Собственный дом – это не только личная крепость, но и место, где уютно и тепло. Чтобы так было всегда, рачительный хозяин должен предусмотреть бесперебойную подачу тепла. Проще всего это сделать, если есть возможность подключения к централизованной системе.
Однако так бывает не всегда, да многие и не хотят подключения дорогой услуги. В таком случае остается рассмотреть виды систем отопления, подходящие для автономного обустройства, а затем выбрать лучший вариант. И мы вам постараемся помочь в этом вопросе — в нашей статье рассмотрены особенности водяной, воздушной и инфракрасной системы отопления, перечислены их основные плюсы и минусы.
Также мы привели полезные рекомендации по выбору лучшего варианта. Изложенный материал снабдили наглядными схемами, фотоматериалами и видеороликами с обзорами этих отопительных систем.
Как выбрать лучшую систему отопления?
Отопительных систем существует множество. Все они имеют привлекательные стороны и значимые недостатки. Неподготовленному человеку довольно сложно в них сориентироваться и осуществить правильный выбор. Чтобы не ошибиться, нужно точно знать, на какие моменты следует обратить свое внимание.
Во-первых, это доступность топлива и его стоимость. Можно считать это ключевым моментом. Как бы ни понравилась система, но если топливо для нее труднодоступно, поставляется в регион с перебоями или имеет слишком высокую стоимость, стоит подумать о другом варианте. Иначе отопление дома влетит «в копеечку» и окажется неэффективным.
По статистике, большинство владельцев частных домов выбирают отопительные системы с жидким теплоносителем. Это практичный, надежный и достаточно экономичный вариант
Второй момент – возможность комбинирования отопительных систем. В некоторых случаях очень практичным может оказаться использование основной и дополнительно системы. Это дает уверенность, что при возможных перебоях с поставками энергоносителя дом не останется без тепла.
Кроме того, появляется возможность сэкономить, поскольку можно использовать самый экономичный на данный момент способ обогрева.
И, наконец, финансовая сторона вопроса. Нужно определить, какую сумму потребитель сможет выделить на приобретение оборудования, его грамотный монтаж и последующее регулярное обслуживание.
Напоследок о сфере применения
Чтобы избежать проблем в процессе эксплуатации, используйте однотрубные сети отопления в подходящих условиях:
- «Ленинградка» хорошо работает в одноэтажных дачах и небольших домиках площадью до 150 м². Если квадратура не превышает 70 м², достаточно одного общего кольца для всех батарей, в противном случае система делится на 2 контура либо прокладывается трубопровод большего сечения.
- В 2-этажном здании можно собрать гравитационную однотрубную схему открытого типа либо закрытый вариант с нижней разводкой – на выбор. В случае перебоев с электроснабжением предпочтительнее организовать самотек и поставить циркуляционный насос на байпасе.
- Самотек с разгонным коллектором, применяемый в одноэтажных постройках, отличается инерционностью. Радиаторы прогреваются медленно, вода сильно остывает из-за малой скорости течения, котел работает в экстремальном режиме. Эту схему лучше не использовать вовсе, она морально устарела и без насоса нормально работать не будет.
- Не стесняйтесь делить «ленинградку» на 2—3 отдельных поэтажных петли с оптимальным числом батарей на каждой. Не объединяйте радиаторы всех этажей в единый циркуляционный контур – последние приборы останутся холодными.
- Однотрубная ленинградская система – подходящий вариант для устройства автономного отопления 2—3—комнатной квартиры.
Мастера, доказывающие незаменимость однотрубных систем отопления, часто ссылаются на многоэтажные дома советской постройки, мол, там по 20 батарей на стояке работает. Но забывают упомянуть о давлении и производительности насосов централизованной сети, недостижимой в частных домах. Не слушайте горе-специалистов и применяйте оптимальные варианты систем – двухтрубную, коллекторную либо попутную.
Особенности системы с жидким теплоносителем
Отопительные системы с теплоносителем в виде жидкости, пожалуй, наиболее популярны в нашей стране. Это понятно, ведь они привычны и достаточно эффективны. Основой такой системы является отопительный контур замкнутого типа с нагревательным прибором, внутри которого находится теплообменник. По нему проходит жидкость и нагревается до нужной температуры.
Далее по трубам теплоноситель уходит в отапливаемые помещения. Здесь он попадает в радиаторы, где постепенно остывает, отдавая при этом тепло окружающему воздуху. Остывшая жидкость продвигается в сторону нагревательного прибора, попадает в теплообменник и цикл повторяется.
Такую систему называют еще водяным отоплением, но это не совсем корректно, поскольку в качестве теплоносителя могут использоваться различные составы — например, антифризы.
Система с жидким теплоносителем обязательно включает в себя трубопровод, по которому циркулирует вода или антифриз, и приборы отопления, установленные в помещениях
Несомненным достоинством такой системы можно считать ее вариативность. Существует множество самых разных схем разводки, позволяющих обеспечить максимально эффективную для конкретных условий поставку тепла.
Различают водяное отопление с принудительной и с гравитационной циркуляцией. В первом случае для подачи теплоносителя используется насос, что позволяет выполнять схемы самой разной сложности и протяженности. Второй вариант обладает множеством ограничений, зато полностью энергонезависим.
Отопительные системы с жидким теплоносителем могут быть реализованы во множестве вариантов. Так, к примеру, выглядит схема двухтрубной разводки: ввод теплоносителя осуществляется по одной трубе, вывод — по другой
Система может выполняться с одно- и двухтрубной разводкой. Первая предельно проста и экономична, но недостаточно эффективна для дома большой площади. Вторая более сложная, зато позволяет качественно отапливать здания любого размера. В зависимости от выбранного типа системы различается и набор необходимого для ее обустройства оборудования.
Неотъемлемым элементом любой из них становится котел, тип которого во многом определяет эксплуатационные характеристики системы. Рассмотрим самые востребованные устройства.
Вариант #1 — использование газового оборудования
Газовый котел считается самым экономичным из всех аналогов. Работает он предельно просто. Газ поступает в камеру сгорания, где сгорает с выделением тепла, которое через теплообменник передается жидкому теплоносителю.
Оборудование отличается разнообразием и, соответственно, различными свойствами. Самым безопасным и при этом максимально эффективным считается оборудование с турбонаддувом.
Оно не нуждается в обустройстве традиционного дымоотвода, не забирает воздух из помещения и имеет самый высокий КПД.
К напольным разновидностям газового котла относятся максимальные по мощности модели. Они способны отапливать 2-3-этажные коттеджи любой площади
Приборы с камерой открытого типа отличаются низким КПД, требуют обустройства качественной вентиляции и дымоотвода традиционного типа. При этом они полностью энергонезависимы, а стоимость их минимальна. Но важно правильно установить и подключить оборудование.
К достоинствам отопления газовым котлом можно отнести следующие черты:
- Низкая стоимость топлива, повышается она очень медленно.
- Высокая эффективность оборудования.
- Возможность полной автоматизации системы отопления.
- Чистота в помещениях, поскольку при сгорании топлива не образуется большое количество золы и сажи.
- Широкий модельный ряд газового оборудования.
Из недостатков стоит отметить потенциальную опасность использования газа. При работе с ним требуется повышенная осторожность. Все работы по обслуживанию и монтажу могут проводиться только сертифицированными специалистами.
Кроме того, для подключения газового оборудования потребуется специальное разрешение. Стоимость приборов и их монтажа достаточно велика, возможность подключения к газовой магистрали существует далеко не везде.
Вариант #2 — применение твердотопливного котла
Это привычные многим отопительные приборы. Для их работы требуется твердое топливо: калиброванный уголь, дрова, торф, пеллеты и др. Принцип работы аналогичен газовым, отличаются типом горелки.
Современные модификации длительного горения характеризуются тем, что одной закладки топлива хватает на поддержание пламени в течение полусуток или более. Самые простые модели энергонезависимы, требуют постоянного контроля со стороны человека и имеют низкий КПД.
Твердотопливные котлы не всегда удобны в эксплуатации. Самые простые модели требуют постоянной загрузки топлива, частой чистки и обслуживания
Усовершенствованные приборы могут оснащаться автоматизированным управлением и автоматической подачей топлива. Правда, последняя относится к пеллетному оборудованию. Такие устройства, при правильном подключении, достаточно эффективны и надежны.
Достоинствами твердотопливного оборудования считаются:
- Простота и надежность конструкции, что значительно продлевает срок ее эксплуатации.
- Бюджетная стоимость оборудования и возможность проведения его монтажа и последующего обслуживания самостоятельно.
- Отсутствие необходимости получения специальной документации на установку такого котла.
- Широкий выбор самых разных по функционалу и мощности приборов.
Есть у оборудования и значимые недостатки. Прежде всего, это необходимость создания топливного запаса, который необходимо хранить в надлежащих условиях. Твердотопливные котлы, особенно самые простые их модификации, не очень удобны в эксплуатации. Присутствует большое количество сажи, копоти, поэтому требуются весьма частые чистки устройства. Кроме того, загружать топливо тоже придется достаточно часто.
Вариант #3 — использование электрического котла
Разогреть теплоноситель в системе можно и при помощи котлов электрического типа. Принято считать, что это очень неэкономичный способ. Однако это не совсем так. Нужно понимать, что выпускаются несколько типов электрооборудования с различными характеристиками.
ТЭНовые и электродные модели
ТЭНовые модели самые простые и неэффективные. Они греют теплоноситель при помощи опущенных в него трубчатых электронагревателей. Приборы потребляют большое количество электроэнергии при относительно невысоком КПД. При этом находящиеся в жидкости ТЭНы довольно быстро выходят из строя.
Электродные котлы более экономичны и надежны. В них теплоноситель продвигается внутри котла, где установлены два электрода. При подаче электрического тока жидкость нагревается очень быстро.
Электродные котлы компактны и эффективны. Благодаря своей конструкции они очень долговечны и могут проработать не один десяток лет
Индукционный тип котла
Самая эффективная и экономичная разновидность электрического оборудования – индукционные котлы. Благодаря наличию двух контуров, магнитного и теплового, им удается максимально быстро разогреть жидкий теплоноситель.
К достоинствам всех типов нагревательных приборов можно отнести:
- Быстрый разогрев теплоносителя и, соответственно, помещения.
- Компактность оборудования.
- Простой монтаж, который осуществляется без предварительного получения разрешения.
- Обустройство дымоотвода не требуется.
- Комфортная эксплуатация, возможность оснащения автоматическим управлением.
- Полная безопасность и экологичность.
Из недостатков обычно отмечают достаточно высокую стоимость эксплуатации, которая выходит как следствие высокой цены энергоносителя.
Правда, в зависимости от типа котла и наличия или отсутствия автоматизированного управления системой, затраты на отопление могут значительно колебаться. Индукционные котлы, полностью оснащенные автоматикой, достаточно экономичны и окупаются довольно быстро.
Комбинированные отопительные котлы
В продаже можно найти комбинированные отопительные котлы, способные работать с несколькими типами топлива. Это более дорогие приборы, главное достоинство которых – возможность обеспечить дом теплом в условиях перебоев с подачей основного вида топлива.
Комбинированный или многотопливный котел — универсальный отопительный прибор, незаменимый для местностей, где существуют перебои с подачей разных видов топлива
Общими достоинствами всех систем отопления с жидким теплоносителем считаются дешевизна и доступность, достаточно высокая эффективность и множество вариантов исполнения.
К числу недостатков стоит отнести не самое комфортное распределение температуры в помещениях. Теплый воздух находится наверху, а более холодный – внизу.
Кроме того, водяные системы выходят из строя, если температура в здании опустится ниже нуля. Этого недостатка лишены системы с антифризами и соляными растворами. Однако антифризы дороги и токсичны, а растворы солей провоцируют быструю коррозию системы.
Отзывы специалистов
Специалисты считают, что монтаж качественной вентиляционной системы в городской квартире позволит сформировать здоровую атмосферу. Кроме того, если учесть тот факт, что установить подобные конструкции возможно самостоятельно, обратившись к бюджетным материалам, то можно смело сделать вывод, что они являются не только практичными, но и выгодными.
Специалисты также настоятельно рекомендуют установить в квартире приточную вентиляцию хорошего качества, если на окнах жилища постоянно копится конденсат, а в жаркую погоду там очень жарко. Монтаж правильно подобранной системы позволит избавиться от таких неприятных проблем.
Дата: 25 сентября 2022
Воздушное отопление здания
Это еще один вид отопления частного дома. Его главная отличительная черта – отсутствие теплоносителя. Воздушная система устроена так, что потоки воздуха проходят через теплогенератор, где разогреваются до нужной температуры.
Далее по специальным воздуховодам, которые могут иметь самую разную форму и размеры, воздушные массы направляются в обогреваемые помещения.
Для отопления частного дома большой площади можно использовать воздушное отопление, при этом есть возможность создания комфортного микроклимата в каждом помещении
По законам конвекции разогретые потоки поднимаются, остывшие движутся вниз, где смонтированы отверстия, через которые воздух собирается и отводится к теплогенератору. Цикл повторяется.
Такие системы могут работать с принудительной и естественной подачей воздуха. В первом случае дополнительно монтируется насос, нагнетающий поток внутри воздуховодов. Во втором – движение воздуха осуществляется благодаря разнице температур. Понятно, что системы с принудительной циркуляцией более эффективны и мощны. Об обустройстве воздушного отопления своими руками мы говорили в следующей статье.
Различаются и теплогенераторы. Они могут работать на самом разном топливе, что обуславливает их эксплуатационные характеристики. Более всего востребованы газовые, электрические и твердотопливные приборы. Их недостатки и достоинства близки к аналогичным котлам водяного отопления.
Циркуляция воздушных масс внутри здания может осуществляться разными способами. Это может быть закрытый цикл без добавления воздуха с улицы. В этом случае качество воздуха внутри помещения невысоко.
Оптимальный вариант – циркуляция с добавлением воздушных масс извне. Неоспоримым достоинством воздушного отопления считается отсутствие теплоносителя. Благодаря этому удается сэкономить энергию, необходимую на его обогрев.
Кроме того, не требуется монтаж сложной системы труб и радиаторов, что, несомненно, тоже увеличивает экономичность системы. Система не имеет риска протечек и промерзаний, как ее водяной аналог. Она готова к работе при любых температурах. Жилое пространство нагревается предельно быстро: от запуска теплогенератора до повышения температуры в помещениях проходит, буквально, около получаса.
Газовый теплогенератор — одно из возможных решений для реализации проекта воздушного отопления частного дома. Но на практике такие системы используются редко
Еще один значимый плюс – возможность совмещения отопления воздухом с вентиляцией и кондиционированием. Это открывает самые широкие возможности для реализации максимально комфортного микроклимата в здании.
Система воздуховодов в летнее время может с успехом использоваться для кондиционирования помещений. Установка дополнительного оборудования даст возможность увлажнять, очищать и даже обеззараживать воздух.
Оборудование для воздушного отопления хорошо поддается автоматизации. «Умное» управление позволяет снять с домовладельца обременяющий контроль над работой приборов. Помимо этого система самостоятельно подберет максимально экономичный режим функционирования. Воздушное отопление очень просто в монтаже и долговечно. Средний срок его эксплуатации составляет порядка 25 лет.
Воздуховоды могут быть смонтированы на этапе строительства здания и спрятаны под потолочным покрытием. Для установки таких систем необходимы высокие потолки
К достоинствам можно отнести и отсутствие труб и радиаторов, что дает простор для фантазии дизайнеров, оформляющих интерьер. Стоимость такой системы вполне доступна для большинства домовладельцев. Более того, окупается она достаточно быстро, поэтому ее востребованность растет.
Есть у воздушного отопления и недостатки. К ним можно отнести значительную разницу между температурами в нижней и верхней частях комнаты. В среднем она составляет 10 °С, но в помещениях с высокими потолками может доходить до 20 °С. Таким образом, в холодное время года потребуется усиление мощности теплогенератора.
Еще один минус – довольно шумная работа оборудования. Правда, это можно нивелировать подбором специальных «тихих» приборов. При отсутствии системы фильтрации на выходных отверстиях возможно появление большого количества пыли в воздухе.
Лучевая разводка и теплый пол
Лучевую схему можно применять и для обустройства системы «теплый» пол. При грамотно составленном проекте с учетом всех факторов можно отказаться от радиаторов, сделав теплый пол основным источником для отопления.
Тепловые потоки будет равномерно распределяться по всему помещению, не создавая эффект конвекции в отличие от радиаторов. В результате отсутствует циркуляция пыли в воздухе.
Перед тем, как взяться за реализацию идеи по устройству водяных теплых полов, важно учесть следующие особенности:
- на бетонное или деревянное основание укладывается отражающий экран со слоем теплоизоляции;
- сверху укладывается трубы по петлеобразной схеме;
- перед заливкой бетоном производится гидравлическое испытание системы под давлением на протяжении суток;
- финишным слоем выступает стяжка или настил.
Коллектор каждого контура должен оснащаться расходомерами и термостатическими клапанами, которые позволяют вести точный контроль расхода теплоносителя и регулировать его температуры.
При разводке труб можно использовать термостатические головки и сервоприводы. Данные устройства позволяют автоматизировать работу теплого пола. Система будет реагировать на изменения в температуре помещения, настраивая комфортный режим для каждой комнаты.
Лучевая разводка для теплого пола требует оснащения коллектора несколькими комплектующими, которые позволяют контролировать, автоматизировать и управлять напольным отоплением для достижения максимального комфорта и энергоэффективности
При монтаже крайне важно правильно зафиксировать трубы, перед тем, как все заливать стяжкой. Для этого можно использовать утеплитель с пазами, арматурную сетку или скобы
Перед укладкой трубопровода необходимо четко определить маршрут, который теплоноситель будет преодолевать для обогрева пола (не допускать скрещивания труб). Отрезать трубу лучше всего только после полной укладки и подводки к обратному и подающему коллекторам.
Важно, чтобы при заливке трубопровод находился под давлением. Пока бетонная смесь не затвердеет полностью и не пройдет три недели, подавать теплоноситель с рабочей температурой нельзя
Только потом начинаем с 25ºС и через 4 дня заканчиваем проектной температурой.
Инфракрасная обогревательная система
Это относительно новый метод обогрева жилых домов. В его основе лежит использование инфракрасного излучения. Ученые установили, что ИК-лучи могут иметь разную длину. Безопасно и даже полезно для человека длинноволновое излучение, сходное с тем, что мы получаем от Солнца. Именно оно используется в отопительных приборах, работающих в инфракрасном диапазоне.
Инфракрасные пленочные нагреватели могут быть смонтированы на потолке. Тогда излучение будет опускаться вниз и доходить до пола, который начнет разогреваться
Для отопления помещений используется специальная ик-пленка. На нетканую основу тонким слоем наносится карбоновая паста, которая под воздействием тока активируется и испускает инфракрасные волны. Получившийся излучатель ламинируется с двух сторон пленкой, что придает ему прочность и продлевает срок эксплуатации.
Принцип действия инфракрасного обогрева таков. Пленка размещается на полу или же на потолке. Когда система включается, на излучатель подается ток, он производит инфракрасные волны. Они движутся и доходят до первого массивного препятствия. Это может быть крупная мебель, бытовая техника, а чаще всего пол. Такие предметы непроницаемы для инфракрасных лучей, они задерживаются и накапливаются в них.
Предметы постепенно нагреваются и отдают полученное тепло в воздух, за счет этого очень быстро прогревается помещение. В другой статье мы более подробно говорили об устройстве инфракрасного отопления своими руками.
Надо признать, что такой тип отопления наиболее комфортен. Благодаря тому, что пол разогрет, распределение температур максимально приятно и полезно для человека. В нижней части комнаты примерно на 2-3 °С теплее, чем в верхней.
Кроме того, полностью сохраняется естественная влажность и количество кислорода, отсутствуют конвекционные потоки, переносящие пыль. Нет и сквозняков. Пленочные обогреватели работают абсолютно бесшумно, они безопасны для человека.
Если инфракрасные нагреватели уложены под напольным покрытием, излучение поднимается вверх, достигает пола и разогревает его поверхность, а затем и воздух в помещении
Еще одно достоинство – полностью автоматизированное управление системой. Это позволяет ей работать в максимально экономичном режиме и при этом обеспечивать владельцу полный комфорт. Благодаря этому пленочная система не имеет тепловых потерь, ее КПД почти 100%.
Минимальный срок эксплуатации оборудования составляет 25 лет, а ресурс использования в два раза больше. При этом техническое обслуживание системе не требуется.
Следующее достоинство – компактность. Пленка очень тонкая и не «съедает» свободное пространство. Не требуется дополнительное помещение для теплового узла, отсутствуют батареи и воздуховоды. Пленку очень просто уложить и подключить. При необходимости возможен демонтаж и повторное использование.
Из недостатков стоит отметить, что при падении напряжения количество вырабатываемого пленкой тепла уменьшается. В этом случае время работы нагревателя увеличивается, что ведет к большему расходу электроэнергии. Пленку можно закрывать самыми разными финишными покрытиями, кроме шпаклевки, обоев и краски. Стоимость оборудования для обустройства ИК отопления достаточно высока.
Основы грамотного гидравлического расчета
Перед началом работ по монтажу отопительных конструкций необходимо провести гидравлический расчет. Для каждого здания он будет индивидуальным, поскольку проводится по выполненной предварительно «черновой» схеме отопления, включающей все элементы системы.
В ходе расчетов самое загруженное трубопроводное кольцо принимается за рассчитываемый объект и разбивается на условные участки. В результате владелец жилья получает:
- величину, характеризующую возможные потери давления в контуре;
- оптимальный диаметр трубопроводов;
- потребную для отопления площадь батарей и, соответственно, необходимое количество отопительных приборов.
Методик проведения гидравлических расчетов существует множество. Самыми распространенными можно считать:
- Вычисления по характеристикам сопротивления и по значениям проводимости. Позволяет получить объективные данные о температурных параметрах каждого элемента отопительной системы и точный расход воды.
- Расчет по удельным линейным потерям давления. В итоге получается четкая физическая картина процесса, демонстрирующая реальное распределение сопротивлений в контуре отопления.
Результат гидравлического расчета: точные параметры температурного режима и расхода теплоносителя на каждом участке системы, которые являются основой организации оптимального плана отопления дома.
Для одноэтажного дома
Наиболее простая схема однотрубного отопления, которая уже более полувека применяется застройщиками – это «Ленинградка».
На рисунке представлен эскиз модернизированного варианта «Ленинградки», с диагональным подключением радиаторов. На рисунке обозначены следующие элементы (слева направо):
- Отопительная установка. Для реализации данной СО подходят котлы, работающие на твердом топливе, газе (природном или сжиженном) и электричестве. Теоретически, подходят и жидкотопливные котлы, но возникает проблема хранения топлива в частном доме.
- Группа безопасности, которая состоит из подрывного клапана, настроенного на определенное давление в системе, автоматического воздухоотводчика и манометра.
- Радиаторы, подключенные к системе через запорные шаровые краны. В перемычке между входом и выходом каждого радиатора установлены игольчатые балансировочные вентили.
- На обратной ветке трубопровода установлен мембранный расширительный бак, для компенсации теплового расширения теплоносителя.
- Циркуляционный насос, который создает принудительное движение теплоносителя по СО.
Теперь о том, что еще не указано на данном эскизе, но является обязательным элементом для надежной работы данной схемы. Выше был упомянут только насос, но не указана его обвязка, которая включает в себя три шаровых запорных крана, между которыми установлены фильтр грубой очистки и насос. Достаточно часто насосная группа с обвязкой включается в СО через перемычку, тем самым образуя байпас.
Часто, застройщики спрашивают, нужен ли байпас в однотрубной системе отопления? Все дело в том, что данная схема СО – самодостаточна и работоспособна. Но в случае отключения электроэнергии, произойдет остановка циркуляционного насоса и прекратиться движение теплоносителя. Байпас необязателен, но лучше его соорудить для переключения с принудительной на естественную циркуляцию теплоносителя в случае аварийной ситуации.
Что касается трубопровода: так как температура на выходе из котла может достигать 80°С, то рекомендуется для контура «Ленинградки» использовать армированные полипропиленовые трубы необходимого диаметра. Почему армированные? Все дело в том, что полимерные трубы достаточно дешевы и практичны, их легко монтировать и они имеют небольшую массу. Но, полимерные трубы при нагреве изменяют свою длину. Армированный полимер такой «болезнью» не страдает.
Совет: несмотря на то что в данном варианте СО предусмотрен автоматический воздухоотводчик, случаи завоздушивания контура имеют место. Для решения данной проблемы рекомендуется использовать на радиаторах краны Маевского.
