Схема электрического отопления частного дома. Водяное отопление в частном доме своими руками и его монтаж. Способы циркуляции воды в системах отопления

В нашей стране без отопления выжить вряд ли получится — слишком суровые зимы. Если владельцам квартир выбирать не приходится — что есть, тем и греются, то система отопления частного дома — личное дело его владельца. Выбирайте тот вариант, который вам больше подходит.

Виды систем отопления

В частном доме можно реализовать практически любую систему отопления а также их комбинации. Чтобы правильно выбрать тип отопления, надо знать все их особенности, достоинства и недостатки.

Печное отопление

Еще столетие назад именно так обогревалась большая часть домов — больших и не очень. Это всего-лишь печь без каких-либо дополнительных элементов. Одна или несколько — зависело от размеров дома и возможностей владельцев. В избах обычно стояла большая русская печь, в домах интеллигенции и знати — более утонченные голландки или шведки.

Встречается печное отопление и сейчас, но большей частью уже на дачах, в качестве временного решения для поднятия температуры в помещении или в качестве альтернативного источника тепла. Можно найти печное отопление и в деревенских домах, но уже редкость.

Печное отопление теряет популярность, так отличается цикличностью: затопили — жарко, прогорело — холодно. Это очень неудобно. Второй серьезный минус- невозможность регулировать температуру. Интенсивность горения можно менять в каких-то пределах при помощи вьюшек, но не кардинально: если дрова горят, то выделяют определенное количество тепла. Его выделение немного можно «растянуть», ограничив приток воздуха, но только немного.

Третий недостаток — неравномерность распределения тепла. Греются те комнаты, в которые выходят бока печи, да и то, пол остается холодным. Кроме того даже в обогреваемых помещениях возле печи тепло, в дальнем конце комнаты может быть даже холодно. Четвертый недостаток — необходимость постоянного обслуживания — надолго ее не бросишь. Приходится постоянно (или почти) находится возле печи: поддерживать горение, чистить и затапливать ее по-новой. Все эти причины и привели к тому, что печь в частном доме обычно появляется как один из возможных источников тепла и редко бывает основным.

Водяное

Самая распространенная в нашей стране система отопления — водяная и если говорят что хотят сделать отопление частного дома своими руками, в 98% имеют в виду именно такую систему. И это несмотря на то, что она дорого обходится при устройстве. Это, пожалуй, самая дорогая в монтаже система. Но имеет приличное количество плюсов, чем и обусловлена ее популярность.

Состоит она из водогрейного котла, трубопровода и отопительных приборов — радиаторов отопления — по которым циркулирует теплоноситель. Чаще всего это вода, но может быть и специальная незамерзающая жидкость. Все сложность в создании этой самой системы трубопроводов — надо обеспечить перенос тепла в требуемом количестве.

Водяное отопление — самое дорогое в устройстве

Первый положительный момент — система может работать как в циклическом так и в постоянном режиме. Он зависит от выбора котла. Если источником тепла для такой системы служит обычный твердотопливный котел (на дровах или угле), то цикличность присутствует. Чтобы ее практически свести на нет, в систему добавляют аккумулятор тепла — большой резервуар с теплоносителем, в котором тепло в период интенсивного нагрева накапливается. А ночью, когда котел прогорит, накопленное тепло поддерживает в доме комфортную температуру.

Если в системе стоит любой другой котел — газовый, на жидком топливе, пеллетный — цикличности нет. После того как система вышла на рабочую температуру, она поддерживается с довольно небольшой разницей (при правильном расчете мощностей и проектировании).

Второй положительный момент: большая часть современных котлов отопления оснащены автоматикой, которая руководит их работой и следит за безопасностью. Такие системы могут работать довольно продолжительный срок без вмешательства человека (кроме твердотопливных). Третий плюс — требуется редкое обслуживание.

Потому в большинстве случаев отопление в частном доме и делают водяное. Порой владельцы даже не задумываются о возможности устройства какой-то другой системы.

Воздушное

Центром воздушной системы отопления тоже является источник тепла, и обычно это котел, только греет он не воду, как в водяной системе, а воздух. Источником тепла может быть мощный конвектор, работающий на газу, электричестве или жидком топливе.

Чтобы нагретый воздух попадал в другие помещения, от источника тепла ведут систему воздуховодов. Движение воздуха по ним может быть естественным (гравитационные системы) и принудительным (с вентиляторами).

По сравнению с водяным отоплением тут требуется намного меньше средств. В маленьких домах — на одну две комнаты (обычно это дачи) — вообще достаточно одного теплогенератора без воздуховодов. В таком случае теплый воздух через открытые двери попадает в другое помещение, согревая и его.

Недостатки тут очевидны: пока работает теплогенератор — тепло, перестал — сразу стало холодно. Никакой тепловой инерции, как в водяной системе (пока вода остынет в доме тепло). Второй момент — пересыхающий воздух. Он и при других типах отопления сохнет, но воздушное отопление частного дома, пожалуй, лидер в этом отношении.

Электрическое

Отопление частного дома при помощи электричества — одно из самых простых в устройстве. Только покупаете конвектора и развешиваете их в ключевых местах. Можно под окнами, можно — под потолком. Обе системы работают. Недостаток этих систем — значительные расходы на поддержание стабильной температуры.

Система состоит из некоторого числа конвекторов, которые в состоянии компенсировать теплопотери. В данном случае, вообще никаких сложностей, кроме электропроводки подходящего сечения и выделения требуемых на обогрев мощностей. В конвекторе есть нагревательный элемент, через который движется поток воздуха. Проходя вдоль нагретого элемента, воздух разогревается, разнося тепло по помещению.

Движение воздуха в конвекторе организуется двумя способами: при помощи вентилятора или без него, за счет естественных процессов. Более эффективный обогрев с принудительным движением воздуха. Но такая мощность нужна далеко не всегда (да и вентиляторы создают шумы), потому многие модели имеют два режима работы — с вентилятором и без.

Такой тип отопления вполне комфортен — современные конвектора могут поддерживать заданную температуру с точностью до двух градусов. Их работой руководит автоматика, которая включает и выключает их по мере необходимости. При наличии электропитания никакого обслуживания они не требуют.

Недостаток — активная конвекция (движение воздуха) переносит большое количество пыли. Второй минус — пересушивание воздуха, но это недостаток всех систем отопления. Если в качестве нагревательного элемента используется обычная спираль, она выжигает находящийся в воздух кислород (разогревается до красного свечения). Но такие элементы теперь используются только в самых дешевых небольших напольных моделях. Более серьезное оборудование греет воздух керамическими нагревателями, которые кислород не сжигают (почти).

Есть еще такая система как теплый пол, но это — отдельная тема и описаны , а электрические — .

Какую систему выбрать

Собственно тип отопления частного дома зависит от климата и режима использования помещений. В большинстве стран с мягкой зимой используют электрический обогрев или воздушный. В нашей же стране на большей части территорий применяется водяное отопление. Такую сложную систему имеет смысл строить в домах с постоянным проживанием. ТОгда такие материальные вложения оправданы.

Если вы подбираете систему отопления для дачи, где зимой будете появляться только наездами и не планируете поддерживать плюсовую температуру, то лучший вариант — воздушное отопление. С воздуховодами или без — это уже зависит от размеров дачи. Почему не электрическое? Потому что зимой подача электроэнергии в сельских регионах крайне нестабильна. Так что лучше печка типа Булерьяна.

Виды систем водяного отопления

Так как водяное отопление частного дома ставится в большинстве случаев, рассмотрим каких типов оно бывает. Есть довольно существенные отличия.

По способу циркуляции теплоносителя

Есть водяное отопление двух типов: с естественной и принудительной циркуляцией. Системы с естественной циркуляцией используют всем известное физическое явление: более теплые жидкости поднимаются наверх, более холодные опускаются вниз. Так как система замкнута, образуется круговорот.

Достоинства такой системы — она энергонезависима, то есть для ее работы не требуется электричество. Это важно во многих сельских регионах, где зимой перерывы с электричеством скорее норма, чем исключение.

Минусов больше:

Трубы надо использовать большего диаметра — скорость передвижения теплоносителя невелика, потому для переноса достаточного количества тепла требуется больший объем теплоносителя. укладывать их надо с постоянным немаленьким уклоном (порядка 3%), что не добавляет эстетики помещению.
В при естественной циркуляции трубы располагаются или а высоте около метра, что не красит помещение. Второй вариант — разгонная петля, которая тоже не очень привлекательна. Лучше обстоит дело с двухэтажными домами. В них второй этаж — своего рода разгонная петля.
Котел требуется тоже энергонезависимый, а это — твердотопливный на дровах или угле. Все остальные требуют наличия электропитания.
Середина радиаторов должна находится выше чем середина котла (для обеспечения циркуляции). Если в доме нет цокольного этажа, приходится или задирать радиаторы, или делать углубление для котла. Тоже не самая веселая задача.
Невозможность регулировать скорость движения теплоносителя и тепловой режим в помещении.

В системы с принудительной циркуляцией встроен циркуляционный насос. Он не создает избыточного давления, просто гоняет воду по трубам с заданной скоростью. Такой насос может быть встроен в котел (газовые отопительные агрегаты) или устанавливается отдельно на обратном трубопроводе перед входом в котел.

Циркуляционный насос — основное отличие системы отопления частного дома с принудительной циркуляцией

Плюсы такого решения:

Трубы прокладываются внизу — по полу или под полом.
Скорость движения теплоносителя можно регулировать (многоскоростной насос), регулирую тем самым температуру в помещении.
Диаметр труб невелик. Для частного дома среднего размера это обычно 20 мм или около того.
Котел можно ставить любой, с любой автоматикой. Автоматика обеспечивает более высокий уровень комфорта и возможность точно поддерживать желаемую температуру.

Недостаток — необходимость электроэнергии. И дело не в том, что ее требуется много, как раз наоборот, потребляет система 100-250 Вт/час как обычная лампочка. Дело в том, что без электричества она неработоспособна. Для редких случаев отключения подойдет стабилизатор питания с аккумулятором, а если питание все-таки отключается часто, необходим резервный источник — генератор.

По типу разводки

Есть системы двух типов:

однотрубные;
двухтрубные.

Однотрубные системы

В однотрубных из котла выходит труба, последовательно оббегает все радиаторы отопления, и с выхода последнего попадает на вход котла. Основное достоинство — минимальное количество труб. Недостатков такого устройства отопления частного дома больше:

Лучше в этом плане усовершенствованная система — Ленинградка. В ней каждый радиатор имеет байпас — отрезок трубы, подключенный параллельно к отопительному прибору. В таком варианте на входе и выходе радиаторов можно ставить шаровые краны, при помощи которых можно отключать радиаторы. Теплоноситель в этом случае будет двигаться по байпасу.

Двухтрубная разводка

В данной системе имеется две трубы, к которым параллельно подключены радиаторы отопления. По одной трубе подается горячий теплоноситель, по другой отводится остывший.

Минусы — большой расход труб, зато на вход каждого радиатора подается вода одинаково температуры, есть возможность установки регулятора на каждый их отопительных приборов, благодаря чему систему можно сбалансировать (выставить требуемую теплоотдачу для каждого радиатора).

Есть несколько разновидностей двухтрубных систем отопления:

По способу подачи теплоносителя

Есть системы с верхней и нижней подачей теплоносителя. Все схемы выше — с нижней раздачей. Системы с верхней подачей в встречаются редко. В основном реализуются в двух (и более) этажных домах для более экономного построения системы.

По типу системы: открытые и закрытые

Так как температура теплоносителя в системе меняется, меняется и ее объем. Чтобы было куда девать излишки, устанавливают в системе расширительные бачки. Эти бачки бывают открытые (обычный бак) и закрытые (мембранные). Соответственно, и системы называют открытыми и закрытыми.

В открытый расширительный бак ставят обычно на чердаке частного дома. Он, конечно дешев, но в такой системе происходит постепенное испарение теплоносителя. Потому за количеством жидкости надо следить или сделать автоматическое устройство, которое будет реагировать на понижение уровня. Обычно это поплавковый механизм (как в унитазе), который открывает/закрывает подачу воды. Система проста и довольно надежна, но в ней может циркулировать только вода. Незамерзайки заливать нельзя, так как не допускается изменение их концентрации (а при испарении это и происходит). К тому же большая часть антифризов токсичны и их пары тоже не лечебны.

Где могут применяться такие бачки, так это в системах с естественной циркуляцией — мембранный при таком небольшом давлении просто не будет работать.

Расширительный бачок закрытого типа разделен на две половины эластичной мембраной. При недостатке теплоносителя она вытесняет его из бачка, при избытке (повышается давление) теплоноситель растягивает мембрану, занимая больший объем.

С мембранным бачком

Эти системы отлично работают с принудительной циркуляцией, поддерживая стабильное давление.

Если вы живете в регионе, где зимой температура опускается ниже нуля, вопрос отопления в частных домах становится крайне важным. При создании системы обогрева помещений в частном доме применяют одну из следующих схем отопления, (далее будет рассмотрены устройство, стоимость, достоинства и недостатки каждой из них).

Наиболее распространенные виды системы обогрева дома

Наиболее древнее средство отопления, известное с незапамятных времен, это русская печь, минусом которой является то, что пол всегда остается холодным, так как теплый воздух поднимается вверх. Камины, также пришедшие к нам из старины, во многом изменились, но в основном играют роль вспомогательную при обогреве дома. Наиболее популярными считаются системы водяного отопления, основанной на циркуляции в трубах нагретой от котла воды. Существуют котлы с нагревом от разных видов топлива. Более редким, но не менее эффективным является воздушное отопление. Электрическое отопление в домах является сравнительно новым видом обогрева, при этом нагрев помещения может осуществляться без теплоносителя, и электрическая энергия преобразуется в тепловую .

Водяное отопление

Эта система считается наиболее надежной и простой: котел нагревает воду, которая затем поступает по трубам к комнатным батареям, оттуда, отдавая тепло в комнату через батареи, возвращается снова в котел.

Схема водяного отопления частного дома

Циркуляция воды поддерживается циркуляционным насосом. Система водяного отопления - это замкнутая цепочка, состоящая из котла-генератора тепла, трубопровода, батарей. По ней постоянно циркулирует вода или антифриз. Топливом для разогрева котла может служить каменный уголь, дрова, природный газ, керосин и пр.; централизованное электроснабжение или альтернативная электроэнергия: солнечные и ветряные преобразователи, мини-гидростанции и т.п.

Кроме котла, труб и батарей в водяную отопительную систему входят устройства для регулировки системы: расширительный бачок, куда отводятся излишки воды или антифриза, возникающие при нагревании; терморегуляторы, циркуляционный насос, манометр, запорный, автоматический воздухоотводчик, предохранительные клапаны.

Таблица 1: Подбор мощности котла в зависимости от обогреваемой площади дома

Для площади от 30-х до 1000 кв. метров можно также использовать электрические котлы мощностью соответственно от 3-105 кВт. Ограничение на применение электрокотлов могут быть следующие причины: не всегда достаточно мощностей электроэнергии, подведенной к дому, высокая стоимость электроэнергии с учетом затрат 1 кВт энергии на 10 кв.м. с высотой потолков до 3 м, возможные перебои с электроснабжением.

Схема системы водяного отопления частного двухэтажного дома

В системе водяного отопления применяются трубы из разных материалов:

1. Стальные, стальные оцинкованные, нержавеющие ;
При монтаже их сваривают. Стальные трубы имеют существенный недостаток: низкая коррозионностойкость. Оцинкованные и нержавеющие трубы этого недостатка не имеют, в их монтаже желательно использовать резьбовые соединения. При сборке трубопровода из металлических труб нужен навык и квалификация. В настоящее время при новом строительстве коттеджей такие трубы используют меньше.
2. Медные ;
Медные трубы надежны, выносят очень высокие температуры и высокое давление. Соединяются методом высокотемпературной пайки серебросодержащим припоем. Их можно спрятать в стены дома с последующей заделкой. Работа с такими трубами требует высокой квалификации. Медные трубы самые дорогие из всех, и применяются в основном, в эксклюзивном строительстве.
3. Полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые армированные алюминием).

Полимерные трубы удобны для монтажа и не требуют особых профессиональных качеств сборщика. Металлопластиковые трубы (алюминий с двух сторон покрыт пластиком), прочны, стойки к коррозии, не дают откладываться осадку на внутренней поверхности. Металлопластиковые трубы монтируют с помощью прессовых или резьбовых соединений без применения сварки, что снижает себестоимость монтажных работ. Однако, и у них есть недостаток: большой коэффициент теплового расширения. Если в трубе долгое время шла только горячая вода, а затем пошла холодная, то они могут дать течь. Поэтому временное прекращение работы котла в зимний период и размораживание систем отопления приводит к необратимому повреждению. Другая причина возможной течи: если согнуть ее под острым углом, то алюминиевый слой может просто сломаться.

Выбор материала для труб стоит согласовывать с проектировщиками, учитывая возможность альтернативного или «аварийного» отопления дома, а также ваши материальные возможности. Эксперты отмечают, что практически единственный способ получить абсолютно надежную систему, это применить медный трубопровод, который прослужит не одно поколение.

Система водяного отопления

Система водяного отопления может быть одноконтурной и двухконтурной. Одноконтурная система предназначена только для отопления помещения. Двухконтурная система создается и для отопления и для нагрева воды для бытовых нужд. Часто применяются две одноконтурные системы, одна из которых отвечает за отопление, другая - для нагрева воды, тогда в теплое время года можно использовать только одну систему с учетом, что на подогрев воды для бытовых нужд затрачивается 25% мощности котла.

Существует три варианта разводки труб внутри помещений: однотрубная и двухтрубная, коллекторная. Двухтрубные системы отопления считаются оптимальными для индивидуальных домов.

Однотрубная разводка водяного отопления частного дома

Нагретая вода от котла переходит последовательно от одной батареи к другой. Последняя батарея в этой цепи будет холоднее первой. Эту систему чаще применяют в многоквартирных домах.

Примечание: Управлять системой с однотрубной разводкой трудно: без специальных приемов нельзя перекрыть доступ теплоносителя в один из радиаторов, так как при этом перекроется доступ и во все остальные.

Температуру в помещениях легче регулировать, если применена двухтрубная разводка . При этом типе разводки к каждому отопительному прибору подведены две трубы: с горячей и холодной водой. Такие трубы могут быть разведены звездообразно.

Схема двухтрубной разводки отопления частного дома

К батарее подходит труба с горячей водой и уходит с холодной. Температура каждой батареи одинакова.

Схема двухконторной системы "шлейф"

В этом случае батареи, расположенные ближе к производителю тепла, являются более теплыми.

Есть также лучевая или коллекторная разводка , когда от коллектора к каждому отопительному прибору подводятся две трубы - прямая и обратная.

Примечание: Коллектор в водяной отопительной системе - это устройство, которое собирает теплоноситель - воду.

Схема коллекторного отопления при отоплении частного дома

Коллекторные системы универсальны, позволяют делать системы отопления со скрытой проводкой труб. Монтаж может осуществляться людьми без специальных навыков. Подобная схема разводки дает возможность регулировать систему и установку специальных электромоторов, поддерживающих заданную температуру в комнатах. Преимуществом является легкая регулировка температуры в каждой комнате, относительная легкость монтажа, возможность замены поврежденного участка трубы без разрушения конструкции пола. На каждом этаже в специальном шкафу располагаются коллекторы, из которых к радиаторам отопления идут трубы, независимо подключенные к каждому радиатору. В шкафу располагается вся запорная арматура. Необходимость установки шкафов и большие затраты труб относится к недостаткам коллекторной системы.

Примечание: Стоимость труб будет зависеть от выбранной схемы разводки (двухтрубная или однотрубная). У однотрубной схемы - более низкая себестоимость.

Расчет стоимости отопительной водяной системы

Схема расчета отопительной водяной системы

Считается, что для обогрева помещения с площадью 10 м. кв. нужно 1 кВт отопительной мощности.

Есть также поправочные коэффициенты:

От 2-х окон, выходящих на север - 1,3;

От 2-х окон, выходящих на юг и восток - 1,2;

1 окно, выходящее на север или запад - 1,1.

Пример: Площадь 10 х10 кв.м, два этажа. 4 комнаты с 2 окнами каждая.

Исходя из метража, нужен одноконтурный котел мощностью 25 кВт (допустим, он работает на газе) или двухконтурный котел 28 кВт для подогрева бытовой воды. В среднем такой котел может обойтись приблизительно 800 $. Можно также выбрать электрический котел, который тоже может обойтись для дома такой площади порядка 800-850 $.

Оборудование:

батареи (выберем стальные: 8 батарей на первом этаже, по две под каждое окно, размер 500х800, мощность 1645 Вт; и 4 батареи на втором этаже, по одной под окном, размер 600х1000, мощность 2353 Вт);
полипропиленовые трубы около 200 м;
кронштейны;
уголки;
краны и другие элементы;
монтаж системы;
проект системы;
согласования составят около 11000$.

Если нужен подвод газа для газового котла, необходим проект с согласованиями, который будет стоить около 400 $. Затем необходимо провести газопровод, что может обойтись порядка 1500 $. При выборе электрического котла снижаются расходы за счет того, что не требуется дополнительная проводка (в отличии от газовых котлов), соответственно, не нужен дымоход и котельная.

Примечание: системы водяного отопления имеют недостаток такой, как трудоемкий и дорогой монтаж, необходимость профилактических работ. Если в системе применены антифризы, то нужно помнить, что все антифризы могут привести к течи в системе, через пять лет требуется смена антифриза, так как они стареют, и температура их замерзания повышается.

Воздушное отопление

Схема воздушного отопления в частном доме

Системы воздушного отопления бывают гравитационные и системы принудительной вентиляции. При гравитационной системе отопления воздух двигается за счет естественной циркуляции из-за разности температур. При разных температурах возникает разная плотность воздуха, благодаря чему и возникает естественное движение воздуха в системе.

Теплый воздух по воздуховодам выходит под потолком и, занимая значительный объем, вытесняет более холодный (например, около окон и дверей) вниз и в сторону воздухозаборника, тем самым, создавая циркуляцию воздуха в отапливаемом помещении. Минус гравитационной (естественной) циркуляции) в том, что из-за поступления холодного воздуха от открытых окон, дверей, сквозняков, нарушается циркуляция воздуха и возникает перегрев в верхней части помещения и охлаждения рабочей его части. Плюсом является независимость от электричества.

В системе принудительной вентиляции используется вентилятор с электроприводом для повышения давления воздуха и распределения его по воздуховодам и помещениям. Носителем тепла является воздух, который нагревается теплогенератором, основными элементами которого являются горелка и теплообменник. Подающийся вентилятором воздух обдувает нагретый теплообменник, куда выходят продукты сгорания, нагревается до 45-60 градусов, затем подается по системе воздуховодов в комнаты. По обратным воздуховодам или через решетки охлажденный воздух вновь возвращается в теплогенератор. Скорость перемещения воздуха в системах с принудительной циркуляцией значительно выше. Но возникает проблема шума в воздуховодах и распределительных решетках.

Система воздушного отопления позволяет обойтись без котлов, радиаторов, труб и других элементов, которые используются в водяном отоплении. Теплогенераторы могут работать на разных видах топлива от горелки.

Принцип работы и устройство системы:

Обогрев помещений происходит за счет подачи туда нагретого воздуха. Система работает в полном автоматическом режиме. Основной элемент системы — теплогенератор. Теплогенераторы могут быть и стационарными, и мобильными.

Конструкция теплогенератора для устройства воздушной отопительной системы

В камере сгорания теплогенератора сгорает жидкое топливо (дизельное, керосин) или газ, подаваемый из горелки (горелки газовые и дизельные имеют стандартные размеры и подключение, поэтому являются взаимозаменяемыми). При дизельной горелке нужны дополнительно бак, фильтры, топливопроводы для жидкого топлива. Бытовые газовые теплогенераторы могут работать как на природном магистральном газе, так и на баллонном сжиженном пропан-бутане.

Примечание: отопление жилого дома площадью 100 кв. метров в течение месяца при температуре + 24 градуса С потребуется приблизительно 6 пятидесятикилограммовых баллонов сжиженного пропана. Альтернатива баллонам: пропановые резервуары (размеры 2500-5000 литров) - газгольдеры, закопанные в землю, для них не требуется специальный обогрев).

Внизу камеры сгорания расположен вентилятор, сюда поступает воздух из помещения, который направляется в теплообменник (теплогенераторы могут также осуществлять небольшой подмес уличного воздуха). Далее, нагретый воздух по воздуховодам направляется в помещение, а продукты сгорания уходят в дымоход. Нагретый (обычно до 45-60 градусов) и нагнетаемый непосредственно или по воздуховодам воздух, двигаясь, создает равномерный прогрев по всему объему помещения. По обратным воздуховодам или через решеткам на полу воздух возвращается обратно в теплогенератор. Отвод выхлопных газов осуществляется через дымоход. Чтобы обогреть дом, достаточно расхода воздуха от 1000 до 3800 м3/час при давлении 150 Па.

При большой площади помещения длинные воздуховоды могут вести к потере тепла, поэтому иногда можно устанавливать вместо одного теплогенератора с подключенными к нему воздуховодами, несколько теплогенераторов без воздуховодов. Максимальная длина основного воздуховода должна быть не более 30 м, ответвлений - не более 15м.

Воздуховоды различаются:

1. По форме: круглые и прямоугольные ;
Круглые воздуховоды обычно имеют круглое сечение внутренним диаметром 100-200 мм, они прочные, создают небольшое аэродинамическое сопротивление. Крепятся при помощи хомута нужного диаметра и шпильки.
Прямоугольные воздуховоды в виде коробов размерами от 100х150 мм до 3200х4000 мм. имеют преимущества, когда необходимо большая площадь поперечного сечения, или монтаж ведется в сложных условиях, они лучше вписываются в интерьер комнат, экономят пространство, поэтому их чаще используют в частных домах. Крепятся с помощью специального профиля и шпильки.
И круглые и прямоугольные воздуховоды крепят к потолку при помощи забивных анкеров.
2. По жесткости: жесткие и гибкие ;
Жесткие изготавливаются из оцинкованной или нержавеющей стали (сечение и круглое, и прямоугольное). Применяются в помещениях любой планировки и сложности. Гибкие и полугибкие воздуховоды только круглого сечения делают из термопластичного материала с применением спирального стального каркаса. Они удобны при монтаже, однако, увеличивается аэродинамическое сопротивление
3. По материалу: металлические и неметаллические ;

Металлические:

Из черной стали (1,0-2,0 мм) с грунтовкой производят дымоходы;
Из меди устраивают воздуховоды во влажных помещениях: кухни, санузлы, ванные, бассейны. Это наиболее дорогой материал;
Из алюминиевых сплавов: способны выдерживать высокие температуры, не поддаются коррозии. Чаще устанавливают на кухнях;
Из стали оцинкованной или нержавеющей: производятся толщиной 0,5-1,0 мм. У таких воздуховодов невысокая цена, они обладают антикоррозийными свойствами, долговечностью и повышенной огнестойкостью. (Воздуховоды из оцинкованной стали применяются чаще всего).

Неметаллические:

Пластиковые воздуховоды имеют низкую стоимость, изготавливаются из полиэтилена, винипласт и пр. Они легки по весу, легко монтируются, не подвержены коррозии, обладают антистатичными свойствами. Однако у них низкая огнестойкость. Крепятся с помощью металлических или пластиковых монтажных скоб.
Текстильные воздуховоды для транспортировки воздуха выполняются из воздухонепроницаемой ткани - полиамида, а для подачи воздуха применяются проницаемые ткани из полиэфира (они являются также и фильтром для воздуха). Для обеспечения огнестойкости, используется стекловолокно. Они экономичны, удобны в транспортировке, легко крепятся и монтируются. Однако текстильные воздуховоды обеспечивают только приток воздуха.

Воздуховоды, проходящие через неотапливаемые помещения или примыкающие к наружной стене, нужно теплоизолировать. Если планируется воздуховод спрятать между перекрытиями, то нужно поместить его в металлический каркас и изолировать. Для того чтобы обеззаразить воздух и освежить его, в систему можно встроить фильтры, увлажнители и освежители. На выходящие в помещения окончания воздуховодов крепятся воздухораспределители и воздухозаборные устройства.

Расчет стоимости устройства воздушного отопления

Схема расчета отопительной воздушной системы

Пример: двухэтажный частный дом с утепленным чердаком и подвалом общей площадью 300 кв. метров. Оборудование и воздуховоды обойдутся приблизительно в 8,000 $; расходные материалы составят 550 $. (трубы и разводка воздуховодов обойдется в 10-15$ за п/м). Монтажные и пусконаладочные работы -2300$. Проектно-сметные работы - 700$.

В целом воздушное отопление без автоматики может обойтись приблизительно в 11,000 $. Некоторые фирмы предлагают стоимость установки воздушного отопления 26-36 у.е. за 1 кв. метр «под ключ». Сравнивая эти расчеты с расчетами водяного отопления, видно, что стоимость проводки воздушного отопления, рассчитанное по минимуму, будет ниже, чем при создании водяного отопления. Благодаря автоматике воздухонагреватель может включаться 3-4 раза в сутки на 10-15 минут для поддержания температуры. Потребление топлива в отопительный период может быть ниже на 30-40% относительно водяного отопления.

К недостаткам воздушного отопления можно отнести то, что сложно проводить ее модификацию, требуется грамотный расчет воздуховодов и топологии сети, трудоемкая разводка воздуховодов, и установку нужно производить при новом строительстве. Необходимо кондиционировать и увлажнять воздух в помещении.

Электрическое отопление

Среди различных вариантов электрического отопления частных домов: электроконвекторы, потолочные инфракрасные длинноволновые обогреватели, кабельные и пленочные системы для подогрева пола и потолка.

Рассмотрим применение электроконвекторов. Они популярны в малоэтажном загородном строительстве, особенно в тех регионах, где нет газовых магистралей.

Принцип работы электроконвекторов

Работа электроконвектора основывается на явлении конвекции (циркуляции) воздуха, вследствие чего в воздух отдается свыше 80% тепла. Высокая влагозащищенность и надежность конвекторов позволяет устанавливать их в ванных и детских комнатах, так как температура на их поверхности не превышает +60 С. Существуют модели электроконвекторов, которые не осушают воздух в комнате и не сжигают кислород. Работа электроконвекторов основана на нагреве поступающего в прибор холодного воздуха из комнаты. Нагрев производится нагревательным элементом из токопроводящего компонента. После нагревания воздух увеличивается в объёме и поднимается вверх через жалюзи выходной решетки. Дополнительно воздух нагревается за счет излучения тепла с поверхности электроконвектора.

Схема работы электроконвертора

Уровень комфорта обеспечивается электронной системой поддержания нужной температуры. Есть модели со встроенным термостатом, и с выносным термостатом. Термостат экономит электроэнергию. Датчик температуры воздуха фиксируют температуру в комнате с небольшим промежутком времени и подает сигнал термостату, который в включает или выключает нагревательный элемент. Наличие термостата позволяет настроить режим работы один раз, и отключать прибор от сети только на время длительного отсутствия. На встроенный термостат влияет температура корпуса конвектора, поэтому его данные бывают неточны. Регулятор выносного термостата учитывает температуру той точки пространства, в которой установлен. Выносной термостат крепится к стене на высоте 1-1,5 м от пола, в стороне от сквозняков.

Электроконвекторы можно разделить по размерам на две основные группы: высокие - высотой до 45 см и плинтусные - высотой до 20 см. Высокие электроконвекторы конвекторы либо ставят на пол, либо крепят при помощи специальной рамы на стену. Плинтусные конвекторы удобны для установки под низкие окна, витражи. Их мощность 0,5-3,0 кВт (с шагом 250 Вт). Размеры в длину в зависимости от мощности могут быть до 2,5 м при толщине около 80 мм. Для наибольшего эффекта электроконвектор рекомендуется устанавливать на высоте до 1 м, или под оконными проемами. Для обеспечения нормальной циркуляции воздушного потока нельзя заслонять электроконвектор предметами на расстоянии до 0,1 м.

По эксплуатационным затратам этот вид отопления проигрывает только газу, но он более надежен и безопасен. В блоках управления предусмотрена защита от перегрева. Нет необходимости заземления. Приборы нечувствительны к перепадам напряжения. Напряжение в сети, достаточное для работы прибора -220 В.

Расчет количества электроконвекторов

Схема колличества электроконверторов в частном доме

Количество и мощность конвекторов определяются исходя из объема помещения, которое будет обогреваться.

За основу расчетов может быть принята необходимая мощность для обогрева 1 м3 помещения: 20 Вт/м3 - для помещений с хорошей теплоизоляцией (по энергосберегающим стандартам скандинавских стран); 30 Вт/м3 - дома с утеплением стен и перекрытий, стеклопакетами на окнах; 40 Вт/м3. - слабо изолированные дома; 50 Вт/м3 - плохо изолированные здания.

Пример: Потребность для основного нагрева дома площадью в 100 м2 и высотой 3 м (объем 300 м3) слабо изолированного дома, то есть с потребностью 40 Вт/м3 составляет 12 000 Вт. Таким образом, можно разместить на этой площади четыре конвектора мощностью 2,5 кВт и один - мощностью 2,0 кВт. В зависимости от фирмы и наличия дополнительных функций цена конвектора может быть от 100 до 200-250 $. Таким образом, стоимость электроконвекторов для данного случая (семь штук) может составить 1250 $.

К достоинствам электроконвекторов можно добавить и то, что при общих невысоких затратах на оборудование, нет затрат на обслуживание и профилактику.

Примечание: Недостаток электроконвекторов в том, что они прогревают помещение неравномерно по высоте: теплый воздух скапливается под потолком, а у пола температура воздуха остается низко, что свойственно и водяному отоплению, проблемным может стать и зависимость от электричества при его отключении; кроме того, циркулирующие потоки увлекают за собой пыль. Однако сейчас некоторые фирмы предлагают модели электроконвекторов, которые способствуют уменьшению собирания пыли около приборов. Если помещение велико, для ускорения прогрева нужно установить вентилятор.

Как выбрать вид отопления для частного дома

Исходя из опыта различных строек, можно с уверенностью сказать, что самый правильный выбор системы отопления для конкретного дома зависит от того, какой вид энергии наиболее доступен, удаленности жилища от населенных пунктов, материальных возможностей хозяина. В любой из систем отопления есть плюсы и минусы, поэтому прежде, чем принять решение, посоветуйтесь с проектировщиками.

Конечно, если есть подводка газа к дому или даже к району, то лучше всего выбрать водяной нагрев при газовом теплогенераторе (котле). Газ на настоящее время - наиболее дешевый вид энергии. Однако зимой бывают падения давления газа до 100-120 мм вод. ст., при норме для котлов 180 мм вод. ст., что может привести к отключению отопительной системы.

Для отопления можно воспользоваться электроконвекторами. В случае если возможен подвод электричества достаточных мощностей (если у вас установлено оборудование мощностью выше 10 кВт, необходимо подключение трехфазного провода и согласования с органами энергосбыта), то можно воспользоваться другими видами электрообогрева. Однако тогда вы будете полностью зависеть от подачи электроэнергии.

Обладателям домов, удаленных от цивилизации, придется задуматься о создании независимой системы отопления.

Например: устройства в доме печей, каминов на твердом топливе. Главная опасность при неправильном устройстве печей: возможность попадания углекислого газа в помещение, поэтому нужны хорошие печники. Как альтернативу печей можно поставить котел на твердом топливе: дровах и угле для водяного отопления. При устройстве датчиков такие котлы смогут поддерживать нужную температуру без участия электричества. Или же использовать котлы на жидком топливе, правда, с учетом, что выбросы от сжигания дизтоплива вредны здоровью, а также, что 1 кВт энергии обойдется в 4-5 раз дороже, чем при применении твердого топлива.

Для того, чтобы быть уверенными, что в вашем доме будет всегда тепло, возможно, стоить позаботиться о том, чтобы можно было воспользоваться разными источниками энергии. К примеру, иметь камин на твердом топливе или приобрести котел, работающий на разных видах топлива, который производится европейскими производителями, однако, его цена превысит суммарную цену одиночных котлов, работающих на разном топливе.

Важнейшей характеристикой текущих затрат является стоимость топлива и расход его в единицу времени.

В настоящее время цены на топливо составляют примерно:

1 л солярки — 0,4 $. Стоимость 1кВт.ч энергии— 0,04 $.

1 м3 природного газа для частника — 0,04 $. Стоимость 1 кВт.ч энергии — 0,005 $.

1 л пропан-бутановой смеси — 0,2 $. Стоимость 1 кВт.ч энергии — 0,018 $.

1 кВт.ч электрической энергии для частника — 0,03 $.

1 кг угля в среднем 0,2 $. Стоимость получения 1 кВт.час энергии (0,04 $).

Внимание! В данной статье все цены представлены на период 2009 года.

Редкий житель мегаполиса не мечтает о собственном загородном доме, расположенном в тихой местности, неподалеку от живописного леса. Ни шумных соседей, ни душных улиц, ни постоянного гудения потока транспорта – преимуществ такого выбора, действительно, множество. Однако в такой ситуации на плечи хозяев ложатся все коммунальные хлопоты. В частности, придется собственными силами организовать водяное отопление в частном доме, иначе с приходом холодов придется возвращаться в квартиру. Конечно, современный рынок предлагает множество вариантов обогрева жилища, но водяная технология принадлежит к разряду классических, проверена временем, доказала свою надежность и эффективность в самых суровых условиях.

Преимущества выбора

Водяное отопление загородного дома обладает следующими положительными особенностями:

Монтаж возможен на любом этапе строительства коттеджа, не обязательно планировать все еще во время проектирования, допускается установка даже в готовом и обитаемом здании.
Вода – оптимальный во всех смыслах теплоноситель. Она характеризуется и высокой степенью теплопроводности, и невысокой ценой, и распространенностью, и высочайшей теплоемкостью.
Универсальность. Для этой схемы подойдет и , и использование газового топлива, и дров, и мазута.
Конструктивное разнообразие. Отопительный контур предполагает различные варианты разводки труб, окончательная схема подбирается в соответствии с площадью здания, финансовыми возможностями владельцев, требованиями и прочим.
Индивидуальный монтаж на каждую батарею запорных клапанов гарантирует, что температура с высокой точностью может регулироваться в каждом отдельном помещении, при этом климатические условия в соседних комнатах, как и параметры функционирования системы, меняться не будут.

Особенности устройства и выбор циркуляционной схемы

Система отопления частного дома функционирует по достаточно простому принципу. Котел осуществляет нагрев теплоносителя, будь то вода или специальный раствор, который по системе труб достигает радиаторов, расположенных в отапливаемых комнатах. По мере остывания теплоноситель возвращается в котел, цикл повторяется.

Читайте также про с принудительной циркуляцией.

Циркуляция основывается на одном из следующих методов:

Естественный процесс основан на разнице в плотности горячей и холодной воды. В процессе нагрева плотность жидкости падает, удельный вес снижается, а потому она начинает двигаться по трубам вверх. По мере остывания, наоборот, плотность увеличивается, раствор стремится вниз. Основное преимущество данного метода – абсолютная автономность, независимость от электричества, а также конструктивная простота. Главный минус – повышенный расход материалов, контур состоит из большого числа труб внушительного диаметра. Кроме того, при монтаже должен выдерживаться уклон примерно в 2 градуса.
Система отопления одноэтажного дома с циркуляционным насосом. Излишки воды, которые неминуемо формируются при нагреве, оказываются внутри специального расширительного бака, как правило, закрытого, что предотвращает явление испарения. Дополнительно обязательно ставятся манометры, контролирующие давление. Преимущества такой схемы заключаются в минимальном необходимом объеме теплоносителя, незначительном диаметре труб и меньшем их расходе. Главный недостаток – зависимость от электроснабжения, с которым в частном секторе нередко имеются проблемы.
Комбинация. Насос устанавливается в уже сделанный контур с естественной циркуляцией. Данный вариант работает и без насоса, но с его включением существенно увеличивается мощность и эффективность.

Число контуров и варианты разводки

Схема водяного отопления частного дома, в идеале, должна основываться на создании двух контуров. Такой подход гораздо удобнее. Первый контур работает на отопление, то есть доставляет теплоноситель к батареям, второй же обеспечивает доставку горячей воды к точкам потребления, в ванную комнату.

Впрочем, если жильцы ранее позаботились о монтаже бойлера или газовой колонки, данное условие не обязательно.

Если говорить о способах разводки, то предлагаются следующие варианты:

Схема с одной трубой, по которой теплоноситель попадает в каждый из радиаторов. Преимущество такого решения в простоте, сведении к минимуму трудовых затрат и сокращении расходов. К сожалению, за простоту придется заплатить отсутствием возможности регулировки температуры каждой батареи в отдельности.
Схема с двумя трубами лучше в плане эксплуатации, температура настраивается точно и быстро, все радиаторы нагреваются равномерно.
Коллекторная схема подразумевает, что подача и отвод теплоносителя происходят по разным трубам, функционирующим единой системой благодаря коллекторам. Выглядит такой контур эстетично и привлекательно, настраивается температура каждой батареи в отдельности.

Выбираем котел

Все виды современного водяного отопления в частном доме функционируют благодаря котлу. Именно он является генератором тепловой энергии. На рынке широко представлены модели, работающие на следующем топливе:

Газ. Наиболее востребованный вариант. Причина этого – невысокая цена газа при значительном КПД, простоте эксплуатации и минимальном уровне шума. Недостаток, по сути, один – необходимость получения многочисленных разрешений для того, чтобы подключиться к магистральному газопроводу.
Электричество. Оптимальный вариант с точки зрения безопасности в доме. Для этого агрегата не нужно выбирать специальное место для установки, он занимает минимум пространства, не выделяет продуктов горения. К сожалению, прибор недешев в эксплуатации, кроме того, в сельской местности часто энергетическая сеть достаточно изношена, наблюдаются перебои в подаче энергии, что также накладывает определенные ограничения на монтаж.
Жидкое топливо. Конструкция очень напоминает газовые аналоги, за исключением типа горелки. Нуждаются в обустройстве отдельного помещения котельной, производят достаточно много продуктов горения, из-за чего требуют регулярной чистки.
Твердое топливо. Обогрев с их помощью очень дешев, в частном секторе редко возникают проблемы с поиском и приобретением дров. Отрицательная сторона заключается в необходимости регулярно подкладывать горючее в топку, вычищать золу.
Комбинированные источники тепла способны использовать сразу несколько видов топлива, в результате чего считаются наиболее надежным выбором.

Мощность котла можно выбрать на основе следующей схемы: для южных районов требуется киловатт на 10 квадратных метров площади, для центральных – полтора киловатта, для северных – два. Впрочем, специалисты рекомендуют добавить к получившемуся значению еще 20-30 процентов, чтобы техника справилась с сильными морозами.

Выбираем материал труб

Правильно подобранные трубы исключат многие проблемы в процессе эксплуатации, гарантируют высокий уровень надежности системы:

Популярные ранее стальные варианты в последнее время используются нечасто. Связано это со сложностями во время монтажа, подверженности коррозии даже при наличии защитного покрытия.
Металлопластик легок в установке и прочен, но его слабое место – резьбовые соединения и фитинги, которые могут деформироваться в процессе резких изменений температуры теплоносителя, что спровоцирует потерю герметичности и протечки.
Медь. Во всех смыслах отличный вариант, но предполагающий значительные финансовые расходы.
Полипропилен – золотая середина. Прочность, гибкость, устойчивость к коррозии и температурным колебаниям – элементы отличаются всеми этими качествами.

Выбираем батареи

Важно также правильно подобрать водный радиатор:

Сталь. Главное преимущество – демократичная цена. Минус – подверженность коррозии, из-за чего значительно снижается эксплуатационный ресурс.
Алюминий. Устойчивы к коррозии, быстро нагреваются, но уязвимы для перепадов давления. Впрочем, это явление больше характерно для систем в многоквартирных домах, индивидуальный коттедж в этом плане достаточно стабилен.
Комбинация металлов. Сочетают в себе лучшие качества стали и алюминия.
Чугун. Знакомы всем еще с советских времен. По сути, вечные, но тяжелые, требующие использования мощных кронштейнов во время монтажа.

Инструкция по установке

Водяное отопление частного дома своими руками обустраивается по следующей схеме:

Монтируется котел. Место для него стоит подобрать так, чтобы максимально упростить разводку труб и сократить расходы материалов. Если ставится газовый или электрический вариант, нужно помнить об удобстве подключения к магистрали или проводке. Высота монтажа играет роль только для схем с естественной циркуляцией, чем ниже входит обратная труба, тем лучше.
Монтаж радиаторов водяного отопления в частном доме. Батареи ставятся под окнами, что способствует лучшему воздухообмену. При монтаже следует строго выдерживать горизонталь и минимальные отступы: 10 сантиметров – от подоконника, 6 – от пола. В идеале, стоит сразу установить запорную арматуру для экстренного отключения и стравливания воздуха.
Разводка труб, установка вспомогательных приборов. Начинается этот процесс непосредственно от котла отопления на основе заранее разработанной схемы, применением соединительных элементов, в том числе уголков, фитингов, тройников и прочего. Свой дом можно оснастить и разводкой открытого типа (трубы всегда на виду), и закрытой схемой (детали скрыты в нишах). Вместе с трубами также подключаются батареи, монтируются циркуляционные насосы (если технология предполагает их наличие), расширительный бак, фильтры, блоки безопасности, предохранительные клапаны и прочее.

Таким образом, можно собственными силами создать надежную, долговечную и эффективную систему отопления, которая не подведет в самый суровый мороз!

За покупками

Что нужно, чтобы смонтировать работающую систему водяного отопления ?

Вот полный список:

Котел. Он должен обеспечивать минимальные эксплуатационные расходы и по возможности требовать минимального внимания владельца;
Обвязка котла — группа безопасности (воздушник, манометр и предохранительный клапан), циркуляционный насос и расширительный бак, компенсирующий увеличение объема при нагреве;

Я намеренно исключил из рассмотрения открытые гравитационные системы, в которых функции всей обвязки выполняет открытый расширительный бачок. Они предельно просты конструктивно, но отличаются от закрытых систем с принудительной циркуляцией долгим нагревом, большим разбросом температур между отопительными приборами и образованием накипи в теплообменнике котла.

Трубы — розлив, подводки к радиаторам и (опционально) стояки отопления;
Собственно отопительные приборы и их обвязка — краны для отключения или дроссели для раздельной регулировки.

Котел

Как выбрать котел для водяного отопления ?

Если у вас в доме или на участке есть газ — отлично. Более дешевого источника тепла не найти: полученная при сжигании природного газа тепловая энергия обходится всего в 50-70 копеек за киловатт-час.

Наиболее экономичная разновидность газовых котлов — с электророзжигом.

За счет чего обеспечивается экономия?

Отсутствие пилотной горелки экономит до 25% газа, который сгорает при простое котла, когда теплоноситель нагрет до достаточно высокой температуры;
Еще 10 — 12% экономии обеспечивает утилизация теплоты конденсации водяного пара, который в традиционных котлах покидает дом вместе с остальными продуктами сгорания.

В отсутствие газопровода вблизи дома остальные источники тепла располагаются по экономичности в таком порядке:

Несколько нюансов:

Источником питания газового котла может быть не только магистральный газ, но и баллоны или собственный газгольдер. Но в этом случае стоимость киловатт-часа вырастет до 3 и 2,3 рублей соответственно;
Я привел усредненные цены на момент написания статьи (начало 2017 года), актуальные для центральных областей страны на небольшом удалении от столицы. Однако региональные цены на энергоносители и местные тарифы на коммуналку могут внести свои поправки.
Скажем, в Москве киловатт-час электроэнергии стоит по одноставочному тарифу не 4, а 5 рублей. В Севастополе, где я живу, пеллеты вдвое дороже, чем в Московской области — 15000 рублей за тонну против 7000;
Для растопки твердотопливного котла на угле нужны дрова, что дополнительно увеличит эксплуатационные расходы и затраты времени;

Газовые, дизельные и электрические котлы могут работать без обслуживания до тех пор, пока подается электричество, газ или жидкое топливо. Пеллетный котел с бункером и механизмом подачи пеллет способен на автономную работу в течение недели. Твердотопливный котел придется растапливать и чистить от золы несколько раз в день;

Некоторые разновидности котлов рассчитаны на более долгую автономную работу. Скажем, пиролиз (тление дров при ограниченном доступе воздуха с последующим дожиганием продуктов сгорания в отдельной камере) увеличивает автономность до 10-12 часов. Котлы верхнего горения с телескопическим воздуховодом и вовсе способны проработать на одной закладке до суток.

Замена дизтоплива на отработку уменьшит эксплуатационные расходы в 5-6 раз. Однако котлы на отработке не пользуются большой популярностью, поскольку постоянный канал поставки отработанного моторного масла есть разве что у работников автосервисов.

Еще один источник дешевого тепла — котел на отработке.

Для частного дома с качественным утеплением стен и перекрытий, расположенного в центральных областях страны, мощность котла подбирается из расчета 100 ватт на один квадратный метр площади.

Для домов в северных или южных регионах, строений с некачественным или, наоборот, очень эффективным утеплением и с большой высотой потолков лучше воспользоваться формулой Q=V*Dt*k/860.

Переменные в этой формуле (слева направо):

Потребность помещения в тепле в киловаттах;
Его объем в кубометрах;
Разница температур между улицей и домом (ее обычно принимают равной разнице между санитарной нормой -18 — 22 градусами — и температурой самой холодной пятидневки в вашем населенном пункте);
Коэффициент утепления. Его можно подобрать по таблице:

Например, для дома размером 10х10х6 метров с кирпичными стенами толщиной 50 см и двойными стеклопакетами, расположенного в Сургуте (температура самых холодных пяти дней зимы — -43), потребность в тепле составит (10*10*6)*(22 — -43)*1,9/860=86 киловатт.

Есть ли недорогая альтернатива твердотопливным котлам в отсутствие газа ?

Тепловые насосы работают на электричестве, но используют его не для прямого нагрева воздуха в доме, а для перекачки тепла от низкопотенциального источника — грунта, воды или воздуха.

Поскольку электроэнергия расходуется лишь компрессором, на каждый киловатт-час электричества владелец получает от трех до шести киловатт-часов тепла, что сокращает расходы на обогрев до сопоставимых с твердотопливным отоплением и даже газом.

Многих потенциальных покупателей отпугивают высокая стоимость тепловых насосов и дорогостоящий монтаж системы отопления. Достаточно сказать, что установка геотермального насоса требует бурения скважин глубиной в несколько десятков метров или укладки горизонтального коллектора в котлован, площадью втрое превышающий площадь дома.

Однако в теплых регионах может быть реализована схема обогрева «воздух-воздух»: тепловой насос отбирает энергию у воздуха за пределами дома и отапливает его без посредничества теплоносителя, простым обдувом внутреннего теплообменника.

Ничего не напоминает?

Все правильно, именно так работает любой бытовой кондиционер в режиме нагрева.

Бытовая сплит-система — частный случай теплового насоса.

Именно кондиционеры я использую в качестве основного источника тепла для своего дома.

Вот краткий отчет об их эксплуатации:

Четыре постоянно работающих зимой инвертора вместе с установкой обошлись мне примерно в 110 тысяч рублей;
Отапливаемая площадь дома — 154 м2. На ней поддерживается температура в 20-22 градуса;
Кондиционеры продолжают работать на обогрев даже при редких в Севастополе заморозках (минимальная температура, которой была испытана система отопления — -21 градус);
Расход электроэнергии на отопление в зимние месяцы составляет примерно 1500 КВт-ч. Сколько это в деньгах, читатель может подсчитать по местным тарифам.

На фото — внешние блоки кондиционеров, отапливающих спальню и детскую на первом этаже.

Обвязка котла

Как выбрать обвязку для котла?

Ее основные элементы я уже перечислил. Тонкости, впрочем, есть и здесь.

При выборе циркуляционного насоса смотрите в первую очередь на его производительность. Минимального напора в 2 метра (0,2 кгс/см2) вполне достаточно для того, чтобы заставить работать систему отопления многоквартирного дома.

Производительность насоса подбирается по формуле Q=0,86R/Dt.

В ней:

Q — искомое значение в кубометрах в час;
R — мощность котла или обслуживаемого насосом контура с принудительной циркуляцией теплоносителя;
Dt — разность температур между подачей и обраткой (обычно она примерно равна 20 градусам).

Так, для нашего замерзающего в Сургуте дома понадобится насос с производительностью 0,86*86/20=3,7 м3/ч.

Предохранительный клапан должен быть настроен на максимально допустимое для отопительной системы давление (обычно 2,5 кгс/см2.

Объем мембранного расширительного бачка обычно с небольшим запасом берется равным 1/10 от объема теплоносителя в контуре. Чтобы узнать с максимальной точностью последний параметр, достаточно заполнить контур водой и слить ее в тару известного объема.

В сбалансированной отопительной системе с алюминиевыми или биметаллическими радиаторами объем теплоносителя примерно равен 15 литрам на киловатт мощности котла.

Стандартное давление зарядки расширительного бачка — 1,5 кгс/см2. Примерно такое же рабочее давление должно поддерживаться в системе отопления при работе. Увеличить его можно с помощью крана, соединяющего отопительный контур с системой ХВС, или простой накачкой воздуха в расширительный бак через золотник.

Трубы

Какие трубы использовать для разводки отопления в доме ?

На мой взгляд, лучший материал для автономной системы водяного отопления — полипропилен с армированием алюминиевой фольгой.

Почему именно он?

Эти трубы — одни из самых дешевых. Так, при наружном диаметре 20 мм погонный метр трубы стоит всего 70 рублей. Сравните эту стоимость с гофрированной нержавейкой (от 290 рублей за метр) и медью (от 400 рублей);
Их соединения — необслуживаемые и прочностью не уступают цельной трубе. Фитинг можно прятать в штробу или стяжку;
Прочность и термостойкость полипропилена вполне достаточна для скромных эксплуатационных параметров автономной системы (до +75С при давлении не более 2,5 атмосфер).

Почему я советую именно армированные трубы и именно алюминием?

Дело не в стойкости к гидростатическому давлению — она и так избыточна. Ключевые слова — «удлинение при нагреве». По этому параметру полипропилен без армирования впереди планеты всей: нагретая на 50 градусов метровая труба становится длиннее на 6,5 мм. Армирование стекловолокном уменьшает удлинение до 3,1 мм, а алюминием — до 1,5 мм/метр.

Для сравнения — стальная труба в тех же условиях удлинится на 0,5 мм.

При монтаже длинных прямых участков розлива трубы размыкаются компенсаторами — кольцевыми или П-образными изгибами, которые позволяют избежать деформации трубопровода.

Каким должен быть диаметр труб ?

Внутренний диаметр подбирается в зависимости от тепловой нагрузки на соответствующий участок контура. Для розлива тепловая нагрузка равна мощности котла, для подводок — мощности отопительного прибора, для стояка — суммарной теплоотдаче всех подключенных к нему приборов.

Значения внутреннего диаметра подбираются из еще одной таблицы.

Диаметр может быть уменьшен за счет увеличения скорости теплоносителя (читай — производительности насоса). Однако тут нас ждет ловушка: вслед за ростом скорости потока появятся гидравлические шумы — вначале на дросселирующей арматуре, а потом и на всех фитинговых соединениях. Поэтому скорость лучше подбирать из ряда 0,4 — 0,6 м/с (синие столбцы в таблице).

В системе с естественной циркуляцией диаметр розлива увеличивается как минимум на один шаг. Инструкция связана с минимальным гидравлическим напором, обеспечивающим движение теплоносителя: при увеличении диаметра падает гидравлическое сопротивление трубопровода.

Отопительные приборы

Какие батареи лучше приобрести ?

Наш выбор — алюминиевые секционные радиаторы. Дешево и сердито: максимальная теплоотдача (при стандартном размере батарей — примерно 200 ватт на секцию) и минимальная цена (от 300 рублей).

Как подобрать количество секций?

Мощность отопительного прибора для отдельного помещения рассчитывается по той же схеме, что и потребность дома в тепле. Чтобы пересчитать мощность в количество секций, достаточно разделить ее на тепловой поток от одной секции. Он всегда указывается производителем в технической документации на прибор.

Тут есть одна тонкость. Как правило, изготовитель указывает тепловой поток для вполне определенной разницы температуры между теплоносителем и воздухом в помещении — 70 градусов (90С/20С).

По мере охлаждения теплоносителя или нагрева воздуха мощность секции будет падать пропорционально дельте температур: скажем, при 60С в батарее и 25С в комнате секция будет отдавать мощность вдвое меньше номинальной.

Обвязка отопительных приборов

Какая арматура нужна для отключения и регулировки батарей?

Если вы планируете только отключать радиаторы (при избытке тепла или для ремонта) — установите на обе подводки к батарее шаровые краны. Они долговечны, отказоустойчивы и всегда герметичны в закрытом положении.

Для дросселирования (регулировки проходимости) принято использовать игольчатые дроссели, или клапана для радиаторов. Внутри это типичные винтовые вентиля с металлическим клапаном.

Если вы хотите, чтобы проходимость подводок регулировалась автоматически, ваш выбор — клапана с термоголовками. После грубой регулировки они будут менять свою пропускную способность в зависимости от температуры воздуха в комнате.

Разводка

Как развести отопление по дому ?

Наиболее простая и отказоустойчивая схема — однотрубная ленинградка, кольцо розлива по периметру дома с подключенными параллельно ему отопительными приборами. Ее главный недостаток — большой разброс температур между первыми и последними радиаторами.

Если в доме несколько отапливаемых этажей, обычно монтируется двухтрубная система отопления. Она может быть тупиковой (когда теплоноситель при перетоке из подачи в обратку разворачивается на 180 градусов) и попутной (направление движения теплоносителя сохраняется).

Тупиковая схема нуждается в обязательной балансировке — ограничении проходимости ближних к котлу радиаторов дросселями. Без балансировки основной объем теплоносителя циркулирует именно через эти радиаторы, а дальние приборы практически не греют. На моей памяти это как минимум один раз привело к серьезной аварии — разморозке контура в сильные холода.

Попутная схема (петля Тихельмана) формирует несколько параллельных контуров одинаковой протяженности. В ней температура радиаторов всегда примерно одинакова без балансировки.

Тупиковая двухтрубная схема используется в тех случаях, когда какое-либо препятствие (высокий проем, несущая стена и т.д.) не дает закольцевать петлю Тихельмана.

Монтаж

Как самому спаять полипропиленовые трубы ?

Для этого понадобятся:

Шейвер (зачистка) для удаления армирования из области пайки;

Шейвер заодно снимает наружную фаску на трубе, упрощая монтаж фитинга.

Ножницы — труборез;
Паяльник с насадками соответствующего диаметра и рабочей температурой 260 градусов.

Монтаж соединения выполняется так:

Шейвер надевается на трубу и делает несколько оборотов, удаляя алюминиевую фольгу;

Если ее оставить, контактирующая с водой фольга будет постепенно разрушаться. Это приведет к расслоению трубы и падению прочности соединения.

Труба вставляется в раструб нагретой до рабочей температуры насадки. Одновременно на вторую сторону насадки надевается фитинг;
Оплавленные детали совмещаются поступательным (без вращения) движением и несколько секунд удерживаются неподвижно. После того, как оплавленный пластик схватится, можно переходить к монтажу следующего соединения.

Где установить группу безопасности ?

На выходе из котла. Именно там начинает расти давление при недостаточной проходимости розлива или низкой скорости циркуляции.

Где ставится расширительный бак ?

В любой точке контура, но не ближе двух диаметров розлива от насоса при установке перед ним и не ближе десяти диаметров розлива при установке после насоса. Иначе возникающие при вращении крыльчатки турбулентности резко уменьшат ресурс мембраны бачка.

Может ли гравитационная система отопления быть переведена на принудительную циркуляцию?

Вполне: насос можно поставить и в закрытый, и в открытый контур.

Обычно монтаж отопления с возможностью работы и с естественной, и с принудительной циркуляцией выполняется так:

Диаметр и конфигурация розлива (уклон, разгонный коллектор, разница в высоте между котлом и отопительными приборами) делаются типичными для гравитационной системы;
Перед котлом параллельно розливу ввариваются два отвода, между которыми подключается насос;
Между врезками ставится шариковый обратный клапан.

При работе насоса клапан срабатывает и перекрывает байпас. Теплоноситель циркулирует с высокой скоростью принудительно. Стоит насосу отключиться из-за перебоев с подачей электроэнергии — и система самостоятельно переходит в режим естественной циркуляции: клапан открывается, и вода свободно движется по розливу.

Вместо обратного клапана иногда ставится обычный вентиль или шаровый кран. В этом случае систему приходится переводить в режим естественной циркуляции своими руками.

Заключение

Разумеется, в небольшом по объему материале трудно ответить на все связанные с автономным отоплением вопросы. Дополнительную информацию вы найдете в видео в этой статье. Не стесняйтесь оставлять на портале свои комментарии. Успехов, камрады!

Водяное отопление частного дома – популярное, но довольно дорогостоящее удовольствие, ведь нужно купить трубы, радиаторы, котел и пр. Поэтому будем экономить на монтаже, и в этом вам поможет наша статья.

Почему водяной обогрев?

В качестве носителя выступает вода, а ее теплоемкость в 4000 раз больше, чем у воздуха, и относится она к наиболее дешевым и доступным ресурсам. Но есть, и не одна, ложка дегтя. Процесс монтажа к простым не отнесешь, а если планируете устанавливать газовый котел, то нужно соответствующее разрешение, план и т. д. Кроме того, проводить работы возможно только на этапе строительства. А если вам нужно организовать подогрев пола, то схема становится еще сложнее.

Еще такое отопление требует постоянного контроля. Если собрались оставить жилье на длительный период зимой, то носитель следует слить. Иначе при минусовой температуре он превратится в лед и попросту разорвет трубопровод. Все знают, что в воде содержатся различные примеси, способствующие коррозии металлических элементов, которые содержит любая система. А отложения солей на внутренней части труб препятствуют свободной течи и ухудшают теплоотдачу. И, наконец, если не установить специальный спусковой клапан, в системе могут возникнуть воздушные пробки. Они тоже значительно снижают эффективность.

Виды конструкций для обогрева дома

Отопление с водой в качестве носителя имеет очень простой принцип работы, а его конструкция состоит из трех основных узлов: нагревательный элемент (котел), трубопровод, по которому проходит жидкость, и радиаторы. Последние нагреваются и отдают тепло окружающей среде. Теплоноситель постепенно остывает и, пройдя круг по системе, возвращается обратно в котел, и цикл повторяется заново.

Регулировать микроклимат можно двумя способами. Первый – настроить котел на нужную температуру, второй – изменить расход теплоносителя в конкретном радиаторе с помощью специального крана. Они устанавливаются на входе каждой батареи. Кроме того, встречается автоматическая регулировка посредством термостата. Если в доме установлена двухтрубная система, тогда перед каждым краном или термостатом необходимо поставить байпас.

Еще системы делятся на естественные и принудительные. В первом случае отопление функционирует независимо от электроэнергии, да и сама конструкция предельно проста. Жидкость течет по трубам за счет разности температур без помощи какого-либо насоса. Горячая вода имеет меньшую плотность и вес, поэтому стремится вверх, а остыв, уплотняется и возвращается назад в нагреватель. Минусы:

большое количество труб;
диаметр трубопровода должен обеспечить естественную циркуляцию;
невозможно использовать современные радиаторы с малым сечением.

В принудительных системах циркуляция теплоносителя происходит за счет работы насоса, а все излишки жидкости попадают в расширительный бак. Для контроля давления предусмотрен манометр. К достоинствам следует отнести небольшой расход теплоносителя. Также тут можно устанавливать трубы любого диаметра, в том числе и малого. Система отличается высокой эффективностью. Недостаток только один – зависимость насоса от электроэнергии.

Какой может быть разводка?

Мы уже знаем виды систем водяного отопления частных домов, но прежде чем рассматривать особенности монтажа своими руками, следует более подробно поговорить о схемах: обсудить, какие они бывают, в чем заключаются достоинства и недостатками каждого варианта. Разводка может быть верхней или нижней, горизонтальной и вертикальной, а также комбинированной.

Встречаются однотрубные системы, в которых отопительные приборы подключаются последовательно, и жидкость проходит каждый из них по очереди. Естественно, она постепенно охлаждается, и чтобы компенсировать эту разницу температур, следует в конце магистрали устанавливать резисторы с большим количеством секций. В двухтрубных системах приборы подключаются к стояку параллельно. Достоинства – быстрая регулировка температуры и более равномерный нагрев жилья. Для коллекторного расположения труб характерно наличие двух соединенных трубопроводов (подающего и обратного). В этом случае возможен полный контроль всех батарей.

Внимания заслуживает популярная в частных домах схема водяного отопления, включающая дополнительно обогрев пола, а делая монтаж такой системы своими руками, вы получаете очень ощутимую экономию. В этом случае радиаторы могут выступать в качестве основных обогревающих элементов либо дополнительных.

Если система теплого пола функционирует не во всем доме, а только на некоторых участках, то в каждом отдельном контуре необходимо установить термостатический клапан. Это устройство снижает температуру возвращающейся из системы жидкости. Термостатическая головка реагирует на температуру воды, и если она слишком горячая, то клапан перекрывается. Когда расположение теплого пола далеко от коллектора, следует отдавать предпочтение специальным клапанам. Их можно разместить в настенном боксе, а благодаря конструкционным особенностям их легко подключить. Также совместно устанавливается и клапан обезвоздушивания. Этот способ хорош, если площадь теплого пола не превышает 15 квадратов.

А вот когда дом отапливается в основном посредством пола с подогревом, а радиаторы выполняют лишь дополнительную роль, то система состоит из двух отдельных функционирующих узлов. Каждая подсистема должна оснащаться насосом. Чтобы снизить температуру теплоносителя под поверхностью пола, необходимо использовать трехходовой смесительный клапан. Это устройство еще и регулирует мощность обогрева. А за нагревом радиаторов следят установленные на них термостаты.

Монтаж и требования безопасности

В этом пункте мы рассмотрим, как провести водяное отопление своими руками.

Как сделать водяное отопление частного дома своими руками - пошаговая схема

Шаг 1: Проект

Для начала выбираем подходящую схему и отображаем ее на бумаге. Учитывайте площади комнат, положение радиаторов, трубопровода, их размеры и пр. Такая зарисовка поможет правильно вычислить количество расходных материалов. Специальные программы значительно упростят все расчеты.

Шаг 2: Комплектующие

Кратко рассмотрим, каким может быть котел, батареи и трубы. Виды отопительных агрегатов в зависимости от используемого топлива бывают газовые, электрические, и комбинированные. Фаворитом среди этих вариантов по праву можно назвать газовые устройства. Водяные котлы бывают с насосом (для принудительной схемы отопления частного дома) или без него (естественная циркуляция), причем оба типа вполне можно установить своими руками. Отлично себя зарекомендовал двухконтурный агрегат, обеспечивающий не только тепло в доме, но и горячую воду.

Радиаторы делятся на стальные, чугунные, биметаллические и алюминиевые.

Порадуют ценой, но в то же время они подвержены коррозии, а если планируете сливать теплоноситель, то эксплуатационный срок значительно сократится. Чугун, напротив, можно сказать, вечный материал. Он долго нагревается, но и держит тепло длительное время. Но большой вес, не слишком привлекательный внешний вид и высокая стоимость значительно снизили популярность этого материала. На смену чугунным батареям пришли алюминиевые. Их вид весьма привлекателен, они быстро нагреваются и устойчивы к коррозии. Однако алюминий не переносит резких перепадов давления. Биметаллические резисторы славятся отличной теплоотдачей, правда, антикоррозионные свойства остались такие как у алюминия.

Стальной трубопровод потерял былую славу из-за малого эксплуатационного срока. Его вытеснил современный полипропилен. Легкий монтаж, возможность создать "цельную" конструкцию, приемлемая стоимость и надежность – все это неоспоримые плюсы. Хорошие характеристики имеют еще и медные трубы, но их стоимость далеко не всем по карману.

Шаг 3: Котел

Водяное отопление в частном доме построено так, что носитель нагревается котлом. Эта схема самая оптимальная в отсутствие централизованного снабжения. Поэтому выбирая место, где установить котел, следует учитывать расположение ввода газопровода или наличие электропроводки. Если речь идет о твердотопливном агрегате, то нужно произвести дополнительный монтаж дымовой трубы. Если отдаете предпочтение естественной циркуляции теплоносителя, тогда отопительный агрегат расположите так, чтобы ввод обратки был как можно ниже. В этом случае идеально подойдет подвальное помещение.

Шаг 4: Монтаж радиаторов

Батареи размещают под окнами либо около дверных проемов. Конструкция крепления зависит от материала резисторов и количества секций. Чем тяжелее они будут, тем в более надежной фиксации нуждаются. Между батареями и подоконниками следует оставлять зазор не менее 10 см, до пола должно быть более 6 см. Установив на каждый элемент запорную арматуру, вы сможете регулировать количество теплоносителя в батареях, а воздушный клапан поможет избежать нежелательных пробок.

Шаг 5: Разводка

Котел будет отправной точкой для монтажа трубопровода. При этом следует придерживаться выбранной и зарисованной на бумаге схеме. Если трубы видны, то речь идет об открытой разводке. С одной стороны, страдает эстетическая сторона, а с другой, любая течь останется на виду, и чтобы заменить поврежденный элемент, не нужно разбирать короб. Трубопровод можно еще и спрятать, замуровать в стене, сделать обшивку из гипсокартона и т. д. На этом этапе проводят подключение батарей, дополнительного оборудования (насоса, фильтров, блока безопасности, расширительного бачка и пр.).