Виды системы отопления частного дома — разновидности на примерах

Существуют различные виды систем отопления частного дома. Но все их можно поделить на три вида: воздушные, электрические и водяные. Каждая из них делится на несколько типов в зависимости от обогревателя, источника энергии, способа подачи теплоносителя.

Все виды системы отопления частного дома имеют свои характеристики, поэтому, прежде чем выбрать один из них, нужно внимательно ознакомиться с их особенностями. Как выглядят современные отопительные системы, можно посмотреть на фото.

Воздушное отопление в частном доме

К такому типу относят газовые и электрические конвекторы, печи разного вида. В данных устройствах нет теплоносителя, и воздух в помещении обогревается непосредственно от них.

Данные виды систем отопления прогревают комнату благодаря конвекции воздуха. Это происходит следующим образом: холодные потоки, проходя через жалюзи и горячие пластины прибора, нагреваются и проникают в помещение. Приборы могут иметь вентилятор, который принудительно нагнетает воздух и способствует быстрому прогреву комнаты.

Похожие функции имеют и газовые конвекторы, однако для их работы требуется газовая труба и дымоход для удаления продуктов сгорания. Устройства, созданные с учетом новых технологий, позволяют не только отапливать дом, но и нагревать воду для бытовых нужд (детальнее: «Новые технологии в отоплении частного дома — современные отопительные системы на примерах»). Среди воздушных обогревателей такого типа электрических устройств не существует.

До сих пор большой популярностью пользуются печи. Причем, современные устройства имеют высокий КПД. Например, печь Булерьян имеет КПД 95%, и в зависимости от модификации, способна обогревать дом площадью 100-1000 «квадратов». Работают такие приборы на дровах, одной загрузки топлива хватает на 7-10 часов (прочитайте: «Современные системы отопления частного дома — выбираем вариант отопительной системы из доступных»).

Корпус печи огибают трубы, обшитые кожухом. Поверхность прибора нагревается не сильно, зато воздух, выходящий из труб, достигает температуры 160 градусов. Такие печи очень удобны для отопления частных домов, дачных строений, куда приезжают нечасто, так как позволяют быстро нагреть воздух. В то же время, они не зависят от источника энергии, не считая дров.

Водяные системы отопление

Несмотря на то, что существуют другие виды отопительных систем, которые во многом удобнее, водяные все же являются одними из самых распространенных в городе. Причем ими пользуются как в многоэтажных зданиях, так и в домах частного сектора.

Для разводки используют трубы из меди, стали, полипропилена, металлопласта. Иногда комбинируется несколько материалов с целью увеличения КПД или повышения удобства монтажа. Существуют разные виды отопления в частном доме, основанные на разводке труб. В качестве основного устройства используются котлы и радиаторы, а также системы «теплого пола».

Недавно появился новый тип электрических обогревателей – электродный. В такой разновидности систем отопления отсутствует теплообменник, а жидкость нагревается благодаря движению электронов со скоростью 50 Гц, что составляет 50 циклов в секунду. Такие устройства могут работать без принудительной циркуляции, а в случае необходимости их можно совмещать с котлами иного типа, или же устанавливать в одной системе параллельно друг другу.

Водяные контуры бывают однотрубными и двухтрубными. В двухтрубных системах теплоноситель подается в отопительные приборы по одной трубе, а возвращается по другой. В этом случае температура воды не зависит от числа радиаторов и лишь немного понижается при прохождении через трубу, что практически не сказывается на эффективности отопления. В таких системах подача воды может быть принудительной или естественной.

Эффективность однотрубной системы зависит от количества радиаторов, так как теплоноситель при прохождении через трубу охлаждается, и при поступлении в другие батареи уже имеет меньшую температуру. Если в однотрубном контуре подача воды произвольная, то лучше устанавливать не больше трех радиаторов. При использовании циркуляционного насоса на одну трубу должно приходиться не больше пяти батарей.

Водяные виды отопления частного дома отличаются и по внешнему виду и материалу изготовления радиаторов. Они бывают секционными, колончатыми и панельными. Что касается материала, то радиаторы для водяного отопления частного дома могут быть изготовлены из стали, чугуна, алюминия, биметалла. Чугунные батареи не рекомендуется использовать в автономных системах отопления частного дома, поскольку на их нижнюю часть тратится большое количество теплоносителя, а в результате этого, повышается расход источника энергии. Отопительные приборы такого типа могут иметь нижнее и боковое подключение.

В зависимости от того, из какого материала изготовлены батареи, они обладают своими особенностями. Если возникают сомнения по поводу выбора того или иного радиатора, лучше остановиться на биметаллических изделиях – они прочны, быстро нагреваются и так же быстро отдают тепло помещению.

Рассматривая, какие виды отопления бывают, нельзя не уделить внимание системам «теплого пола». Водяная система укладывается змейкой или спиралью, с помощью металлопластиковых или полиэтиленовых труб. КПД у этих двух материалов практически одинаковый, но металлопласт удобнее в монтаже и дешевле стоит. После укладки труб заливается бетонная стяжка, а сверху монтируется напольное покрытие, обычно керамическая плитка.

Виды электрического отопления

Воздушные и водяные виды систем отопления зданий обходятся дешевле, чем электрические. Большинство обогревателей потребляет немалое количество электроэнергии, поэтому они в основном не используются в качестве главного источника тепла.

Среди электрических устройств немалой популярностью пользуются системы «теплого пола». В этом случае укладывается инфракрасная пленка, сверху которой монтируется напольное покрытие. Поверх инфракрасной пленки не разрешается настилать ковры, а также ее не должно быть в тех местах, где находится мебель. Но системы «теплого пола» не способны эффективно обогревать помещения, в основном их используют в качестве дополнительного источника тепла.

В настоящее время существуют различные виды схем отопления, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. При выборе подходящего варианта нужно учитывать массу факторов: площадь дома, финансовые возможности, качество утепления здания, доступность источников энергии.

Варианты системы отопления частного дома

Считается, что лучшие варианты системы отопления частного дома должны удовлетворять требования жильцов, соответствовать требованиям монтажа, не влечь за собой дискомфорта и дополнительных трат. Идеальность отопления в частном строении зависит от индивидуальных особенностей планировки недвижимости.

Системы отопления частного дома

Важные критерии при выборе системы отопления частного дома

• минимальные расходы с высокой степенью теплоотдачи – предполагают малые денежные расходы на установку отопительной системы, профилактику и эксплуатацию;
• соответствие требованиям современных стандартов – приветствуются автоматизированные системы с минимальным вмешательством человека;
• высокие параметры износостойкости – зависят от бренда и эксплуатационных характеристик оборудования.

В большинстве домах старой постройки проводится монтаж системы отопления частного дома своими руками. В зависимости от типа топлива автономные системы бывают нескольких видов.

Какие варианты системы отопления частного дома бывают?

Каждый из видов отопительных систем хорош по-своему,и, зависит от месторасположения дома, а так же, финансовых возможностей домовладельца.

1.Водяная система отопления

Водяная система отопления самая распространенная в нашей стране. Она легко реализуема своими силами без привлечения высококвалифицированных профессионалов.

Водяная система отопления включает в себя три составляющие: котел, отопительные приборы и трубопровод.

Варианты котлов для системы отопления частного дома

Котел-это агрегат, нагревающий теплоноситель(воду).

Твердотопливный котел

Он производит тепло из дров, угля или торфа. При ручной загрузке топлива минимальная температура на выходе из котла более 65град. Такая температура избыточна в межсезонье. Благодаря включению в систему теплоаккумулятора и смесительного крана появляется возможность подать в систему любую комфортную температуру. Кроме того, это позволит сократить количество заправок топлива. А, значит, и сэкономить.

Очень существенным недостатком твердотопливного котла считается долгое время первичного нагрева, которое бывает от 2-х до 4-х часов. Чтобы устранить этот недостаток в систему вписывают дополнительный газовый или электрический котел.

Выбор теплового аккумулятора для твердотопливного котла зависит от тепловых потерь помещения, с учетом, что на 1кВт необходимо от 20 до 40литров.

Для защиты котла от конденсата устанавливается трехходовой кран на обратке перед котлом. При ручной загрузке температура обратки должна быть более 55град. Для котла пиролизного типа трехходовой клапан на обратку устанавливается не ниже 65град, а иногда и 75град.

Газовый котел

Газовый котел работает от природного или привозного газа. А, предназначен для передачи тепловой энергии от продуктов сгорания теплоносителю.

Газовые котлы бывают

• Одноконтурные(только отопление)
• Двухконтурные(отопление и горячее водоснабжение)

Так же выделяют традиционные и конденсационные, с открытой камерой сгорания и закрытой камерой сгорания.

Газовый котел состоит из

• Горелка с газовой арматурой
• Первичный теплообменник
• Циркуляционный насос
• Расширительный бак
• Автоматика управления и устройства безопасности
• Контур приготовления горячий воды (у двухконтурных котлов). Если котел конденсационный двухконтурный, то у него два теплообменника: первичный-тепло передается теплоносителю от продуктов сгорания; вторичный-от теплоносителя нагревается холодная вода. Встречаются комбинированные котлы, в которых один теплообменник, предназначенный и для отопления, и для нагрева воды.

Для установки системы необходимо достаточное количество денежных средств и наличие близ лежащей газовой ветки.

Интересно! При отсутствии газовой ветки на приусадебном участке потребуется установка газгольдера – емкости, заправленной пропаном бутаном.

Плюсов у такой установки намного меньше чем минусов. К ним относятся: экологичность, автономия и длительный срок службы оборудования. Из недостатков стоит отметить:

• сложность установки газгольдера, высокие требования к его содержанию;
• неудобства, связанные с постоянной дозаправкой;
• дороговизна покупки и обслуживания оборудования;
• постоянный контроль за эксплуатацией: личный и сервисный;

Стоит учесть, что при переходе с одного на другой вид газа обязательна замена жиклеров.

Дизельный котел

Дизельный котел работает на дизельном топливе.

При использовании дизельного котла обязательна котельная, так как необходимо установить большую емкость для хранения солярки. Бак имеет объем от 750литров до нескольких тонн. При этом надо учитывать, что дизельное топливо обладает сильным, едким запахом, который въедается в стены помещения. Расход солярки примерно 20литров на 1кв.м. в год. То есть для дома в 100кв.м. потребуется примерно 2тыс.литров в год или 170литров солярки в месяц. Если использовать солярку низкого качества, то всё оборудование может выйти из строя. Если использовать для отопления качественную солярку, то применение дизельного котла становится экономически невыгодным.

Электрический котел

Эти котлы различают по мощности-либо220В, либо 380В.

Большая часть современных котлов представляют собой мини котельную. То есть в них встроено всё необходимое для безопасной и качественной работы.

Схема обвязки котла с применением системы «теплый пол»

Чтобы понять, какой будет расход электроэнергии необходимо рассчитать тепловые потери дома, и выбрать мощность котла. Как правило, для дома в 100кв.м. необходим котел 12кВт. Если, в Вашем регионе стоимость электроэнергии не очень высока, то возможно использовать эту систему. Стоит учитывать какую мощность выделено от электросетей. То есть, если выделено меньше 15кВт, то пользоваться электрическим котлом будет проблематично.

Оборудование, необходимое для безопасной работы котла:

Расширительный бак

Он предназначен для компенсации давления или уменьшения давления в системе. В закрытой системе он представляет собой герметичную капсулу, внутри которой мембрана или резиновый шар. Вверху капсулы расположен ниппель через который закачивается воздух или газообразный азот. С помощью ниппеля можно стравить излишки воздуха или закачать недостающее его количество. Завод изготовитель настраивает бак в пределах 1,5-3бар. Чтобы бак четко вступил в работу системы нужна его настройка. Для этого систему накачивают теплоносителем до отметки на манометре системы безопасности в 1бар. Затем, нажимая на ниппель стравливается воздух, пока стрелка манометра не начнет падать. Теперь система будет работать синхронно. Оптимальным расположением расширительного бака считается подключение к обратному трубопроводу вблизи всасывающего патрубка циркуляционного насоса.

Механический фильтр

Оптимальное сечение механического фильтра 800микрон. Он предназначен, чтобы задерживать механические частицы и исключать, тем самым, засорение насоса.

Насос

В закрытых системах отопления насос не имеет подшипников, а смазывается за счет теплоносителя. Как правило, имеет несколько скоростей.

Группа безопасности

Устанавливается группа безопасности на выходе из котла. В нее входят манометр для визуального наблюдения за давлением в системе отопления, автоматический воздухоотводчик для сброса воздуха из системы, предохранительный клапан для сброса давления.

Слив и залив системы

Осуществляется в самой низкой точке. Как правило, имеет кран.

Варианты отопительных приборов для системы отопления частного дома

В качестве отопительных приборов выступают радиаторы. Их устанавливают под окно, чтобы предотвратить запотевание. На 1кв.м. площади отапливаемого помещения на первом этаже подбираются радиаторы мощностью в 170Вт. А на 2 и последующие этажи мощностью в 100Вт. Специалисты советуют прибавлять 30% мощности для быстрого разогрева помещения.

У радиаторов есть свои обозначения. Первая цифра означает количество панелей, вторая цифра-количество конвективных пластин, далее идут длина и ширина радиатора. Модели с индексом К обозначают боковое подключение, а с индексом KV-нижнее и боковое подключение.

Схемы подключения радиаторов

• По диагонали. Данная схема более эффективна по теплоотдаче.
• Через нижние патрубки. При использовании большой секционности радиаторов (более 8 секций) использовать такую схему не рекомендуется. Так как плохо прогреваются верхние углы радиатора. Но, эту схему применяют очень часто, потому что легче скрыть трубы.
• Боковое подключение. По теплоотдаче более эффективна, чем с нижним подключением, но менее эффективна по сравнению с диагональным подключением.

Установка радиатора

• Разметить места установки кронштейна на стене с учетом монтажных скоб на тыльной стороне радиатора.
• Зафиксировать кронштейны при помощи метизов
• Установить радиатор, закрепив монтаж скобы на кронштейне.
• Подключить радиатор к трубам системы отопления. Если радиатор подключается к однотрубной системе отопления, то между подающей и обратной трубами надо установить байпас. Байпасом называют трубу на один диаметр меньше, чем подающая труба и обратная.

После монтажа радиатора в один из его патрубков устанавливается заглушка, а в верхний патрубок устанавливается воздухоотводчик.

При одностороннем подключении теплоотдача на 5% меньше паспортного значения. При подключении радиатора в нижние патрубки происходит снижение теплоотдачи уже на 10-15%. Максимальная теплоотдача наблюдается при диагональном подключении.

Для эффективного использования радиатора используют запорную арматуру:

• Термостатический клапан
• Термостатическая головка на входе в радиатор
• Запорный клапан на обратной трубе

Варианты прокладки трубопровода для системы отопления частного дома

Трубопровод, который соединяет котел с отопительными приборами. Современные системы трубопроводов изготавливают из полимерных материалов.

Выделяют два основных вида системы отопления:

Однотрубная система отопления

Однотрубная система ещё не так давно была очень популярна. Тогда использовали металлическую трубу большого диаметра, которая проходила по периметру помещения. А к ней уже подсоединялись, как правило, чугунные радиаторы. Таким образом, сама труба представляла собой отопительный прибор. Но, как только в качестве трубопровода стали использовать полимерные материалы, однотрубная система отопления стала монтироваться все реже. Единственная причина, по которой до сих пор ее используют-это легкость монтажа системы и простота маскировки труб в перекрытии.

Двухтрубная система отопления

Более популярная система отопления несмотря на более сложный монтаж по сравнению с однотрубной. По одной трубе происходит подача теплоносителя от котла в радиаторы отопления. А по другой трубе остывший теплоноситель отводится от радиаторов к котлу.

Водяные теплые стены и теплый пол

Основным преимуществом системы является то, что происходит прогрев стен или пола, которые продолжают излучать тепло даже при выключенном котле. Эта система отопления низкотемпературная. То есть, температура теплоносителя 27град., а не 60град, как для радиаторов. Это приводит к экономии затрат на отопление.

Для присоединения к системе отопления используется коллекторная группа. На подаче устанавливаются расходомеры 0-6л/сек. С их помощью можно выставлять расход теплоносителя для каждого контура в отдельности. Так же, для высокотемпературной системы отопления (наличие радиаторов отопления или отсутствие возможности понижать температуру теплоносителя на выходе из котла) обязательно использовать насосносмесительный узел. Он позволяет создавать дополнительный контур отопления с пониженной температурой. Коллектор к системе подключается через шаровые краны.

Монтаж водяного теплого пола

• Очищение поверхности пола от пыли и грязи
• Монтаж гидроизоляционного материала
• Проклейка демпферной ленты по периметру помещения
• Укладка теплоизоляционного слоя
• Монтаж труб из сшитого полиэтилена с наружным диаметром 16мм. Шаг укладки определяется с помощью теплотехнического расчета
• Конца труб подключаются к коллектору
• Испытание системы
• Опрессовка и заливка бетоном.
• Пол готов к эксплуатации через 28дней.

Монтаж водяных теплых стен

• Очищение стены от отделки, пыли и грязи
• Монтаж труб из сшитого полиэтилена. Для крепежа используются монтажные планки со специальными пазами для размещения трубопровода.
• Проводится испытание на герметичность
• Систему опрессовывают до 1,5бар и наносится слой штукатурки на стену 10-30мм. Штукатурка не должна быть теплоизолирующей.

Какой теплоноситель лучше?

Специалисты рекомендуют использовать чистую, фильтрованную воду в качестве теплоносителя. И вот почему:

• Незамерзающую жидкость можно использовать только в закрытых системах
• У воды меньше линейное расширение. Это значит, что расширительный бак требуется меньшего объема, чем при использовании незамерзающей жидкости.
• Вода, благодаря своим физическим свойствам, лучше накапливает и передает тепло.
• При использовании твердотопливного котла желательно включать в систему теплоаккумулятор. Тогда, становится экономически нецелесообразно заливать большое количество незамерзающей жидкости.
• Незамерзающая жидкость вырабатывает себя в течение пяти лет и ее нужно менять.
• Некоторые пугают, что в котле будет образовываться налет от воды, как в чайнике. Но, это не так. Дело все в том, что в чайнике мы регулярно меняем воду. А в системе заливаем воду один раз.

2.Воздушное отопление

Нагрев помещения осуществляется за счет прогрева воздуха газовым оборудованием, водяным теплообменником, электронагревателем, вентилятором и другими устройствами через воздуховоды. Воздушная система отопления в частном доме считается затратной и неэкономной. Во-первых, расход электроэнергии экономный не в каждом типе оборудования, во-вторых, степень нагрева и постоянство температурного режима нельзя сравнить с другими типами обогрева помещения.

Варианты системы воздушного отопления для частного дома

Прямоточная система воздушного отопления

Весь воздух в прямоточной системе забирается с улицы, перегревается до +35-40град. и подается по распределяющим воздуховодам в помещения.

Система воздушного отопления с частичной рециркуляцией

В такой системе часть воздуха забирается с улицы и смешивается с воздухом внутри помещения. Затем, нагретый и перегретый воздух подается к воздуховодам.

Система воздушного отопления с полной рециркуляцией

Воздух в данной системе гоняется внутри помещения без подмеса с улицы. Такая система не безопасна для здоровья, так как воздух будет переполнен бактериями. Но, возможно избавится от этого недостатка включив в систему дорогостоящее оборудование для очистки воздуха.

3.Паровое отопление

Установка паровой системы считается востребованной на сегодняшний день. Она функционирует за счет разных видов топлива. Это может быть твердотопливная система отопления в частном доме или обогрев с помощью газа и электричества. При монтаже строители отдают предпочтение комбинированным вариантам: газ+электричество или газ-твердое топливо. Правильно выбранная система обогрева делает процесс обогрева частного дома бюджетным. Установка насоса в систему отопления частного дома позволит ускорить процесс перераспределения топлива и нагрева помещений.

4.Электрическое отопление

Популярность электрического отопления снизилась в сравнении с другими системами. Причина того заключается в дороговизне оборудования и энергоносителей. Электрическое отопление дома своими руками несмотря на сложность процесса относится к экологичному, не требует постоянного контроля со стороны сервисных служб. Монтаж электрического отопления возможен при соблюдении техники безопасности в плане разводки электрической проводки. Установкой оборудования должен заниматься специалист с опытом работы электрика.

Если нет возможности или достаточной мощности для подключения дома к электросетям используют альтернативные способы получения электроэнергии. К ним относятся солнечные батареи и ветрогенераторы.

Ветрогенератор

Ветрогенератор бесшумен и экологичен. Однако, для отопления необходима большая мощность, поэтому и ветрогенератор будет внушительных размеров. Устанавливают ветрогенераторы на мачте более 8м. высотой. Кроме самого ветрогенератора необходимо еще подключить контроллер для равномерного заряда аккумуляторных батарей, аккумуляторы для накопления энергии, переключатели, предохранители и инвертор для преобразования постоянного тока в переменный с изменением напряжения с 12V на 220V.

Солнечные батареи

Принцип работы солнечных батарей в том, что они аккумулируют солнечную энергию. А, представляют собой панели с фотоэлементами. Так же, как и для ветрогенератора, с электропанелями придется приобрести и установить контроллер, аккумуляторные батареи, предохранитель, реле и инвертор. Если учесть, что для отопления дома в 100кв.м. потребуется примерно 10 000Вт тепловой энергии, то необходимо установить более 30 больших батарей на крыше с мощностью выше 300Вт каждая. Это сделать если и возможно, то крайне проблематично.

Альтернативные способы отопления в виде ветрогенераторов и солнечных батарей привлекают своей экологичностью и независимостью, но имеют очень большой недостаток. А именно, очень дорогое оборудование, которое окупит себя только через много лет.

5.Геотермальное отопление

Подразумевает собой отопление частного сектора за счет использования природного тепла. Теплоноситель в систему отопления частного дома аккумулируется в глубоких слоях грунта. Сохранение постоянной температуры в глубоких слоях земли позволяет использовать тепло в благих целях. В качестве теплоносителя используется вода или антифриз жидкость.

Инновационные вид установки имеет массу плюсов: экологичный, безопасный, дает возможность постоянного получения необходимого количества тепла, не заставляет задуматься, когда и как промыть систему отопления в частном доме, и с помощью каких средств.

Для геотермального отопления применяют

Тепловой насос

Тепловой насос не вырабатывает тепло, а перекачивает его из недр земли. Сначала охлажденный теплоноситель системы отопления нагревается на несколько градусов проходя по наружному контуру. Затем, проходя через теплообменник передает тепло во внутренний корпус насоса с хладагентом. Из-за низкой температуры кипения, хладагент превращается в газообразное состояние, когда проходит через испаритель. Это происходит при низком давлении и температуре -5град. Далее, в компрессоре газообразный хладагент сжимается до высокого давления и температуры. Потом, находясь во втором теплообменнике газ передает тепло теплоносителю системы отопления. Таким образом хладагент остывает, переходит в жидкое состояние, а давление снижается и направляется на следующий круг. А нагретый теплоноситель поступает к отопительным приборам.

Геотермический грунтовый зонд

Установка геотермального зонда включает в себя несколько этапов работ:

1. Бурится скважина. Глубина скважины рассчитывается по требованию теплового обеспечения дома и зависит от грунта.
2. Зонд, внутри которого теплоноситель, опускается в скважину . Теплоноситель передает тепло из грунта тепловому насосу. Зонд бывает вертикальный и наклонный. Наклонные зонды используют, когда нет возможности заглубиться в грунт. Горизонтальные коллекторы часто используют под плитным утепленным фундаментом. Если есть грунтовые воды, то специалисты советуют применять колодезные установки.
3. Продуктивность геотермальной системы отопления зависит от отопительной системы в доме. Лучше всего замечено сочетание с системой «теплый пол», «теплые стены» и фанкойлами.

Работа такой системы возможна в двух режимах. В отопительный период насос будет отапливать дом, транспортируя тепло из глубин земли. А летом будет работать, как кондиционер, то есть перенаправлять тепло из дома в скважину.

Резюме

Чтобы выбрать вид отопления, стоит знать о них основную информацию ещё на этапе проектирования или планирования дома. Если есть возможность подвести газ к дому, то это самый оптимальный вариант цена-качество. Если нет газа, то проще всего посмотреть у соседей, что они используют и как реализована система отопления. Понимание методики монтажа позволит понять ее эффективность, убедиться в платежеспособности и других моментах.