему чаще применяют в многоквартирных домах.
Примечание: Управлять системой с однотрубной разводкой трудно: без специальных приемов нельзя перекрыть доступ теплоносителя в один из радиаторов, так как при этом перекроется доступ и во все остальные.
Температуру в помещениях легче регулировать, если применена двухтрубная разводка . При этом типе разводки к каждому отопительному прибору подведены две трубы: с горячей и холодной водой. Такие трубы могут быть разведены звездообразно.
Схема двухтрубной разводки отопления частного дома
К батарее подходит труба с горячей водой и уходит с холодной. Температура каждой батареи одинакова.
Схема двухконторной системы "шлейф"
В этом случае батареи, расположенные ближе к производителю тепла, являются более теплыми.
Есть также лучевая или коллекторная разводка , когда от коллектора к каждому отопительному прибору подводятся две трубы - прямая и обратная.
Примечание: Коллектор в водяной отопительной системе - это устройство, которое собирает теплоноситель - воду.
Схема коллекторного отопления при отоплении частного дома
Коллекторные системы универсальны, позволяют делать системы отопления со скрытой проводкой труб. Монтаж может осуществляться людьми без специальных навыков. Подобная схема разводки дает возможность регулировать систему и установку специальных электромоторов, поддерживающих заданную температуру в комнатах. Преимуществом является легкая регулировка температуры в каждой комнате, относительная легкость монтажа, возможность замены поврежденного участка трубы без разрушения конструкции пола. На каждом этаже в специальном шкафу располагаются коллекторы, из которых к радиаторам отопления идут трубы, независимо подключенные к каждому радиатору. В шкафу располагается вся запорная арматура. Необходимость установки шкафов и большие затраты труб относится к недостаткам коллекторной системы.
Примечание: Стоимость труб будет зависеть от выбранной схемы разводки (двухтрубная или однотрубная). У однотрубной схемы - более низкая себестоимость.
Расчет стоимости отопительной водяной системы
Схема расчета отопительной водяной системы
Считается, что для обогрева помещения с площадью 10 м. кв. нужно 1 кВт отопительной мощности.
Есть также поправочные коэффициенты:
От 2-х окон, выходящих на север - 1,3;
От 2-х окон, выходящих на юг и восток - 1,2;
1 окно, выходящее на север или запад - 1,1.
Пример: Площадь 10 х10 кв.м, два этажа. 4 комнаты с 2 окнами каждая.
Исходя из метража, нужен одноконтурный котел мощностью 25 кВт (допустим, он работает на газе) или двухконтурный котел 28 кВт для подогрева бытовой воды. В среднем такой котел может обойтись приблизительно 800 $. Можно также выбрать электрический котел, который тоже может обойтись для дома такой площади порядка 800-850 $.
Оборудование:
- батареи (выберем стальные: 8 батарей на первом этаже, по две под каждое окно, размер 500х800, мощность 1645 Вт; и 4 батареи на втором этаже, по одной под окном, размер 600х1000, мощность 2353 Вт);
- полипропиленовые трубы около 200 м;
- кронштейны;
- уголки;
- краны и другие элементы;
- монтаж системы;
- проект системы;
- согласования составят около 11000$.
Если нужен подвод газа для газового котла, необходим проект с согласованиями, который будет стоить около 400 $. Затем необходимо провести газопровод, что может обойтись порядка 1500 $. При выборе электрического котла снижаются расходы за счет того, что не требуется дополнительная проводка (в отличии от газовых котлов), соответственно, не нужен дымоход и котельная.
Примечание: системы водяного отопления имеют недостаток такой, как трудоемкий и дорогой монтаж, необходимость профилактических работ. Если в системе применены антифризы, то нужно помнить, что все антифризы могут привести к течи в системе, через пять лет требуется смена антифриза, так как они стареют, и температура их замерзания повышается.
Воздушное отопление
Схема воздушного отопления в частном доме
Системы воздушного отопления бывают гравитационные и системы принудительной вентиляции. При гравитационной системе отопления воздух двигается за счет естественной циркуляции из-за разности температур. При разных температурах возникает разная плотность воздуха, благодаря чему и возникает естественное движение воздуха в системе.
Теплый воздух по воздуховодам выходит под потолком и, занимая значительный объем, вытесняет более холодный (например, около окон и дверей) вниз и в сторону воздухозаборника, тем самым, создавая циркуляцию воздуха в отапливаемом помещении. Минус гравитационной (естественной) циркуляции) в том, что из-за поступления холодного воздуха от открытых окон, дверей, сквозняков, нарушается циркуляция воздуха и возникает перегрев в верхней части помещения и охлаждения рабочей его части. Плюсом является независимость от электричества.
В системе принудительной вентиляции используется вентилятор с электроприводом для повышения давления воздуха и распределения его по воздуховодам и помещениям. Носителем тепла является воздух, который нагревается теплогенератором, основными элементами которого являются горелка и теплообменник. Подающийся вентилятором воздух обдувает нагретый теплообменник, куда выходят продукты сгорания, нагревается до 45-60 градусов, затем подается по системе воздуховодов в комнаты. По обратным воздуховодам или через решетки охлажденный воздух вновь возвращается в теплогенератор. Скорость перемещения воздуха в системах с принудительной циркуляцией значительно выше. Но возникает проблема шума в воздуховодах и распределительных решетках.
Система воздушного отопления позволяет обойтись без котлов, радиаторов, труб и других элементов, которые используются в водяном отоплении. Теплогенераторы могут работать на разных видах топлива от горелки.
Принцип работы и устройство системы:
Обогрев помещений происходит за счет подачи туда нагретого воздуха. Система работает в полном автоматическом режиме. Основной элемент системы — теплогенератор. Теплогенераторы могут быть и стационарными, и мобильными.
Конструкция теплогенератора для устройства воздушной отопительной системы
В камере сгорания теплогенератора сгорает жидкое топливо (дизельное, керосин) или газ, подаваемый из горелки (горелки газовые и дизельные имеют стандартные размеры и подключение, поэтому являются взаимозаменяемыми). При дизельной горелке нужны дополнительно бак, фильтры, топливопроводы для жидкого топлива. Бытовые газовые теплогенераторы могут работать как на природном магистральном газе, так и на баллонном сжиженном пропан-бутане.
Примечание: отопление жилого дома площадью 100 кв. метров в течение месяца при температуре + 24 градуса С потребуется приблизительно 6 пятидесятикилограммовых баллонов сжиженного пропана. Альтернатива баллонам: пропановые резервуары (размеры 2500-5000 литров) - газгольдеры, закопанные в землю, для них не требуется специальный обогрев).
Внизу камеры сгорания расположен вентилятор, сюда поступает воздух из помещения, который направляется в теплообменник (теплогенераторы могут также осуществлять небольшой подмес уличного воздуха). Далее, нагретый воздух по воздуховодам направляется в помещение, а продукты сгорания уходят в дымоход. Нагретый (обычно до 45-60 градусов) и нагнетаемый непосредственно или по воздуховодам воздух, двигаясь, создает равномерный прогрев по всему объему помещения. По обратным воздуховодам или через решеткам на полу воздух возвращается обратно в теплогенератор. Отвод выхлопных газов осуществляется через дымоход. Чтобы обогреть дом, достаточно расхода воздуха от 1000 до 3800 м3/час при давлении 150 Па.
При большой площади помещения длинные воздуховоды могут вести к потере тепла, поэтому иногда можно устанавливать вместо одного теплогенератора с подключенными к нему воздуховодами, несколько теплогенераторов без воздуховодов. Максимальная длина основного воздуховода должна быть не более 30 м, ответвлений - не более 15м.
Воздуховоды различаются:
1. По форме:
круглые
и прямоугольные
;
Круглые воздуховоды обычно имеют круглое сечение внутренним диаметром 100-200 мм, они прочные, создают небольшое аэродинамическое сопротивление. Крепятся при помощи хомута
нужного диаметра и шпильки.
Прямоугольные воздуховоды в виде коробов размерами от 100х150 мм до 3200х4000 мм. имеют преимущества, когда необходимо большая площадь поперечного сечения, или монтаж ведется в сложных условиях, они лучше вписываются в интерьер комнат, экономят пространство, поэтому их чаще используют в частных домах. Крепятся с помощью специального профиля и шпильки.
И круглые и прямоугольные воздуховоды крепят к потолку при помощи забивных анкеров.
2. По жесткости: жесткие
и гибкие
;
Жесткие изготавливаются из оцинкованной или нержавеющей стали (сечение и круглое, и прямоугольное). Применяются в помещениях любой планировки и сложности. Гибкие и полугибкие воздуховоды только круглого сечения делают из термопластичного материала с применением спирального стального каркаса.
Они удобны при монтаже, однако, увеличивается аэродинамическое сопротивление
3. По материалу: металлические
и неметаллические
;
Металлические:
- Из черной стали (1,0-2,0 мм) с грунтовкой производят дымоходы;
- Из меди устраивают воздуховоды во влажных помещениях: кухни, санузлы, ванные, бассейны. Это наиболее дорогой материал;
- Из алюминиевых сплавов: способны выдерживать высокие температуры, не поддаются коррозии. Чаще устанавливают на кухнях;
- Из стали оцинкованной или нержавеющей: производятся толщиной 0,5-1,0 мм. У таких воздуховодов невысокая цена, они обладают антикоррозийными свойствами, долговечностью и повышенной огнестойкостью. (Воздуховоды из оцинкованной стали применяются чаще всего).
Неметаллические:
- Пластиковые воздуховоды имеют низкую стоимость, изготавливаются из полиэтилена, винипласт и пр. Они легки по весу, легко монтируются, не подвержены коррозии, обладают антистатичными свойствами. Однако у них низкая огнестойкость. Крепятся с помощью металлических или пластиковых монтажных скоб.
- Текстильные воздуховоды для транспортировки воздуха выполняются из воздухонепроницаемой ткани - полиамида, а для подачи воздуха применяются проницаемые ткани из полиэфира (они являются также и фильтром для воздуха). Для обеспечения огнестойкости, используется стекловолокно. Они экономичны, удобны в транспортировке, легко крепятся и монтируются. Однако текстильные воздуховоды обеспечивают только приток воздуха.
Воздуховоды, проходящие через неотапливаемые помещения или примыкающие к наружной стене, нужно теплоизолировать. Если планируется воздуховод спрятать между перекрытиями, то нужно поместить его в металлический каркас и изолировать. Для того чтобы обеззаразить воздух и освежить его, в систему можно встроить фильтры, увлажнители и освежители. На выходящие в помещения окончания воздуховодов крепятся воздухораспределители и воздухозаборные устройства.
Расчет стоимости устройства воздушного отопления
Схема расчета отопительной воздушной системы
Пример: двухэтажный частный дом с утепленным чердаком и подвалом общей площадью 300 кв. метров. Оборудование и воздуховоды обойдутся приблизительно в 8,000 $; расходные материалы составят 550 $. (трубы и разводка воздуховодов обойдется в 10-15$ за п/м). Монтажные и пусконаладочные работы -2300$. Проектно-сметные работы - 700$.
В целом воздушное отопление без автоматики может обойтись приблизительно в 11,000 $. Некоторые фирмы предлагают стоимость установки воздушного отопления 26-36 у.е. за 1 кв. метр «под ключ». Сравнивая эти расчеты с расчетами водяного отопления, видно, что стоимость проводки воздушного отопления, рассчитанное по минимуму, будет ниже, чем при создании водяного отопления. Благодаря автоматике воздухонагреватель может включаться 3-4 раза в сутки на 10-15 минут для поддержания температуры. Потребление топлива в отопительный период может быть ниже на 30-40% относительно водяного отопления.
К недостаткам воздушного отопления можно отнести то, что сложно проводить ее модификацию, требуется грамотный расчет воздуховодов и топологии сети, трудоемкая разводка воздуховодов, и установку нужно производить при новом строительстве. Необходимо кондиционировать и увлажнять воздух в помещении.
Электрическое отопление
Среди различных вариантов электрического отопления частных домов: электроконвекторы, потолочные инфракрасные длинноволновые обогреватели, кабельные и пленочные системы для подогрева пола и потолка.
Рассмотрим применение электроконвекторов. Они популярны в малоэтажном загородном строительстве, особенно в тех регионах, где нет газовых магистралей.
Принцип работы электроконвекторов
Работа электроконвектора основывается на явлении конвекции (циркуляции) воздуха, вследствие чего в воздух отдается свыше 80% тепла. Высокая влагозащищенность и надежность конвекторов позволяет устанавливать их в ванных и детских комнатах, так как температура на их поверхности не превышает +60 С. Существуют модели электроконвекторов, которые не осушают воздух в комнате и не сжигают кислород. Работа электроконвекторов основана на нагреве поступающего в прибор холодного воздуха из комнаты. Нагрев производится нагревательным элементом из токопроводящего компонента. После нагревания воздух увеличивается в объёме и поднимается вверх через жалюзи выходной решетки. Дополнительно воздух нагревается за счет излучения тепла с поверхности электроконвектора.
Схема работы электроконвертора
Уровень комфорта обеспечивается электронной системой поддержания нужной температуры. Есть модели со встроенным термостатом, и с выносным термостатом. Термостат экономит электроэнергию. Датчик температуры воздуха фиксируют температуру в комнате с небольшим промежутком времени и подает сигнал термостату, который в включает или выключает нагревательный элемент. Наличие термостата позволяет настроить режим работы один раз, и отключать прибор от сети только на время длительного отсутствия. На встроенный термостат влияет температура корпуса конвектора, поэтому его данные бывают неточны. Регулятор выносного термостата учитывает температуру той точки пространства, в которой установлен. Выносной термостат крепится к стене на высоте 1-1,5 м от пола, в стороне от сквозняков.
Электроконвекторы можно разделить по размерам на две основные группы: высокие - высотой до 45 см и плинтусные - высотой до 20 см. Высокие электроконвекторы конвекторы либо ставят на пол, либо крепят при помощи специальной рамы на стену. Плинтусные конвекторы удобны для установки под низкие окна, витражи. Их мощность 0,5-3,0 кВт (с шагом 250 Вт). Размеры в длину в зависимости от мощности могут быть до 2,5 м при толщине около 80 мм. Для наибольшего эффекта электроконвектор рекомендуется устанавливать на высоте до 1 м, или под оконными проемами. Для обеспечения нормальной циркуляции воздушного потока нельзя заслонять электроконвектор предметами на расстоянии до 0,1 м.
По эксплуатационным затратам этот вид отопления проигрывает только газу, но он более надежен и безопасен. В блоках управления предусмотрена защита от перегрева. Нет необходимости заземления. Приборы нечувствительны к перепадам напряжения. Напряжение в сети, достаточное для работы прибора -220 В.
Расчет количества электроконвекторов
Схема колличества электроконверторов в частном доме
Количество и мощность конвекторов определяются исходя из объема помещения, которое будет обогреваться.
За основу расчетов может быть принята необходимая мощность для обогрева 1 м3 помещения: 20 Вт/м3 - для помещений с хорошей теплоизоляцией (по энергосберегающим стандартам скандинавских стран); 30 Вт/м3 - дома с утеплением стен и перекрытий, стеклопакетами на окнах; 40 Вт/м3. - слабо изолированные дома; 50 Вт/м3 - плохо изолированные здания.
Пример: Потребность для основного нагрева дома площадью в 100 м2 и высотой 3 м (объем 300 м3) слабо изолированного дома, то есть с потребностью 40 Вт/м3 составляет 12 000 Вт. Таким образом, можно разместить на этой площади четыре конвектора мощностью 2,5 кВт и один - мощностью 2,0 кВт. В зависимости от фирмы и наличия дополнительных функций цена конвектора может быть от 100 до 200-250 $. Таким образом, стоимость электроконвекторов для данного случая (семь штук) может составить 1250 $.
К достоинствам электроконвекторов можно добавить и то, что при общих невысоких затратах на оборудование, нет затрат на обслуживание и профилактику.
Примечание: Недостаток электроконвекторов в том, что они прогревают помещение неравномерно по высоте: теплый воздух скапливается под потолком, а у пола температура воздуха остается низко, что свойственно и водяному отоплению, проблемным может стать и зависимость от электричества при его отключении; кроме того, циркулирующие потоки увлекают за собой пыль. Однако сейчас некоторые фирмы предлагают модели электроконвекторов, которые способствуют уменьшению собирания пыли около приборов. Если помещение велико, для ускорения прогрева нужно установить вентилятор.
Как выбрать вид отопления для частного дома
Исходя из опыта различных строек, можно с уверенностью сказать, что самый правильный выбор системы отопления для конкретного дома зависит от того, какой вид энергии наиболее доступен, удаленности жилища от населенных пунктов, материальных возможностей хозяина. В любой из систем отопления есть плюсы и минусы, поэтому прежде, чем принять решение, посоветуйтесь с проектировщиками.
Конечно, если есть подводка газа к дому или даже к району, то лучше всего выбрать водяной нагрев при газовом теплогенераторе (котле). Газ на настоящее время - наиболее дешевый вид энергии. Однако зимой бывают падения давления газа до 100-120 мм вод. ст., при норме для котлов 180 мм вод. ст., что может привести к отключению отопительной системы.
Для отопления можно воспользоваться электроконвекторами. В случае если возможен подвод электричества достаточных мощностей (если у вас установлено оборудование мощностью выше 10 кВт, необходимо подключение трехфазного провода и согласования с органами энергосбыта), то можно воспользоваться другими видами электрообогрева. Однако тогда вы будете полностью зависеть от подачи электроэнергии.
Обладателям домов, удаленных от цивилизации, придется задуматься о создании независимой системы отопления.
Например: устройства в доме печей, каминов на твердом топливе. Главная опасность при неправильном устройстве печей: возможность попадания углекислого газа в помещение, поэтому нужны хорошие печники. Как альтернативу печей можно поставить котел на твердом топливе: дровах и угле для водяного отопления. При устройстве датчиков такие котлы смогут поддерживать нужную температуру без участия электричества. Или же использовать котлы на жидком топливе, правда, с учетом, что выбросы от сжигания дизтоплива вредны здоровью, а также, что 1 кВт энергии обойдется в 4-5 раз дороже, чем при применении твердого топлива.
Для того, чтобы быть уверенными, что в вашем доме будет всегда тепло, возможно, стоить позаботиться о том, чтобы можно было воспользоваться разными источниками энергии. К примеру, иметь камин на твердом топливе или приобрести котел, работающий на разных видах топлива, который производится европейскими производителями, однако, его цена превысит суммарную цену одиночных котлов, работающих на разном топливе.
Важнейшей характеристикой текущих затрат является стоимость топлива и расход его в единицу времени.
В настоящее время цены на топливо составляют примерно:
1 л солярки — 0,4 $. Стоимость 1кВт.ч энергии— 0,04 $.
1 м3 природного газа для частника — 0,04 $. Стоимость 1 кВт.ч энергии — 0,005 $.
1 л пропан-бутановой смеси — 0,2 $. Стоимость 1 кВт.ч энергии — 0,018 $.
1 кВт.ч электрической энергии для частника — 0,03 $.
1 кг угля в среднем 0,2 $. Стоимость получения 1 кВт.час энергии (0,04 $).
Внимание! В данной статье все цены представлены на период 2009 года.
После возведения частного дома или при переходе на автономный обогрев квартиры некоторые умельцы решаются сделать водяное отопление своими руками. Чтобы осуществление проекта было экономически обоснованным и технически грамотным, необходимо подходить к столь серьезной работе со всей ответственностью.
Тип топлива
Так как в нашей стране оптимальным энергоресурсом остается природный газ, на него и будем ориентироваться.
Учитывая, что такой вид топлива считается наиболее доступным, расходы на материалы и приборы быстро себя окупят в процессе эксплуатации.
Выбор оборудования
Такой ответственный процесс, как начинается с подбора оборудования. На современном строительном рынке нет недостатка в отопительном оборудовании и сопутствующих ему деталях, поэтому проблемы с выбором не будет.
Основными элементами водяного обогрева являются: нагревательный котел, трубы, радиаторы и различные комплектующие, при помощи которых осуществляется контроль и управление системой. При выборе материалов и деталей для системы отопления, главное, следить за тем, чтобы все они были совместимы между собой.
Котел
Котел является основным элементом отопительной системы, и от его работы зависит комфортный микроклимат в помещениях.
Одноконтурные котлы предназначены для нагрева теплоносителя исключительно в отопительной системе, поэтому чтобы дополнительно подогревать воду для хозяйственных нужд, потребуется монтаж накопительного резервуара.
При помощи двухконтурных установок, оборудованных теплообменником или бойлером, можно напрямую осуществлять подачу горячей воды для ГВС.
Нагревательные котлы делятся на две категории в зависимости от способа установки: настенные и напольные. В большинстве случаев предпочтение отдается первому варианту, так как его мощности хватает на дом средних размеров и не требуется много места для установки.
Для громоздких и мощных напольных котлов, как правило, отводят отдельное помещение (бойлерную). Так как подразумевает установку точки разбора горячей воды в непосредственной близости, он малоэффективен в домах с несколькими ванными, тем более если санузлы находятся вдали от кухни. В таком случае вода будет прогреваться неравномерно и с ее подачей могут возникнуть перебои.
Проанализировав все нюансы данного оборудования, можно прийти к выводу, что для реализации оптимальной отопительной схемы наибольшего внимания заслуживают одноконтурные котлы настенного монтажа, которые выпускаются в комплекте с манометром, расширительным баком, предохранительным клапаном и различными электронными деталями.
Котлы вырабатывают тепло, а вот дальнейшее его распространение осуществляется по двум принципам: естественному и принудительному. В первом случае процесс происходит согласно гравитационному закону: горячий теплоноситель поднимается вверх, а охлажденный опускается вниз и тепло переносится от котла к трубам и радиаторам. Такая система подразумевает наклонную установку труб большого диаметра и подходит для домов площадью около 100 м².
Чтобы правильно спроектировать и реализовать обогрев дома, лучше сделать это по второму варианту с применением циркуляционного насоса, который создает напор в системе, выталкивая горячую воду по направлению к батареям.
Тепло будет быстро и равномерно распределяться по трубам, тем самым обеспечивая комфортную температуру в комнатах. Для функционирования насоса потребуется круглосуточная подача электричества, поэтому к прибору предъявляются требования энергетической эффективности.
Этим свойством обладают частотно-регулируемые агрегаты, приспосабливающиеся к гидравлическому давлению в системе.
Трубы
Среди стальных, медных и пропиленовых труб лучше сделать выбор в пользу последних. Они отвечают всем требованиям отопительной системы и позволяют правильно выполнить ее монтаж.
В большинстве случаев используют армированные пропиленовые трубы с двадцатимиллиметровым внешним диаметром. Они показывают корректную работу с теплоносителем 90 градусов, и менее подвержены линейному расширению при нагреве, а также выдерживают характерное давление для автономного обогрева. Их установка достаточно проста и осуществляется при помощи специального паяльника.
Помимо давно привычных чугунных радиаторов существует еще несколько разновидностей этих элементов отопительной системы: стальные, алюминиевые, биметаллические, медные. Главное, подобрать те, которые подойдут для каждой конкретной схемы.
Под правильным выбором подразумевается рабочая температура и состав теплоносителя, его максимальное давление, показатели инертности и теплоотдачи, соответствующие системе обогрева, указанной в проекте.
Каждый вид изделий отличается между собой не только техническими характеристиками, но и дизайном. Подробное описание радиаторов с указанием всех технических параметров прилагается к товару в виде инструкции от производителя.
Процесс монтажа
Когда утвержден, а материалы и оборудование закуплены, можно переходить к монтажу. Как и любые строительные процедуры, работы по установке обогрева дома или городской квартиры делятся на несколько последовательных этапов.
Тип системы
Приступая к основным работам, необходимо учитывать, что система обогрева может быть однотрубной или двухтрубной – все зависит от схемы ее подключения. В однотрубной системе теплоноситель последовательно проходит через все батареи и возвращается обратно в нагревательный котел.
Ее недостатком считается то, что в каждом последующем радиаторе температура теплоносителя снижается. К достоинствам можно отнести меньший расход труб и, соответственно, меньшую стоимость реализации проекта.
Двухтрубная система подразумевает отдельное подведение разводящей трубы к каждой батарее. Отводящий контур у всех точек отопления общий, к нему остывающая вода поступает по отдельной трубе.
Для того чтобы правильно сделать разводку труб, понадобится набор инструментов:
- рулетка;
- плоскогубцы;
- уровень;
- разводные и гаечные ключи;
- отвертки;
- болгарка;
- паяльник для пропиленовых труб с насадками;
- ножовка по металлу или резак (ножницы);
- перфоратор.
Разметка
Когда все инструменты под рукой, можно наносить разметку согласно схеме в местах прохождения труб и крепления радиаторов. Здесь необходимо соблюдать определенные правила.
Под оконными проемами размечаются точки установки кронштейнов для крепления радиаторов. При разметке нужно учитывать, что расстояние от пола до нижней точки радиатора должно быть не менее 6 – 10 см. Такое же расстояние отмеряется от подоконника до верхней точки элемента обогрева.
Эти места выверяются уровнем во избежание перекоса. При прокладке труб необходимо соблюдать их уклон (5°) в сторону циркуляции, согласно этому правилу и наносится разметка для крепления клипс.
Когда разметка готова, просверливают отверстия для фиксации крепежных элементов.
К закреплению основного отопительного элемента выдвигается ряд требований:
- крепежи монтируются исключительно на несущих капитальных стенах;
- строго соблюдается соразмерность вытяжки и дымоходного отверстия;
- оставляется свободный доступ к элементам котла для его обслуживания;
- крепежные элементы подбираются строго под тип стен.
В местах крепления просверливаются отверстия для дюбелей и фиксируются металлические углы. Затем с конструкции снимается верхняя крышка и лицевая панель, после чего котел навешивается на крепежи, при этом кронштейн крепления нужно хорошо укрепить.
Как говорилось ранее, принудительная циркуляция теплоносителя работает благодаря насосу. Такой агрегат устанавливается рядом с котлом на участке обратной магистрали, где температура воды не очень высокая и ее воздействие не спровоцирует повреждение резиновых прокладок насоса.
Если отопительный котел не укомплектован расширительным баком, потребуется его дополнительная установка (изделие закрытого типа устанавливается на любом ровном участке магистрали). Этот элемент обогрева служит для накопления расширенного от разогрева теплоносителя.
Соединение бака с котлом осуществляется верхней подводкой.
Первым делом в проделанные отверстия устанавливаются кронштейны, которые для надежности фиксируются цементным раствором (это особенно касается чугунных радиаторов). Далее на крепежный элемент навешивается батарея, при этом между ней и стеной должен оставаться зазор не менее 2 см.
Теперь при помощи строительного уровня необходимо проконтролировать положение элемента обогрева по горизонтальной и вертикальной линии. В данном случае не должно быть никаких перекосов, иначе это негативно скажется на работе прибора.
В большинстве случаев в комплекте к радиаторам прилагаются дополнительные элементы, которыми и следует укомплектовывать радиатор перед подключением к трубам отопительной системы.
Для регулировки необходимой температуры потребуется установка терморегулятора. Не стоит забывать и про , который стравливает воздух. Невостребованные отверстия в батареях закрываются заглушками.
Для корректной установки деталей на батарею желательно воспользоваться динамометрическим ключом. Этот инструмент не даст сорвать или недотянуть резьбу. Все соединения рекомендуется герметизировать при помощи волокон льна и специальной пасты.
Прокладка труб
Пропиленовые трубы не обладают достаточной гибкостью, поэтому в местах их крепления к котлу и радиаторам потребуются фитинги (уголки, тройники и крестовины), предусматривающие переход от пластика к металлическим элементам системы отопления. Отрезки труб соединяются муфтами. Чаще всего монтаж пропиленовых труб выполняют по раструбному методу.
В начале процесса специальными ножницами отрезают трубу нужного размера под прямым углом. У армированных материалов снимается верхний пропиленовый и алюминиевый слой до уровня вхождения в фитинг плюс 2 мм.
Фиксацию труб к стене обеспечивают клипсы, установленные в местах разметки. На последнем этапе работ трубы прикручиваются к отопительным элементам напаянными переходниками.
Когда все монтажные работы по установке отопительных элементов завершены, можно запускать котел. Лучше, если этим будут заниматься профессионалы, ведь такая процедура требует повышенных мер безопасности.
Как бы хорошо ни был утеплён дом, в наших климатических условиях без искусственного обогрева не обойтись. Ведь в любом случае зимой будут потери тепла, а их нужно восполнять. Жителям многоквартирных домов выбирать особо ничего не приходится, там отопление обычно «идёт в комплекте» и мало что можно изменить. А вот в частном секторе проблемы проектирования и реализации отопительной системы возложены на домовладельца. Именно хозяин будет заниматься её управлением и обслуживанием. С одной стороны, это бремя: даже если будут приглашены специалисты, придётся разобраться в том, как провести отопление в частном доме, как система комплектуется и функционирует. Но также очевидно, что есть огромный плюс, потому как застройщик сам выбирает наиболее приемлемый именно для его условий вариант: вид топлива, отопительное устройство, способ разводки.
Принцип работы системы водяного отопления
Есть системы, где в качестве теплоносителя выступает воздух, либо производится его непосредственный нагрев прямо в помещениях. Мы же будем говорить о конструкциях, в которых используется жидкий теплоноситель (чаще всего вода), так как подавляющее большинство наших соотечественников отдают предпочтение именно им. Принцип работы довольно прост: котёл нагревает воду, вода движется по замкнутому контуру из труб, через поверхности радиаторов она отдаёт тепловую энергию воздуху в комнатах, вода остывает и снова попадает в котёл – цикл повторяется многократно.
Структура водяного отопления
Все жидкостные отопительные системы имеют схожий набор элементов:
Характер циркуляции теплоносителя
Жидкость в системе отопления может циркулировать естественным путём, или принудительно. Оба способа имеют свои достоинства и недостатки, их выбор существенно влияет на функционал системы:
- Принудительная циркуляция осуществляется электрическим насосом, который монтируется на трубе обратки или подачи. Повышенное давление в закрытой системе позволяет качественно отапливать большие дома, в том числе в несколько уровней, при этом температурный режим будет очень просто регулировать.
- Естественная циркуляция (гравитационная система) происходит за счёт того, что нагретая и остывшая вода отличается по плотности. Это открытые системы с нормальным давлением, тут не применяются зависимые от электричества устройства. Такой вариант хорошо подойдёт, если электроснабжение в посёлке нестабильное или отсутствует.
Гравитационные системы часто дополняют циркуляционным насосом, подключенным через байпас (параллельно). Так получают эффективное универсальное отопление, которое в случае обесточивания коттеджа тоже будет работать
Особенности монтажа отопления в частном доме
Так как провести отопление в доме всегда непросто, без проектирования начинать нельзя. Схемы и планы на бумаге – это только видимая часть айсберга, осязаемый результат труда инженера. Чтобы отопление было эффективным, необходимо точно определить количество тепла, которое дом будет терять в зимний период. Потом разрабатываются черновые варианты системы и производятся гидравлические расчёты, которые помогут подобрать правильное оборудование, выбрать сечение труб и способ разводки. Естественно, такими проблемами должны быть озадачены специалисты, застройщик же может в это время заняться другими вопросами, например, получить разрешительные документы для врезки в газовую магистраль.
Грамотный расчёт поможет рационально распределить тепловую производительность котла по всем комнатам. Показатели местных гидравлических сопротивлений и расхода теплоносителя всегда берутся во внимание
Что нужно для подключения газового котла
Необходимая мощность отопительного устройства определяется на стадии проектирования. Котёл должен обеспечить достаточно тепла, чтобы компенсировать его потери через ограждающие конструкции. Можно ориентироваться на цифру 1 кВт мощности на каждые десять квадратных метров площади здания в климате средней полосы РФ. Конечно, речь идёт о доме с хорошей теплоизоляцией.
Обратите внимание! Котлы могут обеспечить не только обогрев помещений, но также давать горячую воду для бытовых нужд. Тут есть два пути решения: купить двухконтурное устройство, либо в систему с одноконтурным котлом установить накопительный бак косвенного нагрева.
Бак косвенного нагрева не имеет ТЭНов, температура воды повышается за счёт змеевика-теплообменника, подсоединённого к отоплению.
В частных домах для отопительных устройств при необходимости оборудуют отдельное помещение – котельную, где, кроме генератора тепла, также располагают вспомогательные элементы. Особенно актуально это может быть, если конфигурация отопления предполагает наличие напольного котла, который для нормальной циркуляции, в гравитационной системе при расположении на первом этаже должен быть установлен в приямке. Заметим, что современные настенные модели компактны и красивы, они могут быть установлены в любой комнате, например, в кухне.
Для подключения газового котла необходимо позаботиться о подведении к нему электрического питания и водяных труб (холодная подающая, исходящая ветка ГВС). Естественно, где-то рядом уже должна быть газовая труба с краном на выходе. Что касается дымохода, то совсем не обязательно вести трубу через перекрытие на крышу, для турбированных газовых котлов можно применить коаксиальный дымоход, проходящий через наружную стену.
Обратите внимание! В помещении, где располагается котёл, необходимо установить датчик утечки газа.
Как монтируют трубопроводы
Трубы соединяют радиаторы с котлами, как правило, мы можем наблюдать своеобразное дерево, где основной контур, как ствол, выполнен большим диаметром, а от него к радиаторам отходят более тонкие трубы для подключения. В сложных системах могут использоваться трубы 3-4 разных диаметров, что позволяет в оптимальном количестве подавать теплоноситель в разные участки системы, при этом экономить на материалах сразу и на энергии – во время эксплуатации.
На данной схеме указана распространённая для частных домов градация диаметров
Выбор материала для труб отопления
Трубопроводы из металла хороши своей прочностью и стабильностью линейных размеров при нагревании. Обычная сталь в последнее время используется редко, так она слишком сильно подвержена коррозионным разрушениям, и в таких трубах быстро накапливаются отложения. Нержавейка и медь на порядок практичнее, но застройщиков вполне объяснимо отпугивает высокая стоимость материалов, а также сложная технология сборки таких трубопроводов.
Полимерные трубы намного проще в монтаже, во многом из-за этого особенно популярным стал полипропилен, который научились паять почти все домашние мастера. Трубы из сшитого полиэтилена собирают на пресс-фитингах, для этого необходимо иметь специальное дорогостоящее оборудование, но его можно взять на прокат – сама технология не сложная. По физическим свойствам нечто среднее между металлическими и полимерными образцами представляет собой металлопластиковая труба, которая собирается на резьбовых фитингах.
Пластиковые трубы дешевле, чем металлические, они долговечнее и обладают меньшим гидравлическим сопротивлением. Среди недостатков – большее температурное расширение полимеров, опасность механических повреждений.
Обратите внимание! Для создания отопительных систем необходимо использовать полипропиленовые трубы с внутренним армированием. Это может быть дополнительная фольгированная оболочка (её зачищают на краях перед пайкой), либо внутренний слой из стекловолокна.
Несколько способов провести трубы отопления в коттедже
Первое, что придётся выбирать – наличие/отсутствие отдельной подачи и обратки. По этому принципу выделяют такие виды:
- Двухтрубное отопление имеет отдельный подающий и отдельный обратный трубопровод. Радиаторы здесь легко регулируются и не зависят друг от друга, система хорошо справляется со своими задачами в доме любой площади.
- Однотрубное отопление имеет только одно кольцо (выполняет функции как обратки, так и подачи). Оно несколько дешевле, но его целесообразно использовать только в небольших домиках, где отопительных приборов немного. Главный потребительский недостаток подобных конфигураций – последний радиатор заметно холоднее первого.
В двухтрубных системах каждый радиатор запитывается носителем примерно одной температуры
Трубопроводы отопления можно вести как по полу (допустим, в стяжке или между лагами), так и в районе потолка (в том числе на чердаке). Если отопление собрать аккуратно, то трубы будут неплохо смотреться, даже если проложены открытым способом по стенам.
В частных домах почти всегда реализуется горизонтальная разводка. Вертикальные схемы с верхним розливом (подающий трубопровод, выходя из котла, поднимается и тянется вверху здания), где есть стояки, могут быть применены в коттеджах в несколько уровней, но они требуют больше капитальных вложений.
Отопительные приборы в системе отопления частного дома
По традиции у нас для теплообмена используются радиаторы, которые, как правило, монтируются под окнами. Здесь они взаимодействуют с холодным воздухом, нисходящим от оконных проёмов, и создают конвективное движение воздушных масс.
В зависимости от способа обвязки эффективность радиатора будет меняться
Чем больше площадь поверхности радиатора, тем больше тепла он может отдать. Набирая радиатор из разного количества секций, мы можем сделать отопительный прибор необходимой мощности. Но продуктивность батарей также зависит и от материала, например, алюминиевые и биметаллические модели считаются самыми производительными.
Обратите внимание! Для регулировки теплоотдачи радиаторы снабжаются специальными устройствами. Они могут управляться вручную, но есть и автоматические приспособления, которые изменяют интенсивность протока, реагируя на температуру воздуха в комнате.
Есть несколько вариантов обвязки радиаторов. Если боковое подключение в основном используют, если нужно провести отопление в квартире со стояками, то диагональное и нижнее подключение больше характерно для частного сектора, где распространена горизонтальная разводка трубопроводов. Диагональная обвязка отлично зарекомендовала себя с крупными батареями. Нижняя – наименее эффективная среди других видов, но в закрытых системах с циркуляционным насосом она работает хорошо и, кроме того, наиболее удобна для монтажа.
Обратите внимание! Если выбрана однотрубная система отопления, то она будет намного эффективнее и функциональнее, если радиаторы подключать параллельно трубопроводу. Это единственный способ, который позволит балансировать систему.
Для реализации параллельного подключения оставляют участок основного кольца, который будет пропускать теплоноситель даже в том случае, если краны на отопительном приборе полностью закрыты
О том, как правильно провести отопление в частном доме, можно говорить долго, но всё равно много важных нюансов останутся в тени. Между тем, цена ошибки тут слишком велика, а мелочей просто не существует. Именно поэтому мы настоятельно рекомендуем по максимуму воспользоваться помощью профессионалов, особенно по части проектирования и обвязки оборудования.
Видео: схема отопление частного дома своими руками