Отопительная система частного дома: виды и принцип работы, выбор отопления для частного дома

Оглавление

Электрические

В качестве основного теплогенератора не используются – в этом случае вместо водяного отопления проще установить в комнатах по конвектору. По принципу действия электрокотлы делятся на такие разновидности:

ТЭНовые: нагрев воды осуществляется установленным в теплообменнике ТЭНом – заполненной кварцевым песком трубкой из стали или меди, внутри которой находится нихромовый спиральный нагреватель. ТЭНы иногда перегорают и могут покрываться накипью, но зато эти котлы являются самыми дешевыми.
Индукционные: нагрев теплоносителя осуществляют бесконтактным способом – за счет электромагнитной индукции. Отказоустойчивы, быстро выводят систему на рабочий режим и не боятся накипи. Однако, обходятся в 2,5 – 4 раза дороже ТЭНовых.
Электродные: в теплообменнике имеются электроды, которые пропускают через рабочую среду электрический ток. Этим и вызывается ее нагрев. Стоят электродные котлы дешевле ТЭНовых, к тому же они не боятся запуска «в сухую»: без рабочей среды ток проходить не будет, так что перегрев исключен. Недостатки: могут работать только с теплоносителями определенного солевого состава и требуют частой замены электродов, которые имеют свойство растворяться.

Общим достоинством электрокотлов является то, что их КПД при любой мощности остается максимальным. У котлов, сжигающих тот или иной вид топлива, при эксплуатации на мощности ниже 90% номинальной КПД резко падает.

Кроме того, электрокотлы позволяют эксплуатировать систему в низкотемпературном режиме: в отличие от газовых, твердо- и жидкотопливных агрегатов, в них не образуется кислотный конденсат при температуре обратки ниже 50 градусов.

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.

Подключение радиаторов

Выбор способа их подключения зависит от их общего количества, способа прокладки, протяженности трубопроводов и пр. Самыми распространенными методами являются:

• диагональный (перекрестный) способ: прямая труба подключается в боковой части батареи вверху, а обратка – на ее противоположной стороне внизу; этот способ позволяет носителю тепла распределятся по всем секциям максимально равномерно с минимальными теплопотерями; применяется при значительном количестве секций;

• односторонний: также используется при большом количестве секций, труба с горячей водой (прямая труба) и обратка подключаются с одной стороны, позволяет обеспечить достаточную равномерность прогрева радиатора;

• седельный: если трубы уходят под пол, удобней всего крепить трубы к нижним патрубкам батареи; из-за минимального количества видимых трубопроводов внешне выглядит привлекательно, однако радиаторы нагреваются неравномерно;

• нижний: метод схож с предыдущим, единственное отличие – прямая труба и обратка располагаются практически в одной точке.

Для защиты от проникновения холода и создания тепловой завесы батареи располагаются под окнами. При этом расстояние до пола должно составлять 10 см, от стены – 3-5 см.

Особенности воздушных систем отопления

Схема воздушного отопления дома.

Самым простым и самым очевидным вариантом обеспечения тепла в доме является организация воздушного отопления какой-либо комнаты частного дома. Она может быть организована и во всем доме полностью. Данные системы предпочтительнее устанавливать в производственных помещениях, которые предназначены для того, чтобы люди в них находились достаточно непродолжительное время. Связано это с тем, что в процессе работы тепловые пушки работают на основе вентиляторов. Принцип работы данных отопительных систем подразумевает использование теплообменника, без которого не обходится практически ни одна современная отопительная система.

Теплый воздух, который генерируется в данных теплообменниках, проходит к вентиляторам, которые время от времени включаются и прогоняют его по всему помещению.

Неудобством использования такой системы в производственном и жилом помещении, является то, что вентиляторы работают практически постоянно и шумно.

Однако данные варианты становятся незаменимыми в частных домах, в которых присутствуют помещения внушительных размеров. Если вам необходимо отопить какой-то зал или же террасу, то тепловая пушка станет самым оптимальным решением: это позволит вам в сравнительно короткие сроки не только согреться, но и обеспечить нужную температуру на весьма приличные промежутки времени.

Обслуживание системы отопления зданий

После корректного теплотехнического расчета теплоснабжения здания необходимо знать обязательный перечень нормативных документов на ее обслуживание. Это нужно знать для своевременного контроля работы системы, а также минимизации появления аварийных ситуаций.

Составление акта осмотра системы отопления здания происходит только представителями ответственной компании. При этом учитывается специфика теплоснабжения, его вид и текущее состояние. Во время обследования системы отопления здания должны заполняться следующие пункты документа:

Местонахождение дома, его точный адрес.
Ссылка на договор о поставке тепла.
Количество и местонахождение приборов теплоснабжения – радиаторов и батарей.
Замер температуры в помещениях.
Коэффициент изменения нагрузки в зависимости от текущих погодных условий.

Для инициации обследования отопительной системы дома необходимо подать заявление в управляющую компания. В нем обязательно указывается причина — плохая работа теплоснабжения, аварийная ситуация или несоответствие текущих параметров системы нормам.

Согласно текущих норм во время аварии представители управляющей компании должны в течение максимум 6 часов ликвидировать ее последствия. Также после этого составляется документ о причиненном ущербе собственникам квартир из-за аварии. Если причиной является неудовлетворительное состояние – УК должна за свой счет восстановить квартиры или выплатить компенсацию.

Нередко во время реконструкции системы отопления здания необходимо выполнить замену некоторых ее элементов на более современные. Затраты определяются фактом – на чьем балансе состоит отопительная система. Восстановлением трубопроводов и других компонентов, не находящихся в квартирах должна заниматься управляющая компания.

Если же собственник помещения захотел поменять старые чугунные батареи на современные — следует предпринять такие действия:

В управляющую компанию составляется заявление, в котором указывается план квартиры и характеристики будущих отопительных приборов.
По истечении 6 дней УК обязана предоставить технические условия.
Согласно им выполняется подбор оборудования.
Монтаж осуществляется за счет собственника квартиры. Но при этом должны присутствовать представители УК.

В видеоматериале рассказывается об особенностях радиаторного отопления:

Какие они, современные системы отопления?

Если попытаться ответить на этот вопрос в нескольких словах, то ответ будет прост: эффективным. экономичным. надежным. безопасным. экологичным .

Эффективность отопительных систем в последние годы удалось повысить двумя путями. Во-первых, инновации и совершенствование конструкции нагревательных котлов повысили их КПД и энергоэффективность. Современный котел меньше, производительнее и удобнее в эксплуатации, чем его аналог пяти-десятилетней давности. Другое направление роста эффективности − совершенствование теплоизоляционных материалов. используемых при строительстве. Меньше потерь тепла происходит и в элементах системы отопления. Прогресс в микроэлектронике сделал доступными компьютерные системы управления отоплением, которые тоже увеличивают отдачу системы.

Экономичность отопления достигается и его эффективностью, и “умным” управлением системой. Сейчас вполне посильно построить отопление с независимой регулировкой температуры в каждом помещении. Существуют и так называемые “погодозависимые” системы. которые изменяют режим работы не только в зависимости от температуры в помещении, но и в зависимости от температуры на улице. Эти же системы умеют переключать режимы работы системы в зависимости от времени суток, дня недели и даже сезона, не тратя топливо на обогрев дома ночью или в отсутствие жильцов.

Надежность и безопасность современных систем отопления за последний десяток-другой лет возросла многократно благодаря использованию новых материалов и управляющей электроники. Новые материалы (пластики и металлопластики, биметаллические “сэндвичи”), способы соединения элементов системы и их монтажа увеличили расчетный срок службы деталей и узлов. Управляющая электроника следит за работой системы, не допускает нештатных режимов работы и напоминает о необходимости профилактических работ и обслуживания системы. Сейчас некоторые системы даже позволяют инженеру дистанционно подключиться к управляющему блоку и произвести диагностику и перенастройку системы.

Экологичность системы определяется ее эффективностью и использованием в качестве возобновляемых источников тепла. О них мы поговорим позднее.

Возможности современной отопительной системы не ограничиваются только теплом в доме. Она может также служить источником горячей воды для бытовых и технических нужд. Она может питать тепловые завесы, которые изолируют дверные проемы от проникновения холодного воздуха снаружи. Также отопление может подогревать крышу и крыльцо вашего дома и даже близлежащие пешеходные дорожки, избавляя вас от необходимости очищать их от снега и льда.

Энергосберегающее отопление: виды топлива

Энергосберегающий дом нового поколения должен, прежде всего, экономить деньги своего владельца. Для этой цели дом следует обеспечить системой, требующей минимальных затрат.

Системы отопления, которые на сегодняшний день можно использовать в доме:

Магистральный газ (газовые котлы);
Древесина (дровяной котел);
Уголь;
Переработанная древесина и сельскохозяйственные отходы;
Жидкое топливо (мазут).

Также существуют специальные брикеты для отопления. Сегодня они не очень популярны среди населения, но могут использоваться для энергосбережения.

Виды брикетов:

Древесные;
Торфяные;
Угольные.

Каждый описанный выше способ обогрева уже давно используется при постройке частного дома в разных странах. Но существуют и более инновационные технологии, созданные для поддержания тепла.

Солнечные батареи

Использование энергии солнца для отопления является самым недорогим и доступным способом. Главной задачей является преобразование солнечных лучей в тепло с минимальными потерями.

Устройство системы

Главным элементом такой системы является солнечный коллектор. Это устройство, состоящее из трубок, которые ведут к резервуару с теплоносителем. Коллекторы бывают вакуумные, воздушные и плоские. Кроме них в состав входят следующие узлы:

теплообменник;
накопительный бак;
трубопровод;
аванкамера.

Накопительный бак – это емкость с нагретым теплоносителем. Из верхней части емкости жидкость подается в отопительные приборы. После прохождения всего отопительного контура остывший теплоноситель вновь поступает в бак.

Аванкамера служит для предотвращения задержки воздуха в отопительном трубопроводе. Она представляет собой бак, который располагается в самой высокой точке системы. Устанавливать коллекторы необходимо под углом в 35–40°. Такой уклон обеспечит максимальную эффективность. Чтобы свести к минимуму тепловые потери, все трубопроводы, ведущие от коллектора к теплообменнику, необходимо изолировать.

Достоинства и недостатки

Стоит отметить основные преимущества солнечной батареи:

высокая эффективность;
длительный срок службы — более 25 лет;
простота обслуживания;
независимость от низких температур воздуха.

Но все же батареи лучше использовать как дополнительный источник тепла для частных домов. В зимнее время энергии солнца будет недостаточно, чтобы аккумулировать необходимое количества тепла. Во время повышенной облачности, ваше жилище также может остаться холодным. Новые технологии позволяют объединять несколько видов отопления в один комплекс, и солнечные батареи могут быть совмещены с геотермальной установкой или инфракрасным излучением.

Также к недостаткам можно отнести очень высокие цены на солнечные коллекторы и оборудование. Для отопления дома в 100 м² монтаж солнечных батарей обойдется примерно в 900 000 рублей.

Системы традиционного типа

Современные отопительные системы в частных домах и коттеджах выделяются своим разнообразием. Их можно классифицировать по таким критериям, как способ передачи тепла и тип используемого топлива. Если не учитывать такие системы, которые обогревают помещение посредством камина или печи, то самыми популярными считаются системы водяного отопления. Такие системы отопления загородных домов нагревают воздух в доме за счет контакта воздуха с горячими радиаторами и трубами. Нагретый воздух начинает перемещаться вверх и нагревается с более холодным воздухом и таким образом пространство в доме начинает обогреваться. Такой нагрев называется контактным. Контактный нагрев более эффективен, когда воздух циркулирует возле радиатора более-менее свободно. Отопительные приборы необходимо разместить в каждом помещении.

Движение нагретого воздуха при использовании контактной системы отопления

Во время составления проекта водяной отопительной системы частного дома необходимо придерживаться таких расчетов, как площадь дома и количество этажей. Отопительные системы для одноэтажных домов могут значительно отличаться от отопительных систем для домов с двумя и более этажами. Различия касаются и типов котлов, а также подбора необходимого оборудования.

Однако не все частные сектора имеют доступ к газовой магистрали. В случае если рядом с частным домом проходит газовая труба, то лучше всего организовать отопительную систему, которая будет работать на таком топливе, как газ. Теплоносителем в газовой отопительной системе также будет служить простая вода, иногда может применяться и антифриз. Котел, а также его обвязка, должны иметь предназначение сжигания газа.

Система отопления с применением газа

Выбор системы отопления загородного дома, работающей от электросети, является довольно спорным вопросом. Плюсами такой системы можно назвать ее безопасность с экологической точки зрения и довольно простой монтаж. А вот к недостаткам можно отнести большую цену на электричество и тот факт, что в подачи электроэнергии нередко могут возникать различные перебои. Это вынуждает владельцев коттеджей и загородных домов устанавливать альтернативные способы отопления.

Система «теплый пол»

Такая схема будет наиболее удачным решением для отопления частного или загородного дома. Во время монтажа такой системы нет необходимости производить дополнительную перепланировку. Такая система также позволяет сэкономить деньги на организацию отопления. Такая система монтируется под напольное покрытие.

Теплый электрический пол

Теплый плинтус и инфракрасное отопление

Все большей популярностью в последнее время пользуется инфракрасное эффективное отопление загородного дома. Инфракрасные системы современного типа основаны на том, что инфракрасные лучи нагревают предметы, находящиеся поблизости, а не воздух. Они не способны нанести вред жильцам дома, безопасны для окружающей среды, могут быстро довести температуру в помещении до оптимальных параметров. Посредством такой системы можно обогреть дом, причем весьма эффективно и с минимальными финансовыми затратами. Еще одним преимуществом такой системы является простота ее монтажа.

Инфракрасная пленка, которая применяется для такой системы, как «теплый пол», тоже пользуется большим спросом в последнее время. Такую пленку можно уложить под напольное покрытие, а это несколько облегчает ее установку. Не нужно проводить сложных ремонтных работ. Все, что необходимо сделать, это снять напольное покрытие, уложить под него инфракрасную пленку и затем заново настелить покрытие.

Инфракрасный потолочный обогреватель

Система «теплый плинтус» также пользуется большой популярностью в последнее время у владельцев частных или загородных домов. Такие виды отопления загородного дома устанавливаются вдоль стен. Стены являются первыми нагреваемыми элементами и уже, в свою очередь, обогревают воздух в помещении. Также они препятствуют тому, чтобы теплый воздух выходил на улицу.

Такой альтернативный метод организации отопительной системы частного дома также не требует больших затрат и является довольно эффективным.

Она не требует установки добавочных коммуникаций, а это значит, что интерьер помещения нисколько не пострадает. Использование подобной отопительной системы позволяет сохранить в помещении наиболее оптимальную для человека влажность воздуха.

Система отопления «теплый плинтус»

Автономные системы на электричестве

Актуальными для квартир считаются такие виды электрического греющего оборудования, как котел, система «теплый пол» и тепловой насос. Их можно использовать по отдельности либо комбинировать, добиваясь максимального отопительного эффекта.

Вариант #1 — преимущества использования электрокотла

Электрический котел имеет небольшие габариты и компактную форму. Это позволяет размещать его даже в небольших помещениях со сложной внутренней планировкой. В процессе работы не выделяет никаких вредных веществ и не требует оборудования отдельной вытяжной системы. Легко монтируется и демонстрирует полную пожаробезопасность.

Рекомендуем ознакомиться с принципами и схемами устройства отопления на базе электрокотла.

Электрический котел можно сразу же после покупки установить в квартире. Согласовывать монтаж с коммунальными службами и получать разрешительные документы не понадобится

Комфортное управление агрегатом обеспечивает терморегулятор. Он позволяет выставлять определенный уровень прогрева и дает возможность отапливать помещение в максимально подходящем для себя режиме.

Электрокотел практически не имеет недостатков, но проявляет уязвимость к скачкам напряжения. Поэтому для корректной и длительной работы нуждается в надежном стабилизаторе.

Вариант #2 — достоинства системы «теплый пол»

Обычно электрическая система «теплый пол» служит дополнением к основному греющему оборудованию. Ее монтируют в помещениях с повышенным уровнем влажности или укладывают в детских комнатах и спальнях.

Рекомендуем ознакомиться с инструкциями по монтажу электрической системы теплого пола.

Система «теплый пол», использующая в качестве греющего элемента электромат, подходит для монтажа в домах, расположенных в умеренно холодных климатических зонах. Для регионов с низкими зимними температурами лучше брать мощный греющий кабель

Чтобы использовать «теплый пол» как главный источник обогрева, придется оснастить им большую часть полезной площади квартиры. В противном случае эффективность будет слишком низкой и не позволит создать по-настоящему комфортных жизненных условий.

Вариант #3 — плюсы отопления квартиры теплонасосом

Для обогрева квартиры подходят тепловые насосы типа «воздух-воздух» или «воздух-вода». Они извлекают низкопотенциальную тепловую энергию из окружающей среды и преобразуют ее в высокопотенциальную.

Однако работа такого оборудования эффективна лишь в довольно теплых регионах, где температура воздуха зимой не падает ниже -25 градусов.

В летний период времени тепловой насос можно использовать как кондиционер для охлаждения воздуха в помещении

Плюсы и минусы теплоносителей разных видов

В зависимости от теплоносителя обогрев может быть водяным, воздушным, электрическим. Некоторые коттеджи отапливают с помощью открытого пламени – каминов или печей. Каждый из типов теплоносителей имеет свои преимущества и недостатки:

Если система скомбинирована с теплым полом, то из радиаторов теплоноситель поступает во второй контур и лишь потом возвращается к нагревательному прибору. Сам котел может работать на газу, электричестве, твердом или жидком топливе.

Водяное отопление с радиаторами

Принцип работы воздушной системы прост: холодный воздух поступает в теплогенератор, откуда по воздуховодам подается в комнаты коттеджа. Теплые потоки вытесняют холодные, которые тоже поступают в теплогенератор, и цикл повторяется.

Режим циркуляции воздуха может быть естественным и принудительным. В первом случае работа отопления в коттедже нарушается, если открыты окна или двери. А во втором приходится задействовать электро вентиляторы.

Для обогрева коттеджа можно использовать конвекторы, обогреватели или электрический теплый пол любого типа (кабельный, карбоновый и т.д.). Такие системы проще всего обслуживать, поскольку они обычно полностью автоматизированы.

Схема воздушного обогрева с газовой печью

Электрический обогрев коттеджа обойдется гораздо дороже других видов отопления. Еще один минус: при аварии дом может остаться без электроэнергии и отопления одновременно.

Печь или камин может быть неплохим вариантом для помещения маленькой площади, но он вряд ли подойдет для дома из нескольких комнат. К тому же придется отказаться от мысли организовать удобную систему ГВС.

Автономное отопление частного дома

Новейшие отопительные системы

Пример довольно доступной и в то же время эффективной системы, подходящей как для загородного дома, так и для квартиры, – электрический теплый пол. Понеся сравнительно небольшие расходы на устройство такого обогрева, можно обеспечить жилище теплом и не покупать никаких котлов. Недостаток один — стоимость электроэнергии. Но учитывая, что современный напольный обогрев довольно экономичен, да при наличии многотарифного счетчика данный вариант может оказаться приемлемым.

Для справки. При устройстве электрического теплого пола используется 2 вида нагревателей: тонкая полимерная пленка с нанесенными углеродными элементами либо греющий кабель.

В южных регионах с высокой солнечной активностью неплохо себя показывает еще одна современная отопительная система. Это водяные солнечные коллекторы, устанавливаемые на кровле зданий или других открытых местах. В них с минимальными потерями вода нагревается напрямую от солнца, после чего подается в дом. Одна беда – коллекторы абсолютно бесполезны ночью, а также в северных регионах.

Различные гелиосистемы, берущие тепло от земли, воды и воздуха и передающие его в частный дом – это установки, в которых реализованы самые современные технологии отопления. Расходуя всего 3—5 кВт электроэнергии, эти агрегаты способны «перекачать» извне в 5—10 раз больше тепла, отсюда и название – тепловые насосы. Дальше с помощью этой тепловой энергии можно нагревать теплоноситель или воздух, — на ваше усмотрение.

Примером воздушного теплового насоса может служить обычный кондиционер, принцип работы у них одинаков. Только гелиосистема одинаково хорошо обогревает загородный дом зимой и охлаждает летом.

Общеизвестный факт: чем инновация в системе отопления эффективнее, тем она дороже, хотя и требует меньших расходов при эксплуатации. И наоборот, дешевые в монтаже высокотехнологичные системы электрообогрева заставляют нас платить впоследствии за израсходованное электричество. Тепловые насосы же настолько дороги, что большинству граждан постсоветского пространства они недоступны.

Вторая причина, почему домовладельцы тяготеют к традиционным системам, — это прямая зависимость современного отопительного оборудования от наличия электроэнергии. Для жителей отдаленных районов этот факт играет большую роль, оттого они предпочитают строить печи из кирпича и топить дом дровами.

https://youtube.com/watch?v=eWUXWwH4UYk

Система отопления в частном доме: типы и принципы работы