Отопление в частном доме: теория, варианты и решения, выбор системы, расчет, монтаж

Организация индивидуальной системы отопления в частном особняке — проблема актуальная для многих домовладельцев. Ведь подчас только такая система позволяет обеспечить жильцам необходимый комфорт. К тому же от нее большая польза для окружающей среды, поскольку выброс парниковых газов оказывается рассредоточенным в пространстве и рассеянным по времени, а это куда легче «переваривается» естественным круговоротом веществ в биосфере.

Однако полностью почувствовать преимущества подобной системы отопления может далеко не каждый владелец частного загородного дома. Во-первых, потому что действительно эффективные и экономичные новинки оборудования в данной области очень дороги, а окупятся они в лучшем случае только лет через 20-40. Во-вторых, не менее дороги проектирование, монтаж и эксплуатация таких систем отопления (СО). Во многом это обусловлено особенностями типовых решений, которые трудно «натягиваются» на индивидуальные застройки.

Выходом из положения может стать грамотно разработанная и выполненная своими руками СО. Попробуем разобраться: насколько сложно и возможно ли вообще такое на практике? И выясним это на примере организации отопления в загородном двухэтажном коттедже частного владения.

Начальные положения

Типовая схема организации отопления частного двухэтажного дома по евростандарту DIN выглядит следующим образом:

Невооруженным взглядом видно, что даже без обвязки котлов для реализации проекта потребуются большие, для многих просто неподъемные финансовые вложения. Только на покупку оборудования и материалов, учитывая сегодняшние цены, потребуются огромные деньги. Поэтому надо попытаться сэкономить, упростив и удешевив организацию отопительной системы.

Во-первых, необходимо будет отказаться от автоматического поддержания в комнатах заданной по отдельности температуры с точностью +/- 0,5°С. Людям вполне комфортно и в условиях колебания температур в 2-3°С.

Во-вторых, в стандарте DIN заложена абсолютно глухая пароизоляция стен. В таких условиях норма циркуляции воздуха составляет 2 полных обмена в час. А это вентиляционные теплопотери в 60% от общих! Отечественные же нормы составляют только 1 оборот в час и 40% вентиляционных теплопотерь. Вот этих требований и нужно придерживаться.

В-третьих, надо попытаться разработать комплексный проект СО, увязав его напрямую с отапливаемым жилым строением. Главной задачей такого проекта должно стать максимально возможное снижение теплопотерь. И после его реализации нужно будет потратить еще 3 или 5 дней на окончательную настройку созданной системы отопления под особенности отапливаемого здания. Специалисты уверены, что индивидуальное отопление после грамотно проведенных настроечных мероприятий оказывается в разы дешевле, проще и надежнее. Плюс оно создает гораздо больший комфорт, нежели типовые СО, модифицированные под произвольную планировку.

Два котла

Схема, приведенная выше, предполагает использование двух одинаковых отопительных котлов, подключенных один за другим, «каскадом». Это вынужденная мера, предпринятая из-за необходимости форсированного обогрева помещений в морозы, когда для достижения комфортного микроклимата внутри здания требуется регулировать котловые мощности по 10-20 раз за сезон. Каскадное же соединение двух агрегатов дает нужные пределы без ущерба запасу на форсаж.

Здесь тоже можно сэкономить, установив в качестве основного котла дорогое оборудование, имеющее расчетную мощность с форсажным запасом. Второй же котел нужно будет подключить дешевый, простенький, на альтернативном или дополнительном энергоносителе. Его, конечно, включать/выключать придется вручную, но ради существенного сокращения расходов такие неудобства можно принять.

Чем греться?

Прежде чем приступать к выбору СО для собственного дома, следует разобраться, а какие они вообще бывают? Главное, выбрать теплоноситель, а остальное можно решать уже исходя из сделанного выбора.

Воздух

Естественную тепловую воздушную циркуляцию в частном строении могут создать отопительные печи. Но теплоемкость воздуха мала, поэтому для полноценного воздушного отопления нужно или обеспечить интенсивный конвективный поток, или поставить большой воздухонагреватель. Можно использовать:

1. Теплые полы. Воздух в комнате с таким оборудованием обладает невысокой температурой. Мала и его тепловая инерция, к тому же она напрямую зависит от теплоемкости носителя. Но теплопотери в этом случае оказываются ниже (примерно в полтора раза), чем если обогревать помещение радиаторами. Правда, для теплового пола потребуется свой циркуляционный насос, поскольку первичный теплоноситель протолкнуть в систему через тонкую замурованную трубку не получится. Это, конечно, минус. Ведь если электричества не будет, такой пол перестанет работать, а значит и обогревать комнату. Теплые полы желательно обустраивать в помещениях, интенсивно теряющих тепло, но не требующих обеспечения ровного температурного режима — в прихожих, холлах, коридорах.
2. Печь-калорифер. Ее устанавливают в подвале, а тепло поступает в дом через систему воздуховодов. Если коттедж не выше 2-х этажей, такая система может оказаться очень эффективной и экономически выгодной. Но в расчетах она сложна и требует точности, поэтому не рекомендуется к самостоятельному оформлению в частном доме.

Отопление отдельно стоящего здания с помощью прогретого водяного пара под давлением полностью лишено тепловой инерции и позволяет уменьшить мощность котла, а значит сократить расход топлива на 20%, а то и 30%. Но применение паровых систем отопления чрезвычайно опасно и разрешено лишь в производственных помещениях под непрерывным квалифицированным контролем.

Паровые СО требуют исключительно профессионального обслуживания, к тому же сложны и трудоемки в сборке.

Вода и антифриз

Это вариант теплоносителей считается оптимальным для организации системы отопления в частном доме. Ведь теплоемкость воды достаточно высока, поэтому СО будет компактной. А небольшая водяная вязкость позволит добиться небольшой тепловой инерции за счет ускорения системного оборота теплоносителя.

Что до антифриза в воде (раствора этиленгликоля), то его теплотехнические свойства не хуже. Но такие растворы дороги, а еще токсичны, поэтому потребуется серьезная и долговечная герметизация всей системы. И выбор котла в этом случае ограничен несколькими дорогими моделями, что тоже не очень хорошо в плане экономии. Плюс обязательная дорогостоящая обвязка.

Чем топить?

Второй вопрос, который придется решать при самостоятельной организации системы отопления частного дома — это котельное топливо.

Самым экономным вариантом является отопление на природном газе. Оно не имеет себе равных по соотношению цена/энергоемкость. Электричество, используемое в качестве основного энергоносителя, обойдется куда дороже. Но в некоторых случаях применение стационарных электроприборов для отопления все же может быть оправданным.

Если дом не подключен к газовому снабжению, вопрос с топливом для СО решается путем определения:

• необходимого общего запаса топливной энергии на отопительный сезон;
• энергоемкости (способности творить тепло) конкретного топлива (мазута; угля, древесных и иных гранул и пр.);
• объема необходимых закупок;
• и цены на определенный вид топлива.

В результате произведенных расчетов и полученной информации удастся выяснить, какой именно тип котла окажется наиболее приемлемым для использования в конкретной системе отопления.

Отопление в доме

Расчет СО для частного загородного дома проводится в следующем порядке:

1. Сначала необходимо составить схему жилого строения, учитывая особенности будущей планировки, а также характеристики участка, отведенного под застройку.
2. Далее нужно провести деление помещений дома (жилых и хозяйственных) по степени необходимой комфортности в каждом из них.
3. Посчитать неминуемые теплопотери для каждой комнаты в коттедже (по отдельности).
4. Потом следует визуально разместить на составленной схеме отопительные приборы (батареи радиаторов, а также дополнительные обогреватели) по помещениям.
5. После для каждой из комнат необходимо посчитать суммарную тепловую мощность радиаторов, а уже по ней определить количество требуемых секций для них.
6. После вышеперечисленных мероприятий следует выбрать систему построения СО и схематично изобразить разводку теплоносителя. А уже по этим данным посчитать поправочные коэффициенты для расчета тепловой котельной мощности.
7. Следующий этап — решить, что можно выполнить самостоятельно, а для производства каких работ придется приглашать мастеров-профессионалов.
8. В самом конце расчетов, используя обязательные и дополнительные коэффициенты, надо наконец определиться с необходимой мощностью отопительного котла.

После останется только рассчитать метраж и номенклатуру труб, а также количество и номенклатуру соединителей, автоматических устройств и вентилей. Кроме того, нужно будет уточнить характер и объем предстоящих работ, количество и наименования требуемых материалов, инструментов, оборудования и пр.

По результатам произведенных расчетов и составляется смета на обустройство системы отопления частного дома.

Выбираем батареи

Сегодня в продаже имеются радиаторы отопления 4-х типов:

1. Дешевые тонкостенные из стали.
2. Дорогие биметаллические из стали и алюминия.
3. Алюминиевые.
4. И профилированные чугунные.

Для регионов с мягким климатом (то есть с теплой короткой зимой) больше подойдет первый вариант. Севернее черноземной полосы России со своей функцией неплохо справится вариант №3, обладающий высокой теплопроводностью и низкой теплоемкостью. Биметаллические радиаторы можно ставить где угодно — у них практически нет технических недостатков, но следует иметь ввиду, что этот вариант (№2) достаточно дорог. Что же касается чугунных радиаторов, то они фактически вечны, теплоемки, не боятся гидроударов и дешевы по цене. У таких только один, но довольно существенный минус: они действительно экономны только в типовых вариантах СО.

Отопление для дома теория

Добавлен в корзину

Удален из корзины

Добавлен в избранное

Удален из избранного

Базовые знания о принципе работы отопительной системы необходимы практически каждому. Это позволит за короткое время найти ту или иную неполадку, а также избежать появления ошибок в момент установки и проектирования. В этой статье вы узнаете все самое интересное, что касается принципа работы водяных отопительных систем.

Из чего состоит система водяного отопления?

Специалисты называют такие системы гидравлическими или жидкостными. Дело в том, что тепловая энергия направлена к отопительным устройствам от котла. Среди этих устройств могут быть: теплый пол, радиатор и многие другие. Процесс циркуляции проходит в трубопроводе с нагретой водой. Другими словами, система водяного отопления представляет собой замкнутую цепочку, которая состоит из труб, отопительных устройств, котла. Кроме того, сюда можно включить такие элементы, как: гайки, краны, бак, систему безопасности и многое другое.

Работа отопительной системы

Отопительная система работает следующим образом: Нагретая жидкость в котле продвигается по системе, тепло распределятся по трубам к приборам, после чего, поступает для нагрева помещения. Так как все элементы отопления представляют собой замкнутую систему, жидкость движется по кругу.

Основные виды отопительных систем

Отопительную систему разделяют на две группы по способу циркуляции теплового носителя:

• От насоса. Принудительная циркуляция.
• Конвективная система. Естественная циркуляция.

Мы можем рассмотреть работу каждой системы в данной статье.

Отопительная система с естественной циркуляцией

Данная система является самой простой, хотя монтаж ее трудно назвать таковым.

В котле происходит нагрев теплоносителя. Данный процесс приводит к уменьшению плотности воды, после чего, она продвигается вверх по трубе, которая называется подающий стояк. Жидкость вытесняется в расширительный бак, где ее объем значительно увеличивается. Далее, она направляется вниз по трубам, которые получили название горизонтальные стояки. Затем вода оказывается в отопительном приборе. Здесь она снова возвращает свою плотность, что позволяет ей стечь вниз, для возвращения в котел.

Стоит отметить, что вертикальные стояки должны быть большого диаметра. Это позволяет образовываться побудительной силе, приводящей к циркуляции теплоносителя.

В такой системе отопления необходимо учитывать уклоны.

В первую очередь необходим уклон к отопительному прибору от стояка. Затем, уклон нужен в “обратке” к котлу. Если нет уклона, то система не будет работать.

Отопительная система с принудительной циркуляцией

Для работы данной системы необходимо использование циркуляционного насоса. Существует различные модели таких насосов, которые отличаются друг от друга своей мощностью.

Обратив внимание на схему, показанную ниже, можно увидеть нагрев теплоносителя в котле. Благодаря насосу, вода движется по трубам к отопительным приборам. Кроме того, вентили имеются на каждом радиаторе. Они позволяют устанавливать более комфортную температуру. В наше время можно использовать ручные или автоматические вентили.

Практически все радиаторы оснащены специальными кранами, через которые можно удалить воздух из системы. Принцип работы данной системы аналогичен предыдущему. Охлажденная вода возвращается по трубе обратно в котел.

Чтобы выбрать отопительную систему для дома, необходимо выделить их недостатки и преимущества.

Плюсы и минусы отопительных систем

Две вышеперечисленные системы имеют свои плюсы и, конечно же, минусы. Рассмотрим их поподробней.

Плюсы отопительной системы с принудительной циркуляцией:

• Возможна регулировка теплового потока в автоматическом режиме.
• Имеет возможность задавать температурный режим для каждого помещения в отдельности. Он также будет поддерживаться автоматически.
• Благодаря автоматическому режиму расход топлива более экономичный.
• Можно использовать трубы из пластика, что снизит стоимость монтажа и затраты на покупку материала.
• Пластиковые трубы не портят интерьер помещения. Кроме того, их можно скрыть в стене.

Минус принудительной циркуляции заключается в зависимости работы всей системы от электричества. Нельзя забывать, что работу насоса обеспечивает электросеть.

Плюсы отопительной системы с естественной циркуляцией

Имеет единственный плюс – она не зависит от электричества. В такой системе не используется насос.

Минусы отопительной системы с естественной циркуляцией:

• Нет возможности отрегулировать тепло в автоматическом режиме.
• Высокие затраты на топливо.
• Необходимы трубы с большим диаметром: пластиковых и стальных, что увеличивает стоимость.
• Низкая эстетичность от монтажа больших труб.
• Нельзя использовать бойлер косвенного нагрева, а также водяные теплые полы.

Вышеперечисленная информация позволит выбрать удобную систему отопления не только для дома, но и для любого другого помещения.