Отопление дома
Отопление дома
Системы отопления: их выбор и применяемые к ним требования
На сегодняшний день представлены различные схемы устройства отопительных систем и модели оборудования для них. Идеального варианта при их выборе нет. Но есть основные правила, которым нужно следовать – добиться правильного регулирования, распределения и передачи тепла по всем помещениям строения.
Какие есть способы отопить дачу или дом?
На выбор способа отопления влияют следующие показатели:
- размер дома,
- сезонность проживания,
- доступность топлива, например, проведен газ или нет,
- сложность монтажа — некоторые работы нужно делать на стадии строительства.
Виды отопления в частном доме
Все отопительные системы можно классифицировать по следующим параметрам:
По виду топлива
В зависимости от потребляемого топлива, отопительные системы, устанавливаемые в частных загородных домах, могут быть следующих видов:
- Газовые (магистральный или сжиженный газ);
- Электрические;
- Твердотопливные (дрова, опилки, пеллеты, уголь и т.д.);
- Жидкотопливные (солярка, отработанное масло и т.д.);
- Геотермальные – системы на возобновляемых (альтернативных) источниках энергии.
Газ — относительно недорогое топливо, но не к каждому населенному пункту, а тем более садовому товариществу он подведен. Да и подключение дома к трубопроводу обходится дорого. Если магистрального газа нет, можно использовать газгольдер — металлическую «цистерну» для его хранения.
Электрические отопительные системы самые простые в установке, компактные и самые не экономичные: надо быть готовым к большим счетам за электричество. Если отопление нужно только весной и осенью, расходы будут ниже.
Твердотопливные работают на дровах, торфяных брикетах, угле. Подойдут, если магистрального газа нет, газгольдер ставить не хочется, а электричество дорогое. Большой минус таких моделей — топливо в большинстве случаев закладывается вручную. Есть пеллетные котлы с автоматической подачей топливных гранул, но эти гранулы нужно еще найти и купить.
Жидкотопливные используют дизельное топливо. Как и твердотопливные котлы, иногда остаются единственным способом бюджетно отапливать дом. Недостатков хватает: солярка пахнет, ее нужно хранить, а зимой надо обогревать топливную магистраль, чтобы топливо не замерзло.
Универсальные могут работать и на электричестве, и на газе. Удобно для владельцев газгольдеров: если емкость опустеет, без тепла не останетесь. Но, как и любые комбинированные устройства, универсальные котлы стоят дороже газовых и электрических.
Все они обладают своими преимуществами и недостатками. Если загородный дом имеет возможность подключения к газовой магистрали, то можно выбирать этот вариант без раздумий.
По виду теплоносителя
Исходя из вида, используемого в отопительном контуре теплоносителя, отопление дома может быть следующих классов:
- Водяное
- Воздушное
- Паровое
- Комбинированное – сочетающее в себе несколько видов теплоносителя
Водяное отопление частного дома
Вариант отопления классифицируется по присоединению элементов нагревания: однотрубный, двухтрубный, бифилярный (приборы подключены последовательно, теплопередача аналогична двухтрубному варианту). Варианты разводки водяных систем также разнятся: верхние, нижние, вертикальные, горизонтальные.
Главным преимуществом водяного отопления частного дома является доступность, простота монтажа. Нагревательный элемент можно поставить в нежилом помещении, например, подвале. За счет замкнутой системы не нужно доливать теплоноситель. Подключать к водяной системе можно радиаторы и теплый пол.
К минусам можно отнести длительность прогрева с 0 до комнатной температуры особенно при отоплении большой площади. При плохом качестве воды с различными примесями может снижаться энергоэффективность из-за образования налета внутри труб и радиаторов.
Для функционирования системы используются газовые, электрические обогреватели, приборы на твердом, жидком горючем. Лучшим вариантом признан газовый котел, подключаемый к общей магистрали, более экономичным решением остается твердотопливная печь. При использовании водяной системы важно предупредить замерзание теплоносителя.
Воздушное отопление
Обогрев жилья производится непосредственно воздухом, который нагревается газовым воздухонагревателем, водяным теплообменником или электрическим нагревателем и посредством вентилятора через подающие воздуховоды распределяется по отапливаемым помещениям дома. Остывший воздух забирается из помещений через возвратные воздуховоды, к нему подмешивается свежий воздух с улицы, эта смесь очищается от пыли фильтром, и снова подается на нагрев в воздухонагреватель. И так по «кругу» до тех пор, пока температура в доме достигнет установленного на термостате значения и система отключится. При снижении температуры в доме на 1 градус, термостат включит систему снова и так далее.
Паровое отопление
Установка обогрева с устройством паровых систем и сейчас остается востребованной. Система нормально работает с различными видами топлива – дровами, газом, углем, электричеством. При ее монтаже приоритет отдают комбинированным способам отопления (газ + электричество, твердое топливо). Правильный выбор комбинирования топлива значительно удешевит процесс обогрева жилья.
Газовое отопление частного дома
Газовый котел — одно из главных устройств в коттедже или квартире с индивидуальным отоплением, которое обеспечивает помещение комфортной температурой, а также нагревает воду. С технической точки зрения это оборудование является центральным элементом жидкостной отопительной системы, который сжигает газообразное топливо и превращает его в тепло.
Устройство газового котла
Газовый котел состоит из трех основных элементов:
- газовая горелка прямоугольной формы;
- теплообменники;
- система управления и контроля.
Кроме этого, оборудование предполагает камеру сгорания, манометр и систему розжига.В зависимости от вида котла он может быть также оснащен вентилятором, расширительным баком, насосом, предохранительным клапаном, защитой и многим другим.
Тип газового котла
Газовый котел бывает двух видов в зависимости от эффективности сжигания топлива — конвекционный и конденсационный.
Конвекционный – это классическая модель газового котла, которая представляет собой обычное устройство — горелка сжигает газ, нагревая теплообменник с теплоносителем, а тот, в свою очередь, дает тепло. Такой котел с финансовой точки зрения более доступный, а также простой в установке и использовании, но у него есть несколько недостатков — большая часть тепла остается неиспользованной, так как уходит через дымоход. Вдобавок в этом элементе отопительной системы образуется конденсат из кислот, которые со временем разрушают дымоход и уменьшают срок его службы.
Конденсационный газовый котел — это современная система, обладающая дополнительным теплообменником. У такого оборудования более сложный принцип сохранения тепла — в котле продукты сгорания проходят более длительный путь отвода. Образуется конденсат, который оседает на дополнительном теплообменнике и отдает неиспользованное тепло. Тем самым выхлоп у такого оборудования более экологичный — продукты горения не попадают в атмосферу, а охлаждаются и превращаются в конденсат. Однако его необходимо правильно утилизировать с помощью локальной очистительной станции.В среднем конденсационные котлы вырабатывают на 20% больше тепла, они более безопаснее, чем конвекционные, но значительно дороже — цены начинаются от 50 тыс. руб. и выше. Кроме этого, конденсационные не совсем выгодны для маленьких домов и более теплых регионов, так как расход топлива будет невелик. Оборудование нового поколения оправдывается в том случае, если планируется большой расход топлива или высоки цены на газ. Тогда разница в затратах на отопление между котлами разных типов будет заметна.
Преимущества газовых котлов
Основное преимущество данных моделей заключается в том, что они наиболее экономны. Если сравнивать газовые котлы и электрические, то затраты первой категории будут в несколько раз меньше, так как стоимость электроэнергии намного выше, в сравнении со стоимостью природного газа.
Таким образом, газовые котлы имеют следующие преимущества:
- Низкий расход топлива – экономия средств;
- Быстрая установка;
- Высокая эффективность;
- Возможность снабжения дома горячей водой;
- Отопление домов с большой площадью.
При покупке газового котла, очень важно правильно подобрать необходимую мощность оборудования. Сделать это просто, так как у каждой модели указана максимально возможная площадь отопления. Котлы большой мощности не рекомендовано использовать в домах с малой площадью, так как работа оборудования будет некорректна, из-за чего возможно скорее появление неисправностей.
Одноконтурные и двухконтурные газовые котлы
По способу установки газовые котлы бывают двух исполнений: напольного, настенного. Настенные системы потребляют природный газ, напольные — два типа голубого горючего. Преимущество навесных конструкций обеспечено возможностью монтажа на кухне — приборы автоматизированы, безопасны. Напольные устройства мощностью до 60 кВт также пригодны для кухонного монтажа, при соответствии помещения определенным требованиям.
Приборы также отличаются функционалом: используются для обогрева или подогрева технической воды. Во втором случае лучшим решением станет двухконтурное устройство, исключительно для отопления используется одноконтурный котел.
Отопление электрическими установками
Рост цен на энергоносители значительно повлиял на популярность обустройства систем отопления с использованием электричества. Такой подход экономически обоснован только при отсутствии других альтернативных вариантов. В качестве теплоносителей в электросистемах выступают электрические камины, конвекторы, инфракрасные обогреватели, теплые полы.
Электроотопление подойдет для дачных домов, куда владельцы приезжают время от времени, а не живут постоянно.
Плюсы отопления энергоносителями:
- относительно небольшая стоимость оборудования для монтажа;
- возможно применение электрических котлов для получения горячего водоснабжения;
- экологичность;
- возможность автоматизации для поддержания в здании оптимального температурного режима;
- нет необходимости в дорогостоящем сервисном обслуживании;
- возможность перестановки отопительного прибора из одного помещения в другое.
Минусы:
- большая потребляемая мощность (до 24кВТ/час) и немалая стоимость электроносителей;
- необходимость в установке дополнительных многофазовых распределителей;
- при возможных перебоях с подачей электричества происходит сбой во всей схеме.
Если все-таки владелец остановил выбор на полноценной электрической системе отопления, как основной, нужно убедиться, что проводка рассчитана на общую мощность подключенных приборов в системе. При несоблюдении этого правила повышается опасность замыкания и пожаров.
Разновидности системы с жидким теплоносителем
Как показывает практика, чаще всего для обустройства автономного отопления выбирают систему с жидким теплоносителем, поэтому поговорим о ее разновидностях. Такую систему реализуют в виде одной из двух возможных схем.
Простейшая схема — однотрубная
Представляет собой кольцеобразный замкнутый контур, внутри которого последовательно установлены радиаторы отопления. Теплоноситель поступает в первый из них, затем в следующий и так далее, пока не вернется к котлу. Это предельно простая схема, однако, далеко не самая эффективная.
Основной недостаток однотрубной системы отопления заключается в остывании теплоносителя на «подступах» к дальним от котла батареям.
Однотрубная схема разводки предполагает последовательное расположение батарей. Система очень проста, но имеет ограничения в применении (+)
Жидкость выходит из теплообменника котла с температурой порядка 75°С. Такой же она поступает в первый радиатор, во втором она чуть холоднее и та далее. Если продолжительность трубопровода невелика и радиаторов немного, то это не страшно.
Но если батарей много, в последних будет находиться теплоноситель, разогретый до 45-50°С. Что совершенно не достаточно для нормального обогрева помещения
Может быть два способа для исправления ситуации. Первый – увеличить температуру теплоносителя или же добавить секций последним в цепочке радиаторам, чтобы увеличить их теплоотдачу. Оба варианта потребуют дополнительных денежных вложений, но при этом не гарантируют результат.
Характерной особенностью однотрубного отопления является минимум труб. Теплоноситель последовательно передвигается по одной трубе от прибора к прибору, а затем возвращается к котлу. Весомым минусом однотрубных систем считается ограничение по протяженности отопительного контура. Так как теплоноситель при перемещении от одного радиатора к другому постепенно остывает, нет смысла сооружать линии длиннее 30 мНа одноконтурное отопление не ставят регулирующую арматуру. Обычно перед прибором только кран для перекрытия и кран Маевского для спуска воздуха. Радиаторы к отопительной магистрали могут подключаться любым способом: снизу, сверху и по диагонали. Ощутимо на теплоотдачу это не влияет.
Еще один способ справиться с проблемой – монтаж циркуляционного насоса. Это действительно повысит эффективность однотрубной системы, но и сделает ее энергозависимой и более дорогой в эксплуатации.
Усовершенствованная схема — двухтрубная
Основное отличие от первой схемы заключается в том, что теплоноситель к каждому из радиаторов поставляется практически одновременно. Для поставки его к прибором используется труба подачи, для сбора и отвода применяется труба, называемая обраткой.
Теплоноситель к батареям может подаваться по коллекторной или по тройниковой схеме. В первом случае к каждому из приборов подводится собственная подача с обраткой. Трубы прокладываются от коллектора в виде «лучей», отсюда второе название «лучевая».
В тройниковой разновидности приборы последовательно подсоединяются к подаче и обратке с помощью, сборка производится с помощью соединителей с тремя патрубками — тройников.
Двухтрубная схема обустройства отопительной системы предполагает, что к каждой батарее будет проложен подающий теплоноситель трубопровод и отводящая труба, обратка (+)
Коллектор предполагает монтаж запорной арматуры на каждый отвод к батарее, что дает возможность при необходимости ее отключить. Работа лучевой схемы отопления основана на принудительной циркуляции жидкости, потому что для естественного движения теплоносителя слишком много гидравлических препятствий в многочисленных кольцах.
В двухтрубных схемах отопления поставка нагретого теплоносителя производится по одной трубе, именуемой подачей, отвод – по другой, по обратке. Использование двух труб существенно увеличивает материалоемкость системы. Зато они многократно эффективней однотрубного предшественника. Лучевая система отопления – одна из двухтрубных разновидностей. Теплоноситель к приборам распределяется коллектором, все они нагреваются практически одновременно. Из-за большого количества труб двухтрубные системы сейчас предпочитают прокладывать скрыто, в строительных конструкциях. Для реализации этой задачи подходят все виды полимерных изделий.
Тройниковые разновидности могут работать как благодаря природной гравитации, так и за счет включения в систему циркуляционного насоса. Он нагнетает теплоноситель, поэтому при устройстве отопительных колец не нужно соблюдать уклон, а трубу подачи устанавливать ниже приборов отопления.
Основное достоинство двухтрубной схемы – обеспечение равномерного нагрева всех батарей в здании, сколько бы их ни было. Но при этом для ее монтажа потребуется намного больше труб и других элементов, соответственно, она обойдется дороже. Это главный недостаток двухтрубной системы.
Система с циркуляцией гравитационного типа
Теплоноситель внутри отопительного контура должен двигаться. Это может происходить путем естественной циркуляции. Она возникает благодаря разности плотностей, существующей у холодного и нагретого теплоносителя.
Разогретая жидкость обладает меньшей плотностью, поэтому начинает самопроизвольно подниматься от котла по стояку, откуда направляется в отводящие трубопроводы и далее в радиаторы. У остывающего теплоносителя увеличивается плотность, что делает его более тяжелым.
Эффективность работы системы с естественной циркуляцией жидкости-теплоносителя зависит от разности температур, высоты подъема теплоносителя и грамотно выбранного угла укладки трубопровода (+)
По этой причине он опускается ниже, собирается в трубопроводе обратной разводки, по которому поступает к котлу. Таким образом, пока агрегат работает, будет реализовываться циркуляция теплоносителя гравитационного типа. Однако его скорость относительно невелика и может изменяться.
Больше всего она зависит от двух факторов:
- Места расположения элементов системы. Радиаторы следует располагать значительно выше котла или поднимать под потолок, а еще лучше в чердачное помещение, основной стояк, от которого пойдут отводы на батареи.
- Разности температур охлажденного и разогретого теплоносителя. Чем она больше, тем выше скорость движения жидкости. По этой причине основной стояк во избежание потерь тепла может быть изолирован специальным материалом, а отбратка, напротив, ничем не закрывается.
К числу достоинств схемы системы отопления частного дома с естественной циркуляцией можно отнести ее дешевизну и простоту в проектировании, обустройстве и обслуживании. При работе она абсолютно бесшумна, какая-либо вибрация отсутствует.
Недостатков у схемы с естественной циркуляцией довольно много. Она медленно запускается в работу, что объясняется низкой скоростью продвижения теплоносителя при малой разнице температур.
Грамотно спроектированная система с естественной циркуляцией жидкого теплоносителя может быть достаточно сложной и охватывать не только один, но и более этажей (+)
Кроме того, для нормальной циркуляции жидкости в контуре требуется трубопровод, собранный из труб относительно большого диаметра. Такие системы ограничены по размерам в силу невысокого естественного давления в магистрали. Длина такой конструкции не может превышать 30 м по горизонтали.
Схема с принудительной циркуляцией
В систему включается циркуляционный насос, он побуждает теплоноситель двигаться с определенной скоростью. Насос устанавливается в любом месте отопительной линии.
Но для установке на подаче насос нужно покупать только от проверенных производителей, ведь ему предстоит работать в неблагоприятных условиях, хоть и все выпускаемые сейчас циркуляционные модели рассчитаны на подобную эксплуатацию.
Мощность насоса подбирается в зависимости от протяженности трубопровода и может быть разной. Благодаря принудительной циркуляции контур может иметь разную длину, вплоть до очень протяженного. Скорость продвижения жидкости-теплоносителя не зависит от разности температур, что дает возможность реализовывать самые разные инженерные схемы.
Кроме того, появляется возможность использовать трубы малого диаметра, это благоприятно сказывается на внешнем виде такой отопительной системы.
Включение в схему циркуляционного насоса дает возможность реализовывать более сложные инженерные решения и делает систему более эффективной (+)
Из недостатков отопления с насосной циркуляцией стоит отметить энергозависимость. Это означает, что при отсутствии подачи электроэнергии отопление не будет работать. Для мест, где отключения электричества нередки, это очень серьезный недостаток.
Помимо этого установка насоса потребует дополнительных затрат на его покупку, монтаж и последующую эксплуатацию.
Как правильно выбрать систему отопления частного дома
Главным критерием выбора основного способа обогрева частного дома является теплоноситель. Высокую эффективность доказали воздушные, водяные, паровые, электрические, комбинированные варианты. Отличаются системы нагревательными приборами – конвективными, лучистыми, комбинированными. По режиму работы выделяют постоянно работающие, периодические (включая аккумуляционные) системы обогрева. Лучшие источники тепла – уголь, дрова, газ, электричество, брикеты, альтернативные варианты. Выбирая способ отопления частного дома, следует учитывать особенности отдельных вариантов.
Сравним виды популярных систем отопления в доме
Различают два вида отопления загородных домов со своими достоинствами и недостатками, которые влияют на целесообразность их использования в каждом частном случае. По этой причине рекомендуем разобраться в базовых особенностях автономного и центрального отопления.
Центральное
В большинстве населенных пунктов и в черте города у владельцев домов есть возможность подключиться к водяному или газовому центральному отоплению. Поставщиком услуг выступает государство или компании-партнеры.
Преимущества центрального отопления:
- потребителю не нужно заботиться о поставке топлива;
- малогабаритное оборудование отопительной системы;
- небольшие затраты на монтаж и подключение к центральному отоплению.
Недостатки:
- зависимость от поставщика без возможности выбрать более выгодное по цене топливо;
- сложности в решении спорных вопросов по качеству услуг (например, доказать, что батареи нагреваются ниже оговоренной температуры, почти нереально);
- привязка начала отопительного сезона к дате, установленной государством, а не к погодным условиям.
Автономное
Такая система теплоснабжения не зависит от возможностей и правил централизованных коммунальных служб, но это не единственный ее плюс.
Преимущества автономного отопления:
- владелец сам решает, когда включить отопление и какую температуру установить;
- при выборе этого варианта водяного отопления загородного дома, ценаза топливо намного ниже, чем при подключении к центральной системе;
- при длительном отсутствии дома можно сэкономить, просто отключив отопление или оставить его на минимуме;
- можно выбрать двухконтурный котел и сразу решить вопрос с отоплением и горячей водой.
Недостатки автономного отопления, скорее, условные:
- нужно ежегодно проводить диагностику отопительного оборудования;
- дорогостоящее оборудование и монтаж, но затраты быстро окупаются за счет рационального использования;
- могут возникать сложности при обустройстве места, где будет установлен котел (замена отделки на огнестойкую, частичная перепланировка и т.д).
Автономное отопление обойдется дороже, но этот недостаток компенсируется независимостью от поставщиков и всегда комфортной температурой в помещении при любых погодных условиях.
Нормативные показатели температур для разных помещений
Правильная разводка отопления в частном доме должна обеспечивать во всех его помещениях температуру, установленную нормативами. Требования к температуре разнятся, в зависимости от типа помещения:
- для спальни – +20-24°С;
- для ванных и санузлов – +22-25°С;
- для гостиной и комнат, в которых обитатели дома бывают чаще всего – +22-25°С;
- для столовой и кухни, рабочих помещений – +18-22°С;
- для прихожей, гаража и проходных комнат – +12°С.
Важно! Средним уровнем комфортной температуры в жилом доме считается +20-24°С.
Требования САНПиН к температуре в частном доме
Именно к этим показателям нужно стремиться, проектируя систему отопления дома. С их учетом необходимо подбирать мощность котла, тип батарей, а также вариант разводки труб.
Критерии выбора системы отопления загородного дома
Чтобы выбранный вариант отопления загородного дома был максимально сбалансирован по цене и эффективности, нужно учитывать ряд технических параметров.
Подобрать оптимальный вариант можно, опираясь на размеры дома и основные характеристики оборудования:
- Общая площадь помещений от которой зависит выбор системы и вида топлива.
- Общая длина коммуникаций и количество точек рассеивания тепла. Чем выше эти параметры, тем мощнее нужен отопительный котел.
- Материал стен и перекрытий, энергоэффективность дверей и окон, наличие дополнительного утепления. При высоких показателях реально сэкономить на оборудовании и расходных материалах.
- Среднегодовая температура. От этого показателя зависит выбор топливной системы. Например, в регионах с сильными морозами жидкотопливные варианты использовать нерационально.
- Количество проживающих людей. Чем их больше, тем выше затраты на обустройство вентиляции.
На основании этих критериев мастера подберут один или несколько вариантов отопительной системы с высоким КПД.