Отопление в частном доме: классификация схем, энергоносителей и оборудования. Их особенности, преимущества и рекомендации

Система отопления является важной инженерно-технической сетью, она критически важна для жизнедеятельности наших соотечественников, так как зимой в наших широтах бушуют морозы, поэтому отопление в частном доме должно быть сделано на “отлично”. В этой статье мы рассмотрим все существующие варианты обогрева частных домов, их достоинства и особенности. Приведенная ниже информация поможет вам понять, какое отопление лучше для частного дома именно в вашем случае, а также избежать распространенных ошибок.

Содержание

Виды тепло- и энергоносителей для систем отопления в частном доме

Отпление в частном доме по типу используемого энергоносителя может быть:

• Электрическим.
• Газовым.

По типу теплоносителя:

• Водяным.
• Воздушным.

Каждую из систем отопления подробно разберем в следующих разделах.

Классификация и особенности водяного отопления с газовыми или электрическими котлами

Изложенная ниже классификация соответствует одновременно всем видам котлов, в качестве теплоносителя для которых применяется жидкость. Это могут быть газовые, электрические, твердотопливные и пр. генераторы теплоты. Система отопления частного дома может обладать двумя видами циркуляции:

1. Естественной (природной). Она возникает вследствие разницы температур и плотности теплоносителя в подающем трубопроводе и обратном. Горячие массы воды стремятся вверх, в то время как холодные – вниз. Нужно сказать, что такой метод циркуляции в наше время не имеет должной популярности. Объясняется это его недостатками, такими как медленный разогрев теплоносителя, а также требовательность к уклонам трубопроводов. Если на каком-либо участке будет малейший контруклон, то циркуляция рабочей среды будет невозможна. В таком случае подключение новых приборов отопления (например, при достройке помещений) практически исключена, так как будет нарушаться гидравлический баланс. Особых проблем доставляет пользователям естественных систем циркуляции воздух, который скапливается в трубопроводах и нарушает циркуляцию.
2. Принудительной. Предполагает использование насосного оборудования. Этот вид считается современным, так как использование циркуляционного насоса решает все возможные проблемы, которые присущи предыдущему виду. Монтаж отопления в частном доме возможен даже своими руками, потому что не нужно соблюдать уклоны трубопроводов.

Система отопления может быть открытой и закрытой. В первом случае используется открытый расширительный бак, во втором – закрытый. Открытый тип является пережитком прошлого и применялся при использовании естественной циркуляции. Открытые расширительные баки плохи тем, что они позволяют теплоносителю контактировать с окружающей средой.

Не все материалы это приветствуют, потому что это приводит к коррозионным процессам.

Что касается схемы расположения трубопроводов, то здесь все довольно просто. Вы можете выбрать для своего частного дома схему:

• Однотрубную. В таком случае отопительные приборы подключены последовательно один за другим. Такая схема великолепно подойдет для одноэтажного дома.
• Двухтрубную. Характеризуется наличием двух магистралей – подающей и обратной. Подключение каждого радиатора в ней индивидуально. Есть варианты, при которых оба трубопровода располагаются наверху, внизу, либо подающий наверху, а обратный – внизу. Двухтрубная схема отопления частного дома – идеальный вариант для построек с двумя и более этажами.

Если уже вспомнили про приборы отопления, то у вас есть широкий выбор. Ориентироваться необходимо на располагаемый бюджет, а также характеристики системы. Вы можете приобрести радиаторы следующих типов:

• Чугунные. Это старая добрая классика, которая нам известна еще со времен советского союза. Яркими ее представителями являются чугунные секционные радиаторы МС140. Они характеризуются низкой стоимостью, неприхотливостью к качеству теплоносителя, а также долговечностью. Но к недостаткам относится их низкая инерционность, которая не позволяет качественно выполнять регулировку температуры в помещении.
• Алюминиевые. Обладают высокой ценой и великолепной тепловой отдачей. Не рекомендуется их использование с металлическими трубопроводами, потому что это может привести к окислительным реакциям и уменьшению срока их эксплуатации.
• Стальные. На втором месте в ценовой категории после чугунных. Их существует большое множество: панельные (штампованные), трубчатые и секционные. Категорически не допускается их использование в открытых системах отопления, так как они быстро поддаются коррозии.
• Биметаллические. Являются золотой серединой по соотношению цены и качества. Исходя из названия, можно догадаться, что они выпускаются из двух видов металлов, для этого используется сталь и алюминий. Из стали создается внутренний сердечник, который находится в алюминиевом кожухе. Такой симбиоз позволяет их использовать в системах с большим давлением и добиваться высокой теплоотдачи. Также биметаллические радиаторы не боятся гидравлических ударов.

Подключение электрического котла

Электрическое отопление частного дома

В большинстве случаев электрическое отопление в частном доме устанавливают тогда, когда нет подключения к газовой сети, а также в качестве резервного вида.

Электрическое отопление частного дома имеет такую классификацию:

1. Системы отопления с электрокотлами.
2. Инфракрасный обогрев.
3. Теплый пол.
4. Индукционное отопление.

Давайте рассмотрим более подробно каждый из этих пунктов.

Отопление электрическими котлами

Отопление частного дома может комплектоваться электрокотлами, они в свою очередь могут быть двух типов:

• Электродными. Принцип работы заключается в пропуске электрического тока через воду между двумя электродами. За счет этого происходит нагрев жидкости.
• С ТЭНами. В корпус для нагрева рабочей среды устанавливается несколько ТЭНов, в зависимости от режима работы, могут работать несколько или все сразу.

Электрические источники теплоты характеризуются широким выбором мощностей, что позволяет их использовать как для обогрева небольших коттеджей, так и больших загородных домов. В зависимости от мощности, они изготовляются однофазными (220В) и трехфазными (380В). Подключение их незамысловато и позволяет провести отопление своими руками.

К преимуществам такого оборудования можно отнести:

• Небольшие размеры.
• Легкость монтажа и управления.
• Эффективное регулирование температуры.
• Есть возможность подключения наружных датчиков температуры.
• Тихая работа и высокий КПД.
• Экологическая безопасность.
• Доступная цена.

Что касается недостатков, то можно выделить следующие:

• Большие счета за электричество.
• Срок использования ТЭНа составляет пару лет, затем он покрывается накипью и выходит из строя.
• Монтаж системы отопления с электрическим котлом требует качественной проводки, которая должна быть подобрана с необходимым запасом.
• Требовательность к параметрам сети. Если у вас «скачет» напряжение, то такие источники теплоты будут работать некачественно или вообще не будут.

Инфракрасный обогреватель

Инфракрасный обогрев

Инфракрасное отопление частного дома получило популярность относительно недавно, но за это время себя хорошо зарекомендовало. Заключается принцип работы этого метода в том, что электрическая энергия преобразовывается благодаря кварцевым излучателям в инфракрасные лучи. Отличием этого способа является нагрев предметов, а не воздушных масс.

Согласитесь, что в районе шкафов с вещами или книгами вам не особо нужен обогрев, но зато без него не обойтись возле дивана или компьютерного стола. Приборы инфракрасного отопления изготавливаются в напольном варианте, стеновом, а также подвесном.

К преимуществам можно отнести экономичность, которая по сравнению с применением электрокотлов – на треть меньше. К тому же инфракрасное отопление частного дома можно создать своими руками при наличии минимальных познаний в электротехнике.

Недостатком является разница температуры в различных зонах помещения, что не всегда позволяет чувствовать себя комфортно. Подключение “теплого” пола

Электрический «теплый пол»

Такая система отопления частного дома имеет вид тонких кабелей, которые установлены в пол. При прохождении электрического тока по ним, выделяется тепло, которое нагревает окружающие предметы и сам пол. Укладываться нагревательный элемент может по-разному: полосами, зигзагами, волнами и пр.

Система “теплый пол” может устанавливаться в стяжку или под напольное покрытие для различных типов помещений. В целях экономии можно покрывать не всю площадь комнаты, а только необходимые пространства. К источнику питания – электросети, подключается с помощью электронного регулятора. Он задает необходимый режим обогрева и, при достижении заданной температуры, отключает обогрев.

Достоинства:

• Быстрый и понятный монтаж.
• Долговечность.
• Возможность зонального обогрева.
• Скрытая установка, «дружит» со всеми напольными покрытиями.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость электроэнергии и требовательность к параметрам сети.

Индукционное отопление

Индукционное отопление в частном доме со временем становится все более популярным. Изначально такие источники тепла подтвердили свою состоятельность на промышленных объектах, но со временем стали использоваться и при индивидуальном обогреве.

Принцип работы основывается на электромагнитном поле, которое возникает вследствие пропуска электрического тока через катушку. Внутри нее располагается металлическая труба, которая нагревается за счет контакта с электромагнитным полем. Через нее пропускается теплоноситель, который нагревается и уходит в систему теплоснабжения.

Индукционное отопление можно создать своими руками, оно не сложнее обычного электрического. Но особое внимание нужно уделить правильному выбору мощности.

Достоинства таких котлов:

• Надежность. Если установлена качественная автоматика, то может работать в полностью автономном режиме весь отопительный сезон.
• Работает с множеством теплоносителей. Это может быть вода, масло и пр.
• КПД более 90% в зависимости от модели.
• Длительный термин использования. При правильной эксплуатации может достигать трети века.
• Легкая установка и неприхотливое обслуживание.

Недостатки:

• Высокая стоимость.
• Некоторые модели при эксплуатации сильно шумят.

Газовое отопление частного дома

Газ – это наиболее экономически выгодный энергоноситель, даже несмотря на его высокую стоимость. Он обладает высокой калорийностью, что позволяет за условно один и тот же объем топлива, например, газа или угля, получить большее количество теплоты. В теплоэнергетике этот показатель называется энтальпией.

Выполняется монтаж отопления на газу в соответствии со СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» от 26 июня 2003г, а также СП 89.13330.2012 «Котельные установки. Актуализированная редакция СНиП II-35-76».

Все работы должны проводиться по ранее согласованному плану с компанией-поставщиком газа. Подключение источника теплоты выполняется в присутствии представителей поставщика или их силами.

Особое внимание уделите выбору котла, так как на рынке представлено множество моделей, как от отечественных, так и заграничных компаний. Если вы нуждаетесь в отоплении, то для вас подойдет одноконтурный котел, но если нужна и горячая вода для бытового применения, то двухконтурный источник теплоты вам в помощь.

Преимущества газового отопления в частном доме:

• Большой выбор оборудования, как по мощности, так и по функциям.
• Надежность в работе. Устройство газового котла настолько простое, что вероятность его выхода из строя в отопительный период маловероятно, но это при условии периодических осмотров.
• Качественная регулировка. Именно этот пункт во многих случаях является основополагающим. Системы автоматики, применяемые в современном газовом оборудовании, позволяют выполнять обогрев дома без вмешательства человека. Владельцу потребуется только выставить параметры температуры.
• Компактность. В продаже есть множество настенных и напольных моделей.
• Длительный срок использования.

Недостатки:

• Зависимость от компании поставщика газа.
• Установка должна выполняться в соответствии с разработанной документацией и по согласованию с поставщиком.
• Необходим периодический осмотр котла и вентиляционной системы.

Выбор теплоносителя

Теплоноситель – вопрос, который также заслуживает более подробного изучения. Что можно использовать в качестве его:

1. Воду. Является наиболее актуальной рабочей средой и используется в 90% всех систем отопления. Она имеет великолепные характеристики, такие как вязкость и теплопередача, а также отличается экологической чистотой. Немаловажным фактом является и ее дешевизна. К недостаткам можно отнести низкую температуру замерзания и появление накипи.
2. Этиленгликоль. Является антифризом на основе этиленгликоля и относится к среднеценовой категории. Неоспоримым преимуществом является низкая температура замерзания (-600С), что позволяет его использовать в загородных домах, где обогрев периодический. Также его применение не оставляет накипи на внутренних поверхностях оборудования и трубопроводов. Но несмотря на это, этиленгликоль не получил широкого распространения из-за своей высокой токсичности.
3. Пропиленгликоль. Как и предыдущий теплоноситель является антифризом и обладает великолепными характеристиками. Он замерзает при температурах больше -700С, а также имеет низкую химическую активность. В отличие от этиленгликоля он полностью безопасен для здоровья людей и может использоваться в жилых домах. Его доля составляет немного меньше 10% от общего количества теплоносителей. К недостаткам можно отнести его высокую стоимость.

Наши соотечественники предпочитают водяное отопление из-за его неоспоримых достоинств. В случае ремонтных работ вода сливается через дренажные устройства в канализацию, а после устранения неполадок заполняется снова. По желанию может применяться водоподготовительная установка.

Она удаляет соединения кальция и магния из воды путем их замещения катионами натрия или аммония. Вследствие этого вода становится более высокого качества и в процессе эксплуатации не возникает накипи. По факту многие владельцы частных домов предпочитают экономить на этом оборудовании.

Паровое отопление

Что касается парового отопления, то его использование для жилого фонда категорически запрещено. Это связано с его недостатками, которые будут рассмотрены ниже. В качестве генератора теплоты используется паровой котел, который нагревает воду до закипания.

Пар является теплоносителем, который выполняет функцию обогрева. Паровое отопление будет неплохим решением для складов, сараев, гаражей.

Преимущества:

• Улучшенная теплоотдача отопительных приборов, благодаря высокой эффективности пара по сравнению с водой.
• Быстрый прогрев помещений.
• Простота запуска даже после длительного простоя.

Недостатки:

• Короткие термины использования.
• Проблематичность регулировки и как итог неравномерный обогрев дома.
• Шумность в работе.
• Высокая температура на поверхности труб и радиаторов, которая приводит к ожогам при касании.

Монтаж отопления в частном доме с теплоносителем паром запрещается следующей нормативно-правовой документацией: СНиП 41-01-2003 и СНиП II-35-76. Нагреватель воды

Система «теплый пол» с жидким теплоносителем

Может использоваться как дополнение к стандартному отоплению или в качестве самостоятельного обогрева. В качестве теплоносителя может использоваться любой, который описан в разделе «Выбор теплоносителя». Система «теплый пол» работает в паре с котлом, который выполняет нагревательную функцию. Подсоединяться к нему она может напрямую или через коллектор.

Преимущества:

• Возможность совместного использования со стандартным обогревом.
• Возможность зонального обогрева.
• Длительный срок эксплуатации.
• Качественное регулирование.

Недостаток один – большое гидравлическое сопротивление из-за специфики монтажа змейкой, что влечёт за собой покупку более мощного циркуляционного насоса. Сделать такое отопление своими руками в частном доме не составит особых проблем.

Пример упрощенного расчета водяной системы отопления

Для точных расчетов необходимо высчитывать теплопроводность ограждающих конструкций, она будет зависеть от материалов, из которых они сделаны. Это непростая задача для неспециалиста, поэтому есть возможность пользоваться усредненными данными, которые дают более-менее точные результаты. Поэтому разберем простой вариант расчета котла и количества секций радиаторов.

Например, нам необходимо вычислить требуемую мощность котла для дома с площадью 200м2. Для этого воспользуемся формулой Q=(S×M)÷Qu, где Q – мощность котла, Qu – мощность на 100м2, равна 10кВт (устанавливается СНиПом 41-01-2003),S – площадь дома, M – коэффициент зависящий от местности, в средней полосе равен 1,5. Получаем Q=(200×1,5)÷10=30 кВт. К этому результату можно добавить 10% запас мощности. В итоге для покупки потребуется отопительный котел с мощностью не менее чем 33 кВт.

Теперь перейдем к подсчету количества секций батарей. Для расчета нам нужно обязательно знать тепловую мощность одной секции, в среднем она равна 200Вт в зависимости от вида. Это число и возьмем. Соблюдая условие, что Qu равно 10кВт на 100м2, получаем: N=200м2÷100Вт\м2=2м2.

То есть одна секция отопительного прибора может обогреть 2 квадратных метра площади. Так как общая площадь дома равна 200м2, то нам потребуется 100 штук секций. Распределяться они будут в зависимости от габаритов комнат, при условии 2м2 на одну секцию. Установка радиатора

Процесс монтажа системы отопления

После того как выбрана схема отопления частного дома и вы определились с мощностью котла и количеством секций радиаторов, можно переходить к монтажным работам. Они имеют такую последовательность:

• Изготовляется бетонное основание для напольного источника теплоты, если эта модель настенная, то крепятся кронштейны. Чаще всего это происходит в подвальном помещении или кладовке. Единственное условие – отсутствие высокой влажности. К месту монтажа должны подходить электрические коммуникации, которые нужны для систем автоматики.
• Продумать местонахождение дренажа для слива теплоносителя при необходимости проведения ремонтных работ.
• Установка отопительных приборов в каждой комнате. Важное условие – расстояние от подоконника до прибора и от пола до него должно быть не менее 100мм. Зазор от стены до батареи не менее 30мм. Это обеспечит наиболее качественную циркуляцию воздушных масс через прибор.
• Следующий этап – обвязка отопительных приборов и котла, установка запорной арматуры. В качестве труб лучше применять полипропиленовые аналоги. Они соединяются методом пайки и имеют длительный срок эксплуатации. Обвязка начинается от источника теплоты и идет к радиаторам. Не забудьте в самой высокой точке установить кран для спуска воздуха из системы, а в нижней дренажный вентиль.
• Для экономии топлива можно установить внешний датчик температуры, который соединяется с автоматикой котла или термостатические клапаны на каждом приборе. Так вы сможете регулировать температуру в своем доме. Лучше использовать датчик, но его настройкой должен заниматься специалист, так как многое зависит от количества комнат находящихся в тени или на солнце. Это делается для того, чтобы не получить недогрев в холодных комнатах и перегрев в теплых.
• На завершающем этапе система заполняется водой, если нет утечек, делается пробный розжиг котла. При повышении температуры теплоноситель имеет свойство расширяться и если есть слабые места на соединительных участках трубопроводов, то это сразу будет заметно.

Система воздушной вентиляции

Воздушное отопление дома

В нашей стране оно не пользуется большой популярностью, хотя имеет хорошую эффективность. Подача нагретого воздуха в помещения производится по специальным вентиляционным каналам, которые могут располагаться в полу или потолке. Воздушное отопление дома состоит из таких элементов:

• Теплогенератора. Для этих целей может использоваться отопительный котел, работающий с помощью любого энергоносителя.
• Воздуховодов. Выполняют доставку теплого воздуха от теплогенератора в помещения.
• Приточного вентилятора. Выполняет перемещение воздушных масс.

Часть воздуха для функционирования оборудования может браться с улицы, а часть с помещений. Монтаж системы отопления этого типа лучше доверить профессионалам, потому что самостоятельная установка довольно трудоемка.

Преимущества:

• Высокий КПД – до 90%.
• Не нужно тратиться на радиаторы.
• Возможность использовать совместно с кондиционированием.
• Хорошая регулируемость за счет низкой инерционности воздушных масс.

Недостатки:

• Устанавливается во время строительства строений.
• Нуждается в периодическом наблюдении и обслуживании.

Печь

Печное отопление

Относится к воздушному отоплению, потому что обогрев происходит благодаря нагретым воздушным массам, которые циркулируют по каналам расположенным в стенах. Хорошо тем, что позволяет сделать отопление частного дома своими руками, при условии, что владелец недвижимости знаком хотя бы немного с кладкой кирпича.

Печь обычно изготовляется на дровах или угле и ее принято устанавливать посредине дома, так как в таком случае тепло будет передаваться еще и лучевым способом. Будет идеальным выбором для небольших построек, например, дач.

Преимущества:

• Доступность.
• Возможность использовать твердый вид топлива – не надо связываться с компаниями поставщиками природного газа.
• Простота эксплуатации.
• Долговечность.

Недостатки:

• Нужна периодическая очистка дымовых каналов, так как они засоряются.
• Затруднительность регулировки.
• Нуждается в присутствии человека для периодического подбрасывания топлива.
• Печное отопление может обогреть небольшое здание, так как нагретые воздушные массы медленно циркулируют.
• Неэкономичность.

Различия индивидуального обогрева от централизованного

Почему наши соотечественники так стремятся к индивидуальному отоплению? Давайте разбираться. Для этого рассмотрим преимущества индивидуальных систем отопления:

1. Высокая эффективность. Ни для кого не секрет, что тепловые сети изношены более чем наполовину. Это приводит к перебоям в их работе, а также высоким тепловым потерям, которые порой составляют 70%. Только вдумайтесь в эту цифру, две трети тепла уходит в атмосферу, но мы за него платим. В системах отопления частных домов таких проблем нет.
2. Качественная регулировка. Вы можете быстро подстраиваться под температуру внешней среды, в то время как районной котельной это делать проблематично. За счет своевременной регулировки достигается хорошая экономия на энергоресурсах, порядка 20%. К тому же, если вас часто не бывает дома, вы можете задать режим работы на минимальном уровне, что позволит еще больше экономить. Также вы можете начинать отопительный сезон, когда необходимо именно вам.
3. Полная независимость от районной котельной. Вас перестанут интересовать проблемы перебоев в их услугах.

Установка батареи центрального отопления

Заключение

В этой статье мы рассмотрели все виды индивидуального отопления, их достоинства и недостатки. Какое отопление лучше для частного дома именно в вашем случае – решать вам, но желательно перед этим ознакомиться и с нормативной документацией. Вся информация в этой статье призвана помочь вам определиться с выбором.