Как правильно сделать монтаж отопления. Как сделать монтаж отопления в частном доме – от планирования до установки своими руками. Монтаж отопления с принудительной циркуляцией

Прошли уже те времена, когда единственным способом обогреть частный дом была печь. Именно по причине отсутствия полноценного отопления и водопровода с горячей водой многие не хотели жить за городом, перебираясь в комфортабельные многоэтажки. Но блага цивилизации добрались и до загородных домов. Современные технологии и материалы позволяют оборудовать отопление частного дома своими руками, чтобы больше не терпеть лишений. Теперь удобства в загородном доме будут ничуть не хуже городских. Существует несколько способов сделать отопление в частном доме, которые отличаются конструктивными элементами и энергоносителями. О них мы и расскажем в рамках данной статьи.

Какой может быть система отопления частного дома

В первую очередь системы отопления различаются по типу теплоносителя, который непосредственно и обогревает помещения, отдавая тепло. Различают водяные системы, паровые, воздушные, электрические и открытого огня. Последние реализованы в каминах, русских печах и грубах. В помещениях, где реализовано отопление таким способом, тепло распространяется неравномерно: возле пола холодный воздух, рядом с источником тепла (печью) жарко, а на отдалении воздух холодный. В принципе небольшой дом можно вполне качественно обогреть и печью, но мы не будем заострять внимание на данных системах, а поговорим о тех, которые способны обеспечить более равномерный обогрев большого дома.

Система водяного отопления представляет собой замкнутый контур, по которому циркулирует горячая вода. В качестве нагревающего элемента выступает котел, от него по дому расходятся трубы, в каждой комнате установлены радиаторы, через которые проходит горячая вода и отдает тепло. Отдав тепло, вода снова возвращается в котел, где нагревается, и цикл повторяется.

Для водяной системы подойдет котел на любом доступном топливе. Самыми распространенными являются газовые котлы , так как они экономичны. Устройство отопления в частном доме с помощью природного газа возможно только в том случае, если к дому подведена газовая магистраль. Еще одним недостатком является то, что газовые котлы требуют регулярного обслуживания и контроля специальными службами. Тем не менее, газовое отопление пользуется большим спросом.

Если местность негазифицирована, можно использовать котел на твердом топливе (уголь, дрова, паллеты). В таком случае отопление получится полностью автономным и независящим от подачи энергоносителя. Но для хранения твердого топлива придется оборудовать удобное и сухое хранилище.

Котлы на жидком топливе , например, дизельном, также можно использовать для водяного отопления. Этот способ имеет ряд недостатков: дизельное топливо очень дорогое, отопление получается неэкономичным, для хранения топлива понадобится закопанный в землю резервуар, что, несмотря на все предосторожности, является пожароопасным.

Электрический котел , подключенный к центральному электроснабжению, также будет хорошо выполнять свои функции. Но если уже решили использовать в качестве энергоносителя электричество, целесообразней будет установить электрические радиаторы, чтобы напрямую преобразовывать электрическую энергию в тепловую без посредничества воды.

Для обустройства полностью автономного отопления можно использовать альтернативную электроэнергию, солнечные и ветровые преобразователи, мини-гидростанции и другое.

Мощность котла выбирается в зависимости от площади дома. Примерные характеристики можно посмотреть в таблице.

В водяной системе отопления может циркулировать как вода, так и антифриз. Также в системе могут быть дополнительные элементы по ее регулировке. Расширительный бак служит для сбора лишней жидкости, терморегуляторы необходимы для контроля температуры перед каждым радиатором, циркуляционный насос для принудительного движения воды используется не всегда, а также автоматический воздухоотводчик, запорные и предохранительные клапаны.

Если Вас интересует, сколько стоит отопление частного дома, то рассчитать это можно самостоятельно. Для начала необходимо определиться с видом энергоносителя. Мы рассмотрим вариант с газовым котлом. Итак, нам необходимо приобрести котел, трубы, радиаторы для каждой комнаты, расширительный бак, краны, фитинги, все необходимые сопутствующие материалы. Но перед тем как все это приобретать, следует составить схему отопления частного дома, в которой будет точно указано местоположение котла и радиаторов, длина трубопровода и другое. Проектные работы «влетят в копеечку», разрешения, согласования, плюс еще и монтаж. В итоге провести отопление в частном доме обойдется примерно в 9000 - 11000 у.е.

Стоимость оборудования для отопительной системы во многом будет зависеть от материалов. Например, радиаторы бывают чугунными , стальными , алюминиевыми , из нержавеющей стали . Самые дешевые чугунные, они же самые тяжелые и недолговечные. Из нержавейки самые дорогие, немногие могут позволить себе установить их по всему дому. Трубы для прокладки трубопровода отопления тоже бывают из различных материалов: стальные (из нержавейки, стальные оцинкованные), медные , полимерные (металлопластиковые, полипропиленовые, полиэтиленовые). Самыми надежными считаются медные трубы, так как они выдерживают большие перепады температур, а соединение происходит пайкой с серебряным припоем. Полимерные трубы хоть и просты в монтаже и не боятся коррозии, но имеют существенный недостаток - боятся перепадов температур и теряют свою прочность, если их согнуть. Стальные трубы в последнее время применяются довольно редко, хотя нержавеющие и оцинкованные не боятся коррозии, долговечны и прочно соединяются.

На стоимость материалов и работ по установке отопления в частном доме влияет и тип системы водяного отопления, которая может быть однотрубной, двухтрубной и коллекторной. Об этом мы расскажем чуть ниже.

Водяная система отопления имеет несколько недостатков: сложный и трудоемкий монтаж, регулярная профилактика системы и проверка котла, но при этом пользуется большой популярностью у загородных жителей по сравнению с другими системами.

Паровое отопление частного дома

Система парового отопления реализована по такому принципу: котел нагревает воду под давлением до состояния кипения, полученный пар по магистрали уходит в радиаторы, где отдает свое тепло, конденсируется обратно в воду и возвращается обратно в котел. Воздух из системы выдавливается горячим паром. По принципу возврата конденсата в котле различают два вида систем: открытые (разомкнутые) и закрытые (замкнутые). В открытых системах есть бак, в котором скапливается конденсат, а затем поступает в котел. В закрытых системах конденсат самостоятельно возвращается в котел по широкой трубе.

Важно! Паровое отопление не используется в частных жилых домах. «Паровым» по ошибке называют «водяное» отопление. На самом деле котел для парового отопления представляет собой огромный агрегат, размером с комнату, он очень сложен в эксплуатации, а также опасен. Такое отопление используется только на предприятиях, где для производственных нужд необходим пар. Даже в таком случае теплоотдающие элементы тщательно изолируют от человека, так как температура пара 115 °С.

Воздушную систему отопления можно оборудовать в доме только на этапе строительства, в готовом жилом доме это невозможно.

Принцип действия данной системы таков: теплогенератор нагревает воздух, который затем поднимается по воздуховодам в помещения и выходит под потолком с таким расчетом, чтобы вытеснить холодный воздух, скопившийся рядом с окном или дверью. Холодный воздух вытесняется в воздуховоды, ведущие к теплогенератору. Так происходит циркуляция, которая может быть гравитационной или принудительной.

Гравитационная циркуляция происходит по причине разности температур, когда объем теплого воздуха достаточно велик, он вытесняет холодный в сторону воздуховодов. Недостаток этого способа заключается в том, что при открытых окнах или дверях циркуляция нарушается.

Для принудительной циркуляции используется вентилятор для повышения давления воздуха.

На рисунке представлено отопление частного двухэтажного дома с помощью воздуха.

В теплогенераторе может сгорать природный газ, керосин или дизель. При этом природный газ может быть как от магистрали, так и баллонный. Продукты сгорания уходят в дымоход.

Чтобы освежить воздух, в систему подмешивается чистый воздух, забор которого может осуществляться снаружи помещения.

Воздуховоды могут быть выполнены из металла, пластика или текстиля, а также иметь форму круглую или прямоугольную. По структуре воздуховоды бывают жесткие и гибкие. Примыкающие к наружным стенам или неотапливаемым помещениям воздуховоды необходимо обязательно теплоизолировать. Чтобы правильно рассчитать, как должна располагаться система воздушного отопления дома, каков должен быть размер воздуховодов, какова топология сети, следует обратиться к специалистам. Обустройство подобной системы для двухэтажного дома может обойтись в 11000 у.е.

Электрическое отопление частного дома

Отопление дома с помощью электричества может быть реализовано несколькими способами: с помощью электроконвекторов , систем «теплый пол» , инфракрасных длинноволновых обогревателей (потолочных).

Обогрев дома электричеством не назовешь экономным. Иногда даже оборудуют систему водяного отопления и подключают ее к котлу, работающему на электричестве. У этого способа есть существенный недостаток: большие расходы на электроэнергию и потери тепла. Поэтому электрический котел советуют устанавливать как запасной в дополнение к газовому (при условии наличия газовой магистрали).

Но если нет другого доступного энергоносителя, приходится использовать, что есть. Тогда экономичнее и целесообразнее будет использовать не котел, а сразу электроконвекторы.

Чтобы рассчитать количество необходимых приборов, следует знать объем помещения и степень его теплоизоляции. Например, для обогрева дома 100 м2, с высотой потолка 3 м, объем получается 300 м3, если помещение слабоизолированное, его потребность в обогреве равна 40 Вт/м3. Итого, умножаем объем помещения на потребность, получаем 12000 Вт. Такую потребность можно удовлетворить, установив 4 конвектора по 2,5 кВт мощности каждый и 1 конвектор - 2 кВт. Стоимость оборудования равна примерно 1300 - 1500 у.е. Это значительно меньше, чем обустройство водяного отопления с газовым котлом, но зато намного менее экономично при оплате энергоносителя.

Недостатком использования электроконвекторов является неравномерный прогрев помещения: возле пола холодно, а горячий воздух скапливается возле потолка. Чтобы равномерно прогреть помещение, можно дополнительно установить систему «теплый пол».

Схема системы отопления частного дома с жидкостным теплоносителем

Водяная система отопления может быть одноконтурной или двухконтурной . Одноконтурная используется только для отопления, а двухконтурная для отопления и нагрева воды для хозяйственных нужд. На практике же в частных домах чаще всего устанавливают две одноконтурные системы: одна - сугубо для нагрева воды, вторая - для отопления. Это удобно еще и тем, что второй котел не работает в неотопительный сезон.

По принципу движения воды в системе различают однотрубную, двухтрубную и коллекторную системы.

Однотрубная система водяного отопления

В однотрубной системе вода переходит последовательно от одного радиатора к другому. При этом в каждом последующем радиаторе температура теплоносителя будет все ниже и ниже. В последнем она может быть недостаточной, чтобы обогреть помещение. Данная система практически не поддается регулировке, так как, перекрыв доступ к одному радиатору, перекроется доступ воды ко всем остальным. Также если один радиатор вышел из строя, придется полностью отключать систему, стравливать воду и только затем менять его на новый или ремонтировать.

Двухтрубная система водяного отопления

Двухтрубная система способна более качественно обогреть дом, так как к каждому радиатору подходят две трубы: одна - с горячей водой, через другую - уходит остывшая вода. При этом труба с горячей водой подключена ко всем радиаторам параллельно. Если перед каждым радиатором установить краны, можно отключать какой-либо радиатор из системы. В последнем радиаторе, к которому подходит труба с горячей водой, температура будет меньше, чем в первом, но потери будут незначительны по сравнению с однотрубной системой.

Коллекторная система водяного отопления

Коллекторная система подразумевает, что из коллектора идут трубы к каждому радиатору отдельно: одна - с горячей водой, по другой возвращается остывшая вода. Эта система позволяет регулировать температуру в любом помещении, а также легко заменять или ремонтировать любой участок системы без отключения отопления. Коллекторная система - самая прогрессивная. Единственный ее недостаток: дополнительный монтаж коллекторного шкафа и большой расход труб.

Монтаж системы отопления частного дома

В первую очередь следует определиться, какую систему отопления лучше сделать в конкретном доме. Самым оптимальным решением будет установить ту систему, энергоноситель для которой более доступен и экономичен, экономичное отопление частного дома для многих очень важно. Например, если к дому подведен газ, то можно установить водяную систему отопления с двумя котлами: один - газовый (основной), второй - электрический (запасной) или твердотопливный, чтобы в случае форс-мажора быть полностью энергонезависимым.

На следующем этапе следует обратиться в проектное бюро, где произведут соответствующие расчеты, составят проектную документацию и чертежи отопления частного дома. Только после этого можно приобретать необходимое оборудование и материалы.

Первым делом устанавливается котел отопления. Для любых котлов, где будут продукты горения, кроме электрического, необходимо обустроить котельную. Это отдельное помещение, или комната в подвале, в которой сделана хорошая вентиляция. Котел устанавливается на расстоянии от стен, чтобы обеспечить свободный доступ. Пол и стены вокруг котла облицовывают огнеупорным материалом. От котла на улицу выводят дымоход.

Дальнейший монтаж отопления в частном доме заключается в установке циркуляционного насоса (если он необходим), распределительного коллектора (если предусмотрен системой), измерительных и регулирующих приборов возле котла.

Только затем от котла ведут магистрали трубопровода к местам установки радиаторов. Чтобы провести трубы сквозь стены, придется делать в них отверстия, которые после того, как протянут трубы, необходимо замазать цементным раствором. Соединение труб производят исходя из материала их изготовления.

В последнюю очередь монтируют радиаторы. Их устанавливают на кронштейны обязательно под оконным проемом. Если размера радиатора недостаточно, чтобы закрыть проем, следует установить два радиатора или нарастить секции, если это возможно. Расстояние от пола должно быть 10 - 12 см, от стены 2 - 5 см, а от подоконника до радиатора - 10 см. На входе и выходе из радиатора устанавливаем запорную и регулирующую фурнитуру и термодатчики, чтобы можно было регулировать температуру и перекрывать движение воды.

После установки всех элементов конструкции производится опрессовка системы. Первый запуск котла возможен только в присутствии представителя газовой организации.

В заключение хотелось бы отметить, что систему отопления лучше выбирать с учетом двух факторов: наличие и дешевизна энергоносителя и автономность системы в случае форс-мажора. Установка системы отопления в частном доме - дело настолько ответственное и сложное, что ее не рекомендуется выполнять самостоятельно. Хотя бы самое главное - расчеты, схемы и проект должны выполнить профессионалы. А чтобы сэкономить, можно попытаться выполнить монтаж элементов системы самостоятельно, но под чутким руководством мастера.

Уже давно канули в лету те времена, когда частный дом могла отопить только печь. Отсутствие горячей воды в достаточном объеме, необходимость растапливать печку и поддерживать в ней огонь мало способствовали жизни за городом. Именно поэтому многие стремились переехать в комфортабельные многоэтажные дома, где отопление и горячее водоснабжение носили централизованный характер.

Сегодня многое изменилось - обилие и ассортимент современного отопительного оборудования позволяют делать отопление в доме самостоятельно, даже без привлечения специалистов. Теперь приоритетным, наоборот, является проживание в загородных домах, так как горячая вода есть круглогодично, а отопление можно включить в любой момент, не дожидаясь решения коммунальных служб.

Всего выделяют 3 основных энергоносителя - газ, твердое топливо и электричество. О каждом из них, а также о том, как сделать правильно обвязку котла и обеспечить подачу тепла на разные узлы, мы и расскажем в данной статье.

Приобрести целиком отопительную систему ни в одном магазине не получится. Можно выбрать отдельные элементы и собрать их в систему, можно приобрести материалы и сделать котел и обвязку целиком собственноручно. Независимо от того, каким путем вы решите идти, необходимо для начала определиться со следующими параметрами:

• какой вид топлива планируется использовать;
• какое топливо экономически более целесообразно.

Какие существуют системы отопления дома

Самым известным средством отопления с незапамятных времен являлась русская печь. В числе основных недостатков таких конструкций сегодня выделяют большой размер, что не всегда удобно и неравномерное прогревание воздуха в помещении. Возле печи очень жарко, в двух метрах - тепло, в соседней комнате - холодно. Современные камины, хотя и видоизменились с течением времени, в целом выступают аналогом печи и потому могут использоваться исключительно как вспомогательный источник тепла.

Самой востребованной и эффективной признают систему водяного отопления, где по трубам циркулирует подогретый теплоноситель и тем самым отапливает помещения.

Не менее эффективной, но практически неизвестной считается воздушное отопление, основное на работе воздушных тепловых коллекторов.

Электрическое отопление можно назвать относительно новым видом, которое работает на преобразовании электричества в тепловую энергию, при этом не используя никакой теплоноситель.

Виды котлов

Основная задача при организации отопления своими руками заключается в том, чтобы создать эффективную систему, преимущественно автоматическую, с минимальным участием человека в ее работе. Исходя из доступности вида топлива и целесообразности его выбора, следует приобретать конкретный вид котла.

Основная классификация котлов зависит именно от вида топлива:

• газовый;
• электрический;
• твердотопливный;
• комбинированный.

Современные котлы промышленного производства являются экономичными, относительно бесшумными и простыми в эксплуатации. Главный минус такого оборудования - энергозависимость, так как в основе каждого работает вентилятор, нагнетающий воздух в камеру или обеспечивающий движение теплоносителя.

Исключение касается лишь тех котлов, где используется . Такой насос относится к категории аварийного оборудования и работает на аккумуляторной батарее. При отсутствии электричества насос обеспечивает движение теплоносителя по трубам, исключая их промерзание и последующий разрыв.

Схема отопления частного дома

Газовый

Как бы часто не индексировали стоимость газа в нашей стране, он по-прежнему остается самым дешевым видом топлива.

Современные газовые котлы бесшумные, простые в эксплуатации, различаются по количеству контуров:

• одноконтурные - рассчитаны только на отопление дома

• двухконтурные - на отопление и горячее водоснабжение.

Электрический

Самый безопасный вид оборудования. Способный отапливать любое по площади помещение (мощность 4-300 кВт). Минус такого оборудования заключается только в стоимости топлива. Электроэнергия традиционно является самым дорогим видом отопления по сравнению с газом и твердым топливом.

В числе ключевых преимуществ можно выделить следующее:

• большой диапазон мощности котлов, способных отапливать до 350 кв.м. помещения разноуровневого и состоящего из нескольких комнат;
• нет необходимости в организации дымохода и вытяжной вентиляции - отопление происходит за счет преобразования электроэнергии в тепловую, поэтому никаких продуктов сгорания не выделяется;
• экологически чистое оборудование, не выделяющее в атмосферу никаких загрязняющих веществ;
• компактный размер и возможность установить в любом помещении без ограничения по квадратуре и удаленности;
• нет необходимости получать разрешительную документацию на ввод оборудования в эксплуатацию.

Отапливать даже небольшой дом электроэнергией можно только в том случае, если подведено 3 фазы, а в сети абсолютно стабильное напряжение.

Котлы между собой также различаются по количеству контуров:

• одноконтурные - только для отопления;
• двухконтурные - для отопления и подогрева воды.

Твердотопливный

Это усовершенствованный «привет» из прошлого, модернизированный до такой степени, что его можно оставлять на неделю и температура в доме будет комфортной. В основе всех котлов, работающих на твердом топливе, положен принцип Колпакова, когда сперва прогревается котел, а далее температура поддерживается на определенном уровне, чтобы обеспечить стабильность нагрева теплоносителя.

Такие котлы отличаются достаточно высоким коэффициентом полезного действия, но при этом нуждаются в регулярной (не менее 1-2 раз в неделю) очистке от продуктов сгорания, монтаже дымохода, организации вытяжной вентиляции и наличии отдельного помещения.

Преимущества оборудования на твердом топливе:

• большой ассортимент топлива (дрова, уголь, пеллеты, брекеты, отходы деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности и т.д.);
• высокий КПД, в отдельных случаях достигающий 92%;
• возможность автоматизации процесса для агрегатов длительного горения.

Для того, чтобы отопительный сезон не вызвал затруднений, необходимо заранее подготовить определенное количество топлива, достаточного для отопления частного дома в течение 2-3 месяцев.

Комбинированный

Этот вид оборудования позволяет рационализировать расходы на отопление и обеспечить постоянную работу котла, в зависимости от наличия того или иного топлива.

Принципиальное отличие заключается в комбинации твердого топлива с другими источниками - электричеством, жидким топливо или газом. В зависимости от пары выделяют электрические, твердотопливные и универсальные комбо-котлы. Выбор зависит от того, какое топливо доступно в данном регионе.

Переход между альтернативными источниками осуществляется путем смены горелок, что достаточно сложно и не всегда получается с первого раза.

Горелки всегда приобретаются отдельно!

Выбирая котел для частного дома, следует понимать, что это лишь малая часть всей отопительной системы. безусловно, очень важная, от которой будет зависеть ее функционирование и поддержание тепла в доме, но также многое зависит и от обвязки котла, от организации системы отопления и горячего водоснабжения.

Виды отопительных систем

В зависимости от того, какой теплоноситель циркулирует в системе, практикуются следующие виды отопления:

• водяное, где в качестве теплоносителя выступает обычная вода (в некоторых случаях может быть добавлен антифриз);
• воздушное - теплоноситель - воздух, нагретый до определенной температуры;
• паровое - трубы нагревает пар;
• электрическое - по периметру расставлены электроприборы (ТЭНы, инфракрасные излучатели и т.д.);
• комбинированное - организация отопления таким образом, что источником выступает не только теплоноситель, но и другие варианты;
• система «тёплый пол».

Каждый из перечисленных способов отличается определенными характеристиками, преимуществами и недостатками по отношению друг к другу.

Это самый простой вид отопления частного дома, который легко сделать своими руками. Никаких особых требований в эксплуатации системы не существует, основная задача - правильно рассчитать количество батарей и выбрать соответствующую мощность котла.

Как рассчитать мощность

Существует универсальная формула расчета мощности:

1 кВт мощности = 10 м 2 отапливаемой площади

Однако, она работает только в идеальных, можно сказать, лабораторных условиях, весьма далеких от реальности. При определении параметра необходимо учитывать характеристики конкретного дома - год постройки, из каких стройматериалов, наличие теплоизоляции, вид окон и дверей и т.д.

Так, например, если дом построен более 30 лет назад, но утеплен, двери и окна заменены на современные герметичные конструкции мощность следует увеличить в 1,5 раза, то есть на 10 кв.м. площади брать 1,5 кВт. Если лома построен недавно, но не утеплен надлежащим образом, двери и окна - деревянные и сквозят, мощность следует увеличивать уже в 2 раза.

Коэффициенты подсчета мощности

• 2 и более окон на северную сторону - 1,3;
• 2 и более окон на южную, восточную и юго-восточную стороны - 1,1;
• 2 и более окон на западную стороны - 1,2.

При организации водяного отопления в качестве теплоносителя выступает очищенная вода, которую нет необходимости сливать по окончании отопительного сезона. Это замкнутая система, где вода циркулирует под воздействием насоса или самотеком.

Принудительная циркуляция теплоносителя

Для того, чтобы обеспечить движение подогретой воды по трубам, нужна центробежная сила. Как правило, для этих целей используется циркуляционный насос, но вполне подойдет и обычный центробежный, только малой мощности.

Основная задача насоса заключается в подаче остывшей воды в котел для ее нагрева и распределение уже подогретого теплоносителя по системе. Поскольку речь идет о замкнутом круге, по трубам циркулирует постоянный объем воды.

Монтаж циркуляционного насоса в систему отопления частного дома

Использование насосного оборудования хотя и делает систему энергозависимой, но полностью исключается необходимость участие человека в работе котла. Температурный датчик отслеживает предел нагрева, насос двигает воду поступательно от котла к трубам и обратно. Если речь идет об электрическом или газовом котле, все участие сводится только к одному - выставить комфортную температуру и забыть о котле на весь сезон.

Для того, чтобы обеспечить работу котла при отсутствии электричества можно приобрести циркуляционный насос 12 вольт, работающие на аккумуляторной батарее.

Циркуляция теплоносителя самотеком

Сегодня такая система встречается исключительно редко и только в одноэтажных домах. Здесь теплоноситель движется по системе самотеком, когда вода разной температуры перемещается под воздействием разницы в удельной массе.

Обязательным условием правильной циркуляции воды в самотечной системе является монтаж труб под небольшим - до 150 - углом.

Монтаж водяной системы отопления своими руками

Для того, чтобы в доме было комфортно и тепло, следует правильно рассчитать количество радиаторов, по которым будет циркулировать теплоноситель. При этом обратите внимание на то, что все котлы должны быть оборудования системой вытяжной вентиляции и дымоходом. Исключение касается только электрического котла.

Как рассчитать необходимое количество радиаторов

Самый правильный способ - рассчитать по площади отапливаемого помещения (в каждой комнате отдельно). Согласно СНиП каждый квадратный метр требует 100 Вт тепла. Узнаете площадь помещения и умножаете на необходимое количество тепла. Так, например, для комнаты 20 кв.м. понадобится 2000 Вт тепла (20 х 100), что соответствует 2 кВт.

Теперь определяем количество радиаторов по количеству секций или единиц. Каждый производитель указывает теплоотдачу одной секции радиатора или монолитного изделия. Полученный объем тепла делите на коэффициент теплоотдачи и получаете количество секций, которые преобразуете в радиаторы, или сразу - количество радиаторов.

1. Однотрубная, где от котла отходит только горячая вода

В этом случае теплоноситель движется от первого до последнего радиатора, постепенно теряя тепло. При выборе подобной системы следует иметь в виду, что в самой дальней комнате батарея будет практически холодной.

Корректировать температуру радиаторов при такой системе сложно, так как перекрыв один радиатор, вы прекращаете подачу теплоносителя о все последующие.

1. Двухтрубная - подача горячей воды от котла и возврат воды в котел (обратка).

Это самая оптимальная система для отопления частного дома, где к каждому прибору подводятся параллельно сразу 2 трубы - первичка и обратка. В этом случае температура всех радиаторов во всех комнатах будет приблизительно одинаковой. Можно в каждой из комнат увеличивать или снижать температуру по необходимости.

Такой способ разводки именуют еще лучевым, когда от котла к каждому прибору подводится труба с прямой подачей и отводится с холодной.

Коллектор в такой системе отопления выполняет задачу накопления теплоносителя.

Это универсальная система, которая подходит для организации отопления в любом помещении, при этом есть возможность делать скрытую проводку к каждому прибору отдельно.

В зависимости от выбранной системы разводки определяется количество труб и общая стоимость. Однотрубная разводка - самый дешевый вариант.

После того, как рассчитано количество радиаторов и выбрана система, следует производить монтаж труб.

Ранее для этой цели использовались металлические трубы. Сегодня такое решение не выгодно ввиду стоимости и подверженности коррозии, поэтому следует выбирать полипропиленовые.

Полипропиленовые трубы в системе отопления

Трубы укладываются во всех помещениях, которые будут отапливаться, переходя из одной комнаты в другу. Между собой трубы соединяются специальным паяльником для пластиковых труб.

Систему водяного отопления частного дома можно собрать и своими руками, но для этого понадобятся точные расчеты и схема обвязки котла. Самый главный недостаток такой системы - необходимость регулярной профилактики. И обратите внимание на то, что если вы используете антифриз, его необходимо менять каждые 5 лет.

Достаточно популярный способ отопления жилых и офисных помещений, основанный на принципе гравитации и принудительной вентиляции. Гравитационная система подразумевает движение воздуха при разности температур за счет его естественной циркуляции. Разная температура означает разную же плотность воздуха из-за чего происходит перемещение теплых и холодных слоев.

При воздушном отоплении в помещении устанавливается калорифер или монтируются вентиляционные каналы, по которым поступает теплый воздух. Каждый такой источник тепла может быть установлен в любом месте комнаты - на стене, в потолке или полу. На принцип конвекции этого никакого влияния не оказывает

Выделяют 2 основных вида воздушного отопления:

• местное (локализованное);
• центральное.

Локализованное

Этот способ подходит для отопления только одной комнаты в помещении. В качестве источника тепла могут выступать:

• калориферы;
• тепловые пушки;
• тепловые завесы.

Оптимальным по подаче тепла является калорифер, распространяющий тепло на несколько метров вокруг. Мощность такого оборудования составляет 1-1,2 кВт в час.

Тепловая пушка - более мощное оборудование, которое к тому же мгновенно высушивает воздух в помещении. Используют только для обогрева складских и промышленных помещений, где люди находятся короткое время. Мощность 2-2,5 кВт в час.

Тепловая завеса - аналог кондиционера, который точечно подает горячий воздух. Чаще всего завесу ставят на входе, чтобы одновременно пресекать доступ холодного воздуха в помещение. Мощность 1,5-2 кВт в час.

Центральное отопление

Это образчик централизованной подачи горячего воздуха, которая функционирует по принципу:

• прямоточной или частичной рециркуляции;
• полной циркуляции горячего воздуха.

Чаще всего такую систему выбирают в помещениях с подвесным или натяжным потолками, где над ними можно сделать вентиляционные каналы. Посредством таких вент-отверстий горячий воздух поступает в помещение и циркулирует в нем.

Монтировать вентиляционные каналы в стенах нецелесообразно, так как часть его понадобится для маскировки вентиляционных шахт.

Стоимость воздушного отопления дороже и по монтажу, и по стоимости оборудования. В качестве источника подачи теплоносителя выступает газовый или электрический котел.

Преимущества:

• фильтрация воздуха, поступающего в помещение;
• свежесть воздуха за счет того, что забор осуществляется с улицы;
• возможность организации капельного орошения и ионизации воздуха.

Недостатки:

• такую систему можно создать только в строящему доме (за исключением водяной пушки и тепловой завесы);
• дорогой монтаж.

Электрическое отопление

Самый доступный способ отопления любого помещения, так как электричество есть везде.

Принцип работы основан на работе электрического конвектора, преобразующего электрическую энергию в тепловую. Современные модели оснащены большим количеством функций, полностью исключающих необходимость участия человека в контроле работы.

Это может быть:

• регулятор температуры в зависимости от времени суток;
• регулятор повышения температуры в ночное время и снижения в дневное (режим день-ночь);
• поддержание давления в системе и минимальной температуры в случае отсутствия людей в течение длительного времени;
• соблюдение режима даже при кратковременном отключении электропитания и т.д.

Преимущества:

• очень простой и легкий монтаж, который вполне под силу каждому;
• исключительно простая эксплуатация;
• мобильность системы, когда конвекторы при необходимости можно переставлять из помещения в помещение.

Недостатки:

• высокая стоимость энергоносителя - это самый дорогой из всех существующих способов отопления.

При выборе электрического способа отопления обязательно должно быть 3 фазы и стабильное напряжение в сети.

Паровое отопление

В данном случае принцип работы полностью совпадает с водяным с тем лишь отличием, что вместо воды в системе труб циркулирует пар. Монтаж труб, выбор мощности котла и организация обвязки полностью идентичны системе водяного отопления.

Для парового отопления используются специальные котлы, генерирующие горячий пар. Обязательно наличие системы фильтров «Сквозь строй», которые очищают воду от всевозможных примесей перед тем, как она будет преобразована в парообразное состояние.

Преимущество паровой системы отопления только одно - экономия, так как нагрев происходит практически моментально. Коэффициент полезного действия составляет 95%.

Недостатков несравненно больше:

• особенность оборудования - в свободной продаже крайне сложно найти паровой котел;
• высокая стоимость монтажа, которая включает разводку специальных труб и наличие системы фильтров;
• опасная эксплуатация, поскольку температура пара превышает 100 градусов.

Теплые полы

Огромное преимущество данной системы отопления заключается в большой площади теплоотдающей поверхности. Это идеальный вариант для мест общего пользования - кухни, санузла, коридора, а также в гостиной или детской комнате.

Оптимальным является кладка теплого пола под керамическую плитку - она в данном случае выступает отличным проводником. Ламинат и паркет гораздо реже используют для теплого пола, поскольку при повышении температуры не исключено коробление материала и последующий его демонтаж.

Обязательным условием монтажа теплого пола является фольгирующий слой. Это не изолятор и не отражатель, как принято считать. Фольга используется для того, чтобы равномерно распределять тепло по поверхности пола. Если не использовать такой слой, по тактильным ощущениям пол будет напоминать зебру - полоса теплая, полоса холодная.

Тёплые полы бывают водяными, где по трубам циркулирует горячая вода и электрическими - система проводов, где электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Водяной теплый пол

Ответвление водяной системы отопления в виде труб малого диаметра, уложенных на ровную поверхность пола. Обязательным условием является использование подложки, которая предотвратит потери тепла от соприкосновения с полом.

Сложность монтажа водяного теплого пола заключается в необходимости прокладки труб и правильного их подключения к существующей системе отопления.

Электрический теплый пол

Элементарный по укладке и эксплуатации вид отопления. Единственная сложность, которая может возникнуть - предварительная подготовка поверхности под укладку проводов или матов с помощью бетонной стяжки, и укладка напольного покрытия поверх теплого пола

Еще проще - использование электрических матов на существующее покрытие. Такие маты абсолютно безопасны в эксплуатации, их легко настроить. Для исключения механического повреждения рекомендуется использовать накладной электрический пол под ковер или ковролин.

В большинстве случаев теплый пол является вспомогательным элементом системы отопления в доме.

Как выбрать отопление для своего дома

Самым правильным при выборе системы отопления и, соответственно, котла является ориентация на доступный вид топлива. Если в каком-то районе еще нет газового трубопровода, но уже проводится его монтаж, целесообразно использовать комбинированные котлы - твердое топливо-газ. Там, где нет и не планируется газ, но дорогое электричество, можно подключать электрокотел.

Каждая система имеет как свои преимущества, так и недостатки. Даже если вы проводите отопление в доме самостоятельно, обязательно проконсультируйтесь с проектировщиками относительно вида и способа. Любая из выбранных систем отопления - достаточно дорогостоящее удовольствие, чтобы можно было допускать ошибки в расчетах.

Так, например, при разработке камина, печи или твердотопливного котла своими руками существует риск концентрации углекислого газа в помещении, что приведет к несчастным случаям.

Лучшим вариантом будет приобретение готового сертифицированного оборудования, а уже монтаж и обвязку можно делать своими руками.

Для того, чтобы точно понимать, какой вид отопления предпочесть, следует учитывать стоимость каждого вида топлива и его расход за единицу времени.

По состоянию на март 2016 года цены на топливо следующие:

• 1 л дизеля — 0,5 $. Стоимость 1кВт/ч энергии— 0,05 $.
• 1 м 3 природного газа для физических лиц — 0,05 $. Стоимость 1 кВт/ч — 0,006 $.
• 1 л баллонного газа — 0,3 $. Стоимость 1 кВт/ч— 0,020 $.
• 1 кВт/ч электроэнергии для физического лица — 0,03 $.
• 1 кг угля в среднем 0,3$. Стоимость 1 кВт/ч 0,05 $.

Основное преимущество частного домостроения в том, что здесь может быть достигнута полная независимость от всеобщих коммунальных благ. При этом они всё-таки должны быть, но гораздо качественнее, чем те, что могут предложить коммунальные службы. Самое, наверное, главное, что в своем доме отопительный сезон может начаться тогда, когда пожелает домовладелец и, соответственно, закончиться тогда, когда ему же этого захочется. Важно, конечно, и то, как он будет проходить.

Отопительная система не может быть куплена в магазине и установлена дома. Точнее, конечно, все её составляющие в магазине или на рынке, как раз и продаются, но покупать их одним комплектом не получится. Чтобы, сделать отопительную систему частого дома своими руками для начала нужно знать:

1. Чем дом будет отапливаться.
2. Какой целесообразно использовать энергоноситель в системе.

Проектирование системы отопления — один из важнейших в коммуникациях частного дома

После этого, нужно будет провести массу расчётов для определения количества радиаторов отопления, а также труб. Все это должно соответствовать друг другу по многим параметрам.

В общем, для начала нужно определиться с тем, какой котел может дом отапливать.

Виды отопительных котлов

В частном доме хочется, чтобы было тепло, но и хочется, чтобы достигалось оно с минимальным участием человека. Поэтому отопительный котёл должен приобретаться исходя из того, какой вид топлива проще всего обеспечить для его бесперебойной работы.

Итак, котлы могут быть:

• газовые,
• электрические,
• угольные,
• комбинированные.

Это важно! Все современные котлы в большей или меньшей степени экономичны, работают без большого шума, имеют относительно небольшие размеры и просты в обслуживании. Но для них всех, даже если речь идет об угольном котле, нужно электричество для запуска.

Котёл газовый

Как монтируется однотрубная система

Для монтажа системы таким способом труб нужно меньше. Система может быть только с верхней разводкой. Подойдет она в небольших частных домах с чердаками. Радиаторы отопления . Поэтому каждый следующий будет чуть холоднее.

В системе должны быть:

• котёл,
• расширительный бак,
• батареи,
• фильтры очистки воды,
• возможно насос.

Это важно! Выставлять температуру в помещении с такой системой отопления очень сложно. Одна выключенная батарея приведет к остановке всей системы.

Воздушное отопление

Этот способ обогрева дома сейчас довольно популярен. Воздушное отопление предполагает наличие в каждом помещении калориферов или специальных вентканалов, через которые и будет поступать горячий воздух. И первые, и второе могут располагаться в стенах или на потолке.

Различают три вида воздушного отопления:

1. Местное.
2. Центральное.
3. Завесы из воздуха.

Отопление местное

Такой способ обогрева трудно назвать полноценным отоплением, но и он имеет место быть качественным. Для этого нужно в каждой комнате установить тепловентиляторы или тепловые пушки и радоваться теплу. Обогреватели будут нагревать воздух, пересушивая его. Тепло будет только в отдельном помещении и при условии, что закрыты двери.

Тепловой вентилятор - он может быть установлен в комнате, но можно его вмонтировать в стену, как часть центрального воздушного отопления.

Центральное отопление

Системы, где горячий воздух подаётся централизовано, могут быть с:

• прямоточной рециркуляцией,
• полной,
• частичной рециркуляцией.

Обычно вентиляционные каналы располагают над навесным потолком, оставляя в нём отверстия, через которые в комнаты и будет поступать горячий воздух.

Всё это можно выполнить и в стенах, если, конечно, позволяет пространство забрать определённую его часть для того, чтобы спрятать трубы.

Воздушные завесы

Устройства, напоминающие кондиционеры, подвешивают над входными дверями или устанавливается рядом с ними. Из завес выходит мощная струя теплого воздуха, которая блокирует холодный воздух, проникающий в помещение при открывании двери. В частном доме такую завесу можно установить только при входе в него и то, если двери постоянно открываются.

Воздушное отопление смонтировать дороже водяного. Нагревать воздух может любой котёл (чаще электрический или газовый).

Преимущества воздушной системы отопления:

1. Циркуляция теплого воздуха осуществляется после его фильтрации.
2. В доме постоянный приток свежего воздуха, так как его для обогрева система берет с улицы.
3. Возможность установки в системе капельного увлажнителя воздуха.

Недостатки:

1. Невозможность смонтировать систему в построенном доме.
2. Дороговизна монтажа.

Вопрос о замене печного отопления на более современное, рано или поздно, приходится решать хозяину частного дома. Понятно, что задача для непрофессионала очень сложная, но выполнимая. В этой работе есть много специфических тонкостей, о которых знают только профессионалы своего дела – проектировщики и монтажники систем отопления. Без их помощи не обойтись. Но если у владельца частного дома есть желание сделать отопление своими руками, он вполне может часть работ выполнить самостоятельно. А ответственные этапы работ доверить профессионалам.

Эта статья даст представление начинающему домашнему мастеру о том, какой цикл работ предстоит выполнить.

Варианты отопления

Для начала предстоит выбрать систему отопления. А выбрать есть из чего – их несколько и различаются между собой по типу теплоносителя:

• Водяная система отопления;
• Паровая система отопления;
• Воздушная система отопления;
• Электрическая система отопления.

Рассмотрим каждую из них по-отдельности.

Водяное отопление

Работает по принципу замкнутого контура из труб, в которых находится горячая вода. Центральным элементом в этой системе является котел, где вода нагревается и по трубам распределяется по всей системе (). Установленные водяные отопительные радиаторы, по которым проходит теплоноситель, нагреваются и согревают комнаты. Охлажденная вода снова поступает в котел, и процесс повторяется снова.

В подобную схему вписываются все отопительные котлы, но самые популярные — экономичные газовые.

Важно! Газовые котлы требуют регулярной проверки и регулировки специалистами газовой компании.

Паровое отопление

В качестве носителя тепла выступает пар от нагретой воды. В котле вода нагревается до состояния кипения и уже в виде пара расходится по магистралям до радиаторов. Охлаждаясь, пар снова превращается в воду и по трубам уходит снова в отопительный котел.

Различают два вида паровых систем:

• Открытая;
• Закрытая.

В первом случае в системе есть накопительный бак, для конденсата. А во втором – образовавшийся после охлаждения конденсат поступает обратно в котел по трубам увеличенного диаметра.

Отопление паром используют преимущественно в производственных помещениях на крупных производствах, где для собственных нужд необходим пар. Для домашнего применения паровое отопление не получило распространения ввиду больших площадей для размещения котельного оборудования. Да и сам паровой котел довольно сложен в эксплуатации, а из-за высокой температуры пара в 115° еще и опасен.

Воздушное отопление

В готовом жилом доме развернуть оборудование своими руками для организации воздушного отопления практически не реально. Только на этапе строительства нового дома возможен монтаж всей системы (). И это не смотря на то, что принцип действия такой системы достаточно прост.

Теплогенератор, расположенный в самой низкой точке паровой отопительной системы, например в подвальном помещении, нагревает воздух. И уже нагретый, он расходится по коробам воздуховода по помещениям дома и выходит через решетки под потолком комнат. Теплый воздух вытесняет холодный в обратные воздуховоды, проложенные до теплогенератора. То есть получается замкнутый цикл работы.

Для улучшения работы, в систему отопления включен вентилятор, который повышает давление воздуха в канале воздуховода.

Пример работы воздушного отопления показан на рис:

Теплогенератор может работать автономно на дизельном топливе или керосине. Можно применить и газ – как природный от магистрального газопровода, так и баллонный.

Для оборудования частного дома таким типом отопления необходимо провести проектные работы. Специалисты рассчитают: из какого материала будут воздуховоды (металл, пластик или текстиль), какого размера и построят правильную топологию сети обогрева всего строения.

Электрическое отопление

При условии наличия постоянного энергоснабжения поддержать тепло в доме помогут электроконверторы, подвесные инфракрасные обогреватели, и электрическая система «теплый пол».

Такая система прекрасно справляется с обогревом дома, но большие счета за электроэнергию заставляют задуматься об экономичности такого способа отопления.

Но если поставить ее как запасную, в дополнение к основной (например, котел на газе), то такой способ отопления вполне востребован.

Навесные отопительные электроконвекторы обладают одной особенностью – неравномерный прогрев пространства комнаты. Нижняя зона на уровне пола – холодная, а верхняя под потолком теплая.

Исправить положение поможет электрическая система «теплого пола»:

Элементы системы отопления

Всю электрическую систему отопления в доме можно сравнить с кровеносной у человека. Сердце – это котел, от которого по венам (трубам) расходится тепло на элементы отопления во всем доме.

Это, кончено, образное представление. В действительности есть еще много элементов, которые обеспечивают эффективную работу всей электрической системы отопления – от соединительных элементов для труб до расширительных бачков.

Организовать электрическое отопление можно по-разному:

1. Принудительная циркуляция воды;
2. Естественная циркуляция воды.

В систему с принудительной циркуляцией включен насос. Но тут есть небольшой минус – для работы насоса требуется электричество. В случае если его отключат, то вся система отопления перестанет работать.

Системы с естественной циркуляцией, в плане независимости от электричества, удобней. Оборот воды происходит за счет того, что на выходе из отопительного котла и входе температура воды разная. Но в этом случае подбираются трубы с разным диаметром, и отрегулировать ее сложно. Плюсом является то, что такая система не зависит от электроэнергии.

Системы также разделяют на открытые и закрытые.

В открытых электрических системах для сброса излишнего давления ставится расширительный бачок. Как правило, это самая верхняя точка системы. Для сброса давления в закрытых системах устанавливается мембранный бак закрытого типа. Он малогабаритен, герметичен и монтируется в любом месте электрической системы, что позволяет избежать образования воздушных пробок.

Расчет системы и подбор мощности котла

Конечно, подобрать оборудование могут и менеджеры в магазине. Но есть два способа, по которым это можно сделать вполне самостоятельно своими руками.
Простой приближенный способ применяют продавцы техники: площадь одной комнаты умножается на 100 Вт. Суммируя полученные значения для всех комнат, получают необходимую мощность отопительных приборов.

1. Если на улицу выходит только одна 1 стена площадь умножается на 100 Вт;
2. Для угловой комнаты, измеренная площадь умножается на 120 Вт;
3. Если 2 наружных стены и два окна, площадь комнаты умножается на 130 Вт.

Для более точного расчета применяется формула:

W кот.=(S*W уд.):10
Где,

• S – площадь комнаты;
• W уд – удельная мощность применяемого отопителя на 10м² площади комнаты.

W уд выбирается в зависимости от региона.

К примеру, если площадь всех отапливаемых помещений 100м², при удельной мощности для Московского региона в 1,2кВт, то получается мощность для котла: W = (100х1,2)/10 =12 киловатт.

Расход тепла на вентиляцию

Приток свежего воздуха очень важен для комфортного проживания в доме. И поэтому при выборе отопительного котла важно учесть расход тепла на вентиляцию. Свежий воздух в помещении, несомненно, нужен, но не менее важна и скорость, с которой потоки холодного воздуха перемещаются внутри дома. И чем меньше скорость потоков свежего воздуха, тем становятся комфортней условия проживания.

Строительные нормы специально оговаривают наличие вытяжной вентиляции в помещениях:

• Ванны;
• Туалета;
• Кухни.

А приток свежего воздуха должны обеспечивать форточки в окне и приточные клапаны в жилых комнатах (рис.):

Таким образом, приточный воздух разделяется на три зоны:

1. Притока воздуха.
2. Перетока воздуха.
3. Вытяжки воздуха.

При организации любой отопительной системы необходимо учесть расход тепла не только на обогрев дома, но и на его вентиляцию. Если работы идут по проекту, то в нем обязательно приводится расчет на теплопотери из-за поступления холодных масс воздуха внутрь помещения.

Только после расчетов по номинальному воздухообмену в доме, можно сделать выводы об окончательной потребности тепла и на обогрев дома, и на его вентиляцию.

Перед тем как выбрать и купить котел для системы отопления, необходимо решить для себя несколько параметров:

1. Самое главное, приобрести именно тот тип котла, который позволит эффективно прогреть весь дом;
2. Выбрать отопительный котел, который станет постоянно работать на выбранном типе топлива;
3. И последнее – котел будет работать только для отопления помещений или еще и нагревать воду для повседневных нужд.

Для справки! Если котел работает преимущественно для отопления – одноконтурный, а если еще и дает горячую воду – двухконтурный.

Твердотопливные котлы

Остановить свой выбор на твердотопливных отопительных котлах имеет смысл или если в регионе нет возможности подключиться к газу или есть достаточно недорогие уголь или дрова.

Поставить твердотопливный котел своими руками на твердом топливе можно и как резервный источник тепла. Стоимость таких котлов относительно невысока, но отопительная система не будет работать без:

• Расширительного бака;
• Группы безопасности;
• Более надежных труб и радиаторов.

Это связано с тем, что котлы такого типа работают на более высоких температурах.

Такие котлы очень надежные при выполнении ряда условий:

1. Топливо для котла должно соответствовать как по качеству, так и по влажности.
2. Обязательная ежедневная чистка твердотопливного котла.

Газовые котлы

Наиболее популярные, при возможности подключения к газовым магистралям – газовые котлы (). Основное его преимущество – при всей простоте, еще и удобство в использовании. Большинство современных моделей газовых котлов снабжаются еще и термостатом. А это очень удобно – выбираешь нужную температуру для дома, и прибор автоматически будет поддерживать комфортное тепло во всем доме.

По ценам газовые отопительные котлы имеют большой диапазон для выбора.

На цену влияет:

• Производитель;
• Мощность;
• Тип котла.

Но большим плюсом в котлах такого типа является то, они уже идут в комплекте с циркуляционным насосом и расширительным баком.

А материал, из которого изготовлены трубы и радиаторы газового отопления, совсем другой и гораздо дешевле чем, к примеру, для котлов, работающих на твердом топливе (угле и т.п.).

Электрические котлы

Это самый дорогой способ отопления дома ().

Но! Электрические котлы отопления обладают некоторыми преимуществами:

1. Большим выбором по мощности – от 2 до 40кВт;
2. Стабильностью в работе;
3. Не загрязняют атмосферу в доме;
4. Очень просты в использовании;
5. Циркуляционный насос встроенного типа;
6. Поставляются с расширительным баком и термодатчиком;
7. Отличаются надежностью в работе;
8. Недорогой ремонт и обслуживание.

По ценам электрические котлы сопоставимы с газовыми.

Жидкотопливные котлы

Большинство потребителей и не догадываются о том, что традиционные жидкотопливные котлы отопления теперь получили возможность работать не только на солярке, а также:

• Керосине;
• Легких сортах нефти;
• Отработанных маслах (в том числе синтетического происхождения);
• Мазуте.

Достаточно поменять горелки под нужный тип топлива.

Для справки! В продаже есть универсальные жидкотопливные котлы без горелок. Потребитель имеет возможность выбрать горелку под солярку или под газ самостоятельно.

Но при применении жидкотопливных котлов отопления необходимо учитывать ряд особенностей:

1. По сравнению с газовыми котлами существенно возрастут расходы на топливо.
2. Затраты на приобретение оборудования и монтаж выше, чем другие типы отопления.
3. На участке возле дома необходимо оставить место под установку крупногабаритной емкости под хранения запасов топлива.
4. Для того чтобы в жилых помещениях в доме не разносился специфический запах солярки и шум от работы горелок, монтаж отопительного оборудования лучше выполнить в отдельно стоящем здании.
5. Так как горелка нуждается в работе автоматики и насосов, работающих на электричестве, для организации бесперебойной работы предусмотреть установку резервного генератора.
6. Для стабильной работы жидкотопливных котлов требуется топливо только хорошего качества.

Для удобства в таблице объединены оценочные характеристики отопительных котлов, на разных типах топлива:

Схемы систем отопления

Водяную систему отопления можно организовать по двум типам:

• Одноконтурная;
• Двухконтурная.

А по принципу движения системы бывают:

1. Однотрубной;
2. Двухтрубной;
3. Коллекторной;
4. Ленинградской.

Однотрубная

Однотрубная система отопления монтируется последовательно – один радиатор за другим. Из схемы сразу заметен существенный недостаток этой системы. Теплоноситель, переходя из одного радиатор в другой, начинает остывать. При менее интенсивном обороте воды в дальних радиаторах, она не только отдает весь остаток температуры металлу, но и медленно поступает в обратку.

Таким образом, если количество радиаторов для отопления слишком велико, то последний радиатор может быть вообще холодный.

Кроме того, такая отопительная система не практична в ремонте. Чтобы отремонтировать один радиатор, приходиться останавливать работу всего отопления в частном доме.

Вывод! В однотрубных системах отопления удлинять контур до бесконечности нельзя.

Двухтрубная

В двухтрубной системе отопления обслуживание значительно проще. Подача горячей воды к радиатору идет по одной нитке трубопровода, а через другую трубу (отработанная вода) поступает назад в котел. Радиаторы в этой схеме подключены параллельно.

Для удобства эксплуатации и ремонта каждая труба монтируется с отсекающим краном. Тут также вода у последнего радиатора в системе будет холоднее, но значительно горячее, чем в однотрубной системе.

Коллекторная

Из рисунка видно, что система подачи и обратки для каждого радиатора отопления организована независимо друг от друга. Существенный плюс в такой системе – возможность координировать температуру в любой комнате отдельно. Также очень удобно ремонтировать любой участок трубопровода и каждый радиатор отдельно.

На сегодняшний день всеми экспертами коллекторная система отопления признана наиболее прогрессивной.

Но есть и недостатки:

• Требует установки коллекторного шкафа;
• Чувствительный для сметы расход труб при монтаже системы отопления.

Ленинградская

Более усовершенствованная, однотрубная система, которая в сочетании простоты монтажа и невысокой стоимости, до сих пор очень популярна.

Несмотря на то, что ленинградская система отопления стала внедряться много лет назад, ее и теперь успешно применяют при строительстве многоэтажных домов. Такая система имеет главную особенность – простота. Для устройства такой системы можно обладать минимумом знаний и обойтись минимальным количеством материалов, чем в двухтрубных системах. Кроме этого в такой системе есть возможность контролировать каждый радиатор в системе.

Монтаж системы

После того как был сделан выбор системы отопления, самым правильным шагом будет обращение в проектное бюро. Имея на руках проект работ и чертежи, можно закупать и складировать необходимые материалы, приборов контроля и управления, комплектующих деталей.

Начинается монтаж с выбора места установки котла отопления. В случае если при работе котлов будут выделяться продукты горения, оптимальным решением будет строительство отдельной котельной. Можно разместить котельную и в подвальном помещении, при условии обустройства хорошей вентиляции и шумоизоляции.

Сам котел устанавливается на таком расстоянии от стен, чтобы к нему всегда был обеспечен свободный доступ для техобслуживания.

Покрытие пола и стен возле отопительного котла должно быть выполнено из огнеупорных материалов. Оборудуется система дымоходов от котла на улицу.

Следующие шаги по монтажу системы отопления будут выполняться согласно проекта:

• Установка циркуляционного насоса;
• Распределительного коллекторного узла;
• Измерительных приборов;
• Приборов ручной или автоматической регулировки.

После завершения работ по монтажу котла переходят к работам по устройству магистральных трубопроводов, согласно выбранной схеме отопления к местам, где будут установлены радиаторы. В жилых домах придется в стенах и перегородках делать проходы под трубопроводы. Исходя из выбранного материала, трубы связываются между собой заготовленными ранее элементами.

Монтажные работы завершаются установкой радиаторов. Обычно при установке придерживаются следующих условий:

1. Расстояние от пола – 12 см;
2. Расстояние от стен – до 5 см.

На трубы при входе и выходе радиаторов устанавливается запорная арматура, термодатчики и другие регулировочные элементы.

Завершает монтажные работы – опрессовка всей системы.

Подключение котла

Подключение установленного котла к отопительной системе по следующей схеме:

1. Проложенную по дому систему труб подключают к выводам на котле.
2. Как правило, в местах соединений устанавливаются отсекающие от общей системы запорные краны.
3. Для работы электрических приборов подключаются провода и контур заземления.
4. Установка предохранительных клапанов, терморегуляторов и других приборов (устанавливается перед установкой запирающей арматуры).
5. Для котлов отопления на газе – подключение к газопроводу.
6. Заполнение отопительной системы водой.
7. Опрессовка системы повышенным давлением. Попутно выявляются и устраняются протечки в системе.
8. Сброс давления в трубах до рабочего.

Важно! При первом запуске газового котла обязательно присутствие представителя газовой компании.

Современный рынок строительный материалов предлагает большой подбор труб из разнообразных материалов для устройства отопительной системы.

Конечно, при достаточных навыках сварочных работ, можно остановить свой выбор на привычных стальных трубах. Но зачем, заранее обрекать себя на гарантированный ремонт системы из-за того что трубы будут подвержены коррозии?

Если есть желание применить или медные или нержавеющие трубы, то его можно только одобрить, если владелец не ограничен в финансовых средствах и его не пугают определенные сложности в монтаже. Такие трубы самые дорогие, но они не боятся повышенного давления и высокой температуры.

Самый недорогой вариант – трубы из полипропилена. Но надо учесть, что места соединения с фитингами проводятся методом спаивания и если прогрев соединения недостаточен – это место обязательно потечет. А при перегреве возможно перекрытие внутреннего сечения расплавленным материалом.

В последнее время полиэтиленовые или металлопластиковые трубы пользуются большой популярностью. Монтаж достаточно простой, при условии, что стыки выполнены на прессованных фитингах. Их можно уложить под заливные полы при устройстве системы «теплый пол».

При большом выборе современных радиаторов, останавливать свой выбор на традиционных чугунных, как минимум, не рационально (). Из-за низкой теплопроводности они потеряли свою былую популярность.

Алюминиевые радиаторы

Кроме высокой теплоотдачи, алюминиевые радиаторы очень легкие.

Благодаря, тому, что они обладают разнообразием межосевых расстояний (350-500мм), установка системы отопления очень облегчается. Алюминиевые радиаторы обладают рядом плюсов, которые их выгодно отличают от других приборов отопления:

• Высокой теплоотдачей;
• Малым весом конструкции;
• Высоким рабочим давлением (18 атм.);
• Красивым дизайном.

Биметаллические радиаторы

Системы такого типа сочетают в себе достоинства и секционных (из алюминиевых сплавов), и трубчатых (из стали):

• Увеличенной прочностью (до 40 атмосфер);
• Большим сроком эксплуатации (до 20лет);
• Красивым дизайном;
• Большим уровнем теплоотдачи.

Стальные панельные радиаторы

Основное преимущество стальных радиаторов – в быстром реагировании на перепады температуры теплоносителя.

Они мгновенно нагреваются и также стремительно остывают. Такие свойства существенным образом влияет на энергосбережение.

Большая площадь штампованных стальных панелей положительным образом влияет на высокую теплоотдачу, а наличие оребренной поверхности увеличивает площадь отопительного прибора. Такие качества повышают комфортность и эффективность отопления.

Подбор по мощности и способы подключения радиаторов

Решение заменить полностью систему отопления принято окончательно. Основные элементы системы подобраны, осталось решить вопрос – какую мощность могут выдавать сами радиаторы?

Именно этот показатель в действительности самый важный при определении свойств отопительной системы.
Возьмем, для примера, комнату площадью 10 м² с высотой потолков 3 м. Объем комнаты соответственно 10х3 = 30 м³.

Но этот показатель не в полной мере описывает характеристику радиатора. Из нормативов известно, что для обогрева 1м³ комнаты требуется радиатор отопления с выходной мощностью минимум 40 Ватт.

В итоге получается: 30х40 = 1200 Вт.

Для страховки можно добавить 15-20%. Вот именно такое количество тепла необходимо для обогрева такой комнаты. Как видно расчеты совсем несложные и их можно выполнить самостоятельно перед походом в магазин.

Когда с мощностью радиатора разобрались, осталось выбрать способ его подключения к магистрали, которое осуществляется несколькими способами как на рисунке:

Боковое подключение отопительные батареи используется при монтаже к стоякам. В случае если магистральные трубы проложены под напольным покрытием или на уровне пола – диагональное.

Из рисунка видно, что эти два способа подключения позволяют максимально продуктивно использовать всю поверхность батареи.

Находит своих сторонников и нижний разносторонний способ подключения. Из рисунка видно, что при таком направлении горячей воды невозможно эффективно прогреть все пространство радиатора.

Ошибки во время монтажа

Недочеты и ошибки в монтажных работах — нередкий случай. Их описание это тема для отдельной статьи, но можно выделить наиболее распространенные:

• Неграмотный подбор источника тепла;
• Допущенные недочеты в контуре котла;
• Неправильно подобранная система отопления;
• Небрежное отношение монтажников.

Выбор котла недостаточной мощности – самая распространенная ошибка.

Желание сэкономить на стоимости котла, но при этом запитать не только систему отопления, но и организовать подачу горячей воды, приведет к тому, что теплогенератор не в состоянии будет обеспечить дом достаточным количеством тепла.

Все элементы и приборы в обвязке котла должны быть установлены согласно их функциональным свойствам. Например, вставка насоса рекомендуется именно на обратных линиях трубопроводов и не забыть учесть про горизонтальное положение вала насоса.

При неправильно подобранной системе отопления есть риск дополнительных переделок. Так если «навесить» на однотрубную систему более пяти радиаторов чаще всего остальные греть не будут вообще.

К недочетом в монтаже своими руками можно привести примеры некачественно выставленных уклонов, не проваренные соединения или установка неправильно подобранной запорной арматуры.

Например, если перепутать места установки вентилей на трубы перед входом (обыкновенный кран) и на выходе из радиатора (кран регулировки подачи воды). Также случается, что монтаж труб в полу происходит без обязательного утепления, чтобы вода не остыла на пути к радиатору. Пришлось на даче менять систему отопления — старые чугунные батареи и советский котел, на который деталей даже днем с огнем не сыскать. Но как узнали стоимость услуг по замене и модернизации тепловых коммуникаций — были в большом шоке. В итоге решили сделать все самостоятельно — пусть и не так быстро, зато хорошую копейку можно сэкономить. Благо нашли эту статью, где очень подробно и примерами обрисованы все этапы работ, много фотографий объясняющих. Особо понравился раздел «Ошибки во время монтажа» — узнали много полезного из разряда «чего не надо делать», иначе потом больше времени, нервов и денег потратили б на переделывание.

Спасибо автору за подробную статью. Ее смело можно использовать как научное пособие при самостоятельном монтаже системы отопления в своем доме. Спасибо также и за многие рекомендации. Они помогут, особенно новичкам. А от себя добавлю, что, на мой взгляд, самым оптимальным вариантом из предложенных является установка газового котла. Ведь судите сами: это сравнительно дешево, привычно и практично. Однако автор или кто-нибудь еще может со мной не согласиться. Буду с нетерпением ждать мнений других людей на этот счет.

Мы два года назад как раз делали в доме отопление. Чтобы не быть зависимыми от печь, а то гарь эта и дым надоедают, если честно. Мы со специалистами установили водяное отопление. Довольно практично и мощность не теряется, не распыляется. Воду просто нагревает котел и она расходится по трубам, которые размещены по дому, типа батареи. И они уже нагревают дом. Лично для нас этот способ показался самым простым и оптимальным.

Возник вопрос с заменой отопления в частном доме, решили выкинуть советские батареи и котёл и заменить на новый. Цены конечно ужас, дерут по-страшному. Вот начал поиски в сети как правильно всё сделать, благо наткнулся на вас и получил информацию, по установке и монтажу системы. Подробно всё расписано разобрался легко. Мне выгодней стало после прочтения самому сделать, чем переплатить в 10 раз дороже какому-то умнику который умеет так же как и я.

Индивидуальное отопление частного дома не только позволяет обеспечить себе желаемый комфорт. Оно важно и для общества в целом, и для сохранности окружающей среды. Кроме того, что при «точечном» отоплении исключаются теплопотери в магистралях (а это до 30% и более мощности ТЭЦ) и уменьшается необходимость к крупномасштабном промышленном строительстве, выброс парниковых газов становится рассредоточенным в пространстве и времени и куда легче «переваривается» естественным круговоротом веществ.

Примечание: при обычной весенней грозе в Подмосковье выделяется энергия примерно в 6-20 Мт тротилового эквивалента. А всего 100 кт ее же, выделившиеся мгновенно и в точке, на той же площади произведут катастрофические разрушения.

Полному выявлению преимуществ индивидуальных систем топления (СО) пока мешают 2 обстоятельства : технические новинки, обеспечивающие радикальную экономию топлива, очень дороги и окупаются за 20-40 лет, а профессиональное выполнение СО, помимо дороговизны, сковано стереотипами типового проектирования (невольный каламбур).При механическом переносе их на частные дома, спроектированные вразнобой, обогрев 1 куб. м их объема часто оказывается дороже, чем в квартире панельной многоэтажки, а расход топлива никак не лезет в экологические нормы. Поэтому для многих домовладельцев и застройщиков-частников вопрос, как сделать СО своими руками или хотя бы грамотно разработать ее схему, представляет животрепещущий интерес.

Данная статья – попытка осветить эти проблемы с точки зрения прежде всего минимизации расходов как на постройку СО, так и расходов на отопление в дальнейшем. Глобальная экономика, экология – это, конечно, очень важно. Но идти к ним нужно от благосостояния отдельных граждан, а не приносить жертвы некоему Левиафану.

Особый интерес как объект обогрева представляет собой двухэтажный дом. В массовом строительстве он невыгоден, там рентабельность напрямую зависит от этажности. Частники до недавнего времени вторых/полуторных этажей тоже избегали, сложно казалось и дороговато. Но с ростом цен на участки под застройку и налогов на землю и недвижимость этажи над первым становятся все актуальнее и для мелких домовладельцев.

Вместе с тем именно для полутора-двух этажного дома можно реализовать нетрадиционные схемы отопления, весьма экономные как по первоначальным расходам, так и в эксплуатации. Возможно, у строителя или теплотехника с «типовым» мышлением от взгляда на такой проект глаза выкатятся, но ведь работает! Греет!

Конечная наша цель – разработать автономное отопление с возможностью аварийного подключения альтернативных источников энергии, эксплуатационные расходы на которое не превысят таковых для квартиры в многоэтажке равной площади. Зарапортовались, милейший? Что ж, текст с инфографикой перед вами, читайте, судите сами.

Начальные положения

Взгляните на рис. Нет, это не конечный наш результат. Это схема отопления 2-этажного дома общей площадью 120-150 кв. м, разработанная по евростандарту DIN. Только схема СО, без обвязки котлов. Которая еще страхолюднее, а как в реале выглядит один лишь коллекторный узел, можете посмотреть на след. рис. справа. Сколько денег уйдет на одни лишь трубы-краны-темометры-манометры-крепеж? Не будем о грустном, поговорим лучше о динамике ставок по ипотеке. Черный юмор, простите.

Мы так делать не будем. Как попало – тоже. Мы для упрощения и удешевления СО используем тот факт, что понятие качества жизни нередко доводится до абсурда и превращается в свою противоположность. Применительно к данному случаю, во-первых, откажемся от управления электроникой и автоматического поддержания к комнатах заданной по отдельности температуры с точностью в плюс-минус 0,5 градуса. Человек не орхидея онцидиум Крамера, не виверра-кузиманза и не декоративный пони. Он сформировался отнюдь не в тепличных условиях и колебания температуры в 2-3 градуса в пределах диапазона комфортности ему только на пользу пойдут.

Второе, евростандарты терпеть не могут дышащих стен. Даже строительную древесину , а из живой строить в некоторых странах прямо запрещено. Почему – непонятно и нигде вразумительно не обосновано. Может быть, по той же причине, по которой стандартный евроиндивидуум под страхом мучительной смерти не станет есть дикие грибы и ягоды, но с удовольствием медленной струйкой пропускает в глотку виски-бурбон, в котором сивухи побольше, чем в сумской картофельной самогонке и от которого человека, привычного к крымским винам и армянскому коньяку, тут же выворачивает наизнанку.

Поконкретнее – в DIN заложена глухая , из-за чего приходится задавать промышленную норму циркуляции воздуха в 2 полных обмена в час. В итоге – теплопотери на вентиляцию составляют 60% общих. Мы же будем исходить из отечественной жилой нормы – 1 обмен/час и 40% вентиляционных теплопотерь. А в экстренных случаях (форсированный обогрев в аномальный мороз, перебои с энегоносителями) вспомним и о медицинском минимуме: человеку для дыхания требуется в среднем 7 куб. м воздуха в час.

Т.е., мы отказываемся от негласно сложившегося принципа «дайте нам коробку, а уж батареи в ней мы как-нибудь распихаем» и попробуем разработать комплексный проект СО в увязке с отапливаемым строением. Приоритетной задачей поставим себе всемерное снижение неустранимых теплопотерь, тогда и меры по утеплению дома окажутся куда действеннее и дешевле.

Наконец, положим, что мы не белоручки, а работа на себя не в тягость будет. Типовая СО предполагает сдачу заказчику под ключ, после чего строители, получив от хозяина причитающееся, уходят на другой объект. Нам же грех будет потратить 3-5 дней на настройку готовой системы под здание один раз и навсегда. Индивидуальное отопление, требующее настроечных работ, оказывается проще, дешевле, надежнее и создает больший комфорт, чем типовое, модифицированное под произвольную планировку; нам ведь в таком случае можно будет сузить запасы по расчетным коэффициентам.

О двух котлах

На схеме выше 2 котла, включенных последовательно, каскадом. И одинаковых, т.е. не под основное и аварийное топливо. Зачем?

Дело в том, что отопительные котлы держат паспортный КПД вниз до 10-12% от номинальной мощности, затем от резко падает. Но для форсированного обогрева в сильный мороз мощность котла нужно брать в 2-3 раза больше расчетной по усредненным климатическим показателям. Тогда предел ее регулировки падает до 3-5 крат, а для полного комфорта требуется регулировка в течение отопительного сезона раз в 10-20, смотря по местному климату. Вот и приходится ставить 2 котла номинальной (расчетной) мощности: включенные каскадно, они дадут как раз нужные пределы мощности не в ущерб запасу на форсаж.

Примечание: мы и здесь попробуем сэкономить – основной котел возьмем расчетной мощности с форсажным запасом, а для затяжного межсезонья или аномальных холодов подключим простенький и дешевый на дополнительном или альтернативном энергоносителе. Включать/выключать его придется вручную, но уж потерпим ради экономии.

О чем нужно помнить!

Есть такое фундаментальное научное понятие – энтропия. Оно, грубо говоря, означает всеобщее стремление к беспорядку. Все на свете хочет затеряться, замусориться, запылиться, расползтись, рассыпаться, растечься. Для поддержания порядка приходится тратить некоторую энергию . Что это значит применительно в СО, разберем на примере. Кстати, энтропия и родилась из термодинамики.

Допустим, ударил мороз или потребовалось усиленное проветривание. Котел «поддал жару», а потом, когда необходимость форсажа прошла, притух ниже номинала, пока СО не остынет. Поскольку теплопотери всегда направлены наружу, на форсированный прогрев потребуется больше времени, чем на уменьшенный во время остывания СО. Это явление называется тепловым гистерезисом и обусловлено тепловой инерцией котла и СО. Куда и как девается энергия излишне сожженного топлива – вопрос интересный для физика, но требующий долгого обсуждения, поэтому просто примем к сведению: тепловой инерции СО нужно добиваться как можно меньшей. В частности – не использовать излишне мощные котлы.

Если, к примеру, по широте души русской купить котел мощности в 5-7 раз больше расчетной, то к уменьшению КПД на нижнем пределе мощности заметно прибавятся и теплопотери на гистерезис, котел-то большой, объем его рубашки сравним с объемом труб и радиаторов. А потом приходится читать на форумах: «Они чем-то газ разбавляют! По теплорасчету выходит расход 170 кубов в месяц, а Будерус жрет 380!» Конечно, жрет. А куда ему деваться, если вместо честно заслуженного на фирменных испытаниях КПД в 85% его заставляют работать еле на сорока. Воды-то в рубашке от этого не убавляется.

Чем греться?

Ну что ж, пора и к делу. И первым делом разберемся, какие виды отопления бывают и какое себе выбрать. Т.е., выберем теплоноситель, из него вытекает и все остальное.

Воздух

Естественную циркуляцию теплого воздуха в помещении создают отопительные печи. Мы к ним вернемся ненадолго в конце, но пока отметим как факт: теплоемкость воздуха очень мала, и для полноценного воздушного отопления необходим либо воздухонагреватель большой площади, либо достаточно интенсивный конвективный поток.

Первый случай – . Нагретый воздух в комнате с теплым полом мало соприкасается со стенами и окнами, а его температура невысока. Тепловая инерция очень мала, т.к. она прямо зависит от теплоемкости теплоносителя. Поэтому теплопотери оказываются ниже, чем при обогреве радиаторами, в 1,4-1,7 раза. Одно плохо: протолкнуть первичный теплоноситель через замурованную в пол длинную тонкую трубку трудно, поэтому для теплого пола необходим отдельный циркуляционный насос. Если электричество пропадет, он остановится и пол перестанет греть.

Из-за высокой эффективности в сочетании с энергозависимостью теплые полы желательно применять в помещениях, не требующих ровного температурного режима, но интенсивно теряющих тепло: в прихожих, коридорах, холлах. В спальне или детской нежелательно – повышенный комфорт при меньших расходах не окупает риска внезапного выстуживания ночью.

Второй случай – полностью воздушная СО от печи-калорифера в подвале через систему воздуховодов. В зданиях не выше 2-х этажей воздушно-конвекционная СО может быть очень экономичной, затем ее КПД стремительно падает. Она широко применялась в древности, но уже в Средние Века вследствие роста этажности зданий вышла из употребления. В настоящее время методика расчета воздушно-конвекционной СО отсутствует, поэтому ее постройка – удел любителей технических экспериментов на себе.

Пар

Отопление перегретым водяным паром под давлением почти начисто лишено тепловой инерции и при прочих равных условиях позволяет уменьшить мощность котла (и расход топлива) на 20-30% Однако использование паровых СО разрешено только в производственных помещениях при непрерывном квалифицированном присмотре и уходе за системой: вероятность аварии существенна, перегретый пар чрезвычайно, даже смертельно, травмоопасен , а паровые радиаторы нагреваются до 120-140 градусов. Сборка паровой СО сложна и трудоемка, т.к. единственно возможный материал для компонентов системы – сталь.

Вода и антифриз

На сегодняшний день оптимальным вариантом для частного жилого дома является водяное отопление : теплоемкость воды больше, чем у большинства прочих жидкостей, что позволяет сделать СО компактнее, но вязкость ее невелика. Это позволяет добиться небольшой тепловой инерции за счет ускорения оборота теплоносителя в системе; как – об этом далее. Для построения водяной СО можно использовать пластики, что облегчает работу и уменьшает дополнительные теплопотери.

Что касается растворов этиленгликоля в воде – антифризов – то их теплотехнические свойства ничуть не хуже. Но антифризы дороги, токсичны, поэтому требуется тщательная и долговечная герметизация системы. Кроме того, ограничивается выбор типа котла и удорожается его обвязка, т.к. использование аварийного сброса перегревшегося теплоносителя в канализацию исключено.

СО на антифризе желательно использовать во временно обитаемых зданиях , скажем, сдаваемых в аренду зимой. Но для них тогда потребуется обеспечить независимое электроснабжение – обвязка котлов на антифризе, как правило, электромеханическая и управляется электроникой. Дороже будет и сама СО: ее арматура должна быть рассчитана и на минусовой температурный диапазон, а конструкция исключать осаждение водного конденсата из наружного воздуха.

Чем топить?

Второй основной вопрос – топливо для котла. Самый экономичный вариант – газовое отопление на природном газе . По соотношению энергоемкости и цены он пока не имеет себе равных. 1 кДж из сжиженного баллонного пропан-бутана обходится примерно втрое дороже, кроме того, 30 кг газа в стандартном 50 л баллоне на сутки хватает только южнее Ростова-на-Дону. Электричество как основной энергоноситель тоже пока не вариант: его энерговыделение, с учетом КПД системы, 0,95 кВт тепла на 1 кВт от сети, а стоит 1 кВт/ч 3 руб.

Примечание: в некоторых случаях применение стационарных отопительных электроприборов все же может быть оправдано, см. далее.

Но чем тогда топить, если дом без газа? Решим эту задачу так: определим потребный общий запас энергии топлива в целом за сезон, по нему и энергоемкости (теплотворной способности) топлива объем его закупки, а там уже по местным ценам решим, под какое топливо нужен котел. Эта же методика применима и к аварийному дополнительному котлу.

Примечание: теплотворная способность древесины сильно зависит от ее влажности. При отсыревании дерева от комнатно-сухого (15% влажности) до хранившегося в открытой поленнице (60% влажности) теплотворная способность падает в 2,5 раза.

Теплотворную способность разных видов топлива см. в таблице справа. Древесное топливо предполагается комнатно-сухим. Точнее с местным видом топлива можно определиться у его поставщика и/или у муниципальных теплотехников. Чтобы привести к ней мощность котла, нужно вспомнить, что 1 Вт = 1Дж/с. Т.е., определим сначала, сколько кВт должен развивать котел в среднем за отопительный сезон:

P = (ξp)/η (1),

где η – паспортный КПД котла;

ξ – сезонный коэффициент использования мощности котла.

Для Москвы ξ = 0,5, к Архангельску он пропорционально увеличивается до 0,79, а к Краснодару также пропорционально падает до 0,35.

Теперь умножаем P (в киловаттах) на 3,6 (столько килосекунд в часе) и на 24, количество часов в сутках, получим среднесуточное энергопотребление СО:

e(кДж) = 86,4t(1000с)*P(кВт) (2),

и, умножив его на продолжительность отопительного сезона в сутках, получим полную сезонную энергопотребность на отопление E. Поделив его на теплотворную способность топлива Q, получим закупочный вес топлива в килограммах:

M(кг) = E(кДж)/Q(кДж/кг) (3),

ну, а сколько килограмм в тонне, это уж все знают. Осталось сравнить цены и определиться, что дешевле будет.

Примечание: иногда в справочниках дают теплотворную способность топлива в килокалориях (ккал) на кг. Перевод в джоули прост: 1 Дж = 0,2388 кал, а 1 кал = 4,3 Дж.

Точно так же рассчитывается расход газа, только везде вместо килограммов будут кубометры. Чтобы получить среднемесячный расход газа (это может понадобиться при верстке семейного бюджета), общий расход просто делим на число месяцев в отопительном сезоне.

Примечание: в интернет-справочниках, калькуляторах теплопотерь, торговых декларациях и пр. можно встретить теплотворную способность в кВт/кг или кВт/куб.м. Не верьте этим данным – ватт и его производные это единицы мощности, энерговыделения в единицу времени. Если тут же не указано, за какое время было сожжено топливо, что получились такие цифры, это филькина грамота. Для расчета количества топлива и расходов на него нужно знать полное энерговыделение независимо от времени его использования, т.к. платим мы за энергию, а не за мощность. А как ее определить, если неизвестно, сколько времени эти киловатты выделялись? Если 1 кг топлива полностью сгорел за 1 с, развив мощность в 1 кВт, то энергии в этом килограмме 1 кДж. А если он с той же мощностью горел 1 час, то энергии выделилось 3600 кДж или 3,6 Мдж. По умолчанию предполагается, что имеется в виду (кВт*ч)/кг, тогда выходит тоже единица энергии, с размерностью той же, что у джоуля. Но торговцы, втихаря убрав *ч (опечатка вроде), бессовестно вписывают в графу любую разводную ахинею, и никак не проверишь.

Отопление в доме

Расчет отопления для своего дома мы будем производить в следующем порядке:

• Набросаем эскизный проект дома, исходя из доступных средств и участка под застройку.
• Проведем зонирование дома по степени необходимой комфортности помещений.
• Найдем теплопотери для каждой комнаты в отдельности.
• При необходимости, если разрабатывается СО для новостройки, доработаем эскизный проект.
• Разместим в комнатах отопительные приборы: батареи радиаторов и, возможно, дополнительные стационарные обогреватели.
• Также для каждой комнаты определим суммарную тепловую мощность радиаторов, а по ней – требуемое количество секций.
• Выберем систему построения СО и схему разводки теплоносителя, а по ним – дополнительные поправочные коэффициенты для расчета мощности котла. Здесь же определимся, что будем делать сами, а для чего придется нанимать мастеров.
• Рассчитаем, пользуясь основным (обязательными) и дополнительными коэффициентами, требуемую мощность котла.

После этого останется рассчитать метраж и номенклатуру труб, количество и номенклатуру соединителей, вентилей, устройств автоматики, характер и объем работ, требуемые инструмент и материалы и пр. По данным расчета составляется смета на постройку СО, но это предмет отдельного серьезного разговора. Здесь мы ограничимся расчетом котла, т.к. методика расчета расхода топлива уже приведена выше.

Зоны комфортности

Основа экономного расходования энергии на отопление – тщательное зонирование дома по требуемой/допустимой степени комфортности комнат. Частному домовладельцу, не стесненному типовыми нормами и затратами на оплату специалистов-проектировщиков, можно рекомендовать зонирование здания более детальное, чем принято при массовой застройке под потенциальных покупателей, но сильнее экономящее тепло:

1. Зона полного комфорта – температурный диапазон 22-24 градуса, не более 2-х наружных стен. Сюда относятся , (особенно – ), комнаты престарелых родителей, тренажерный зал, и т.п.
2. Спальная зона – кроме , это комнаты общего назначения, где сосредоточена вся личная жизнь их обитателей: гостевые, комнаты прислуги, помещения, сдаваемые в аренду. Температурный диапазон – 21-25 градусов.
3. Жилая зона – , столовая, рабочий кабинет для умственного труда, будуар хозяйки и пр. Температурный диапазон – по санитарной норме, 18-27 градусов.
4. Хозяйственная зона – здесь люди активно работают полностью одетыми по сезону. Скорее всего, имеются источники дополнительного обогрева. Сюда относятся кухня, домашняя мастерская, зимний сад и т.п. Верхний предел температуры не нормируется, нижний в отсутствие людей может опускаться до 15-16 градусов.
5. Зона временного пользования, или проходная зона – , лесничная клетка, гараж и т.п. Т.к. люди здесь появляются мимоходом и в верхней одежде, то нижний температурный предел задается в 12 градусов. Для обогрева целесообразно использовать теплый пол или потолочные инфракрасные (ИК) излучатели, о них см. далее, в разделе об электрообогреве. Радиаторы отопления – аварийные, временно включающиеся для защиты котла от перегрева.
6. Подсобная зона – в помещениях этой зоны источники тепла не устанавливаются, температурный диапазон вообще не нормируется, лишь бы выше нуля было. Обогрев осуществляется за счет теплопередачи из соседних помещений. Здесь также можно ставить аварийные радиаторы СО.

Планировка

Если СО проектируется для уже построенного дома, то ничего не попишешь – зонировать придется то, что есть и теплопотери выйдут какие получатся. Но все равно меньше, чем по стандартным методикам расчета. Если же СО вписывается в дом на этапе предварительного проектирования, то нужно руководствоваться следующими правилами:

• На комнату комфортную должно приходиться не более 2-х наружных стен, т.е. не более 1 наружного угла. Теплопотери через углы максимальны.
• Для котла, пусть и настенного, лучше выделить отдельное помещение, это повысит его среднесезонный КПД. Минимальные требования по противопожарным правилам – объем от 8 куб. м, высота потолка от 2,4 м, обязательно должно быть открывающееся окно площади от 10% площади пола котельной, необходим свободный приток воздуха либо через щель под дверью от 40 мм, либо через решетку с воздушным фильтром в ней (желательно), либо через приточные клапаны с улицы. В котельной обязателен отдельный дымоход, не сообщающийся с общей вентиляцией и другими дымовыми каналами (скажем, с дымоходом камина). Отделка – из негорючих материалов, перегородки со смежными комнатами – не менее чем в кирпич (27 см).
• Комнаты 1-й зоны желательно располагать смежными с котельной (топочной), чтобы полнее использовать бросовое тепло котла. Но дверь в котельную нужно делать либо с улицы, либо из комнат нежилых зон – хозяйственной, проходной, подсобной, кроме гаража.
• Санузел предпочтительно располагать либо тоже смежным с котельной, либо поближе к центру здания.
• Помещения хозяйственной, проходной и подсобной зон следует размещать с углах, у наветренной, северной или северо-восточной стен.
• Комнаты хозяйственной зоны, кроме того, желательно использовать в качестве тепловых буферов между 1-3 и 5-6 зонами.

Примеры стандартного (по типовым, но с умом примененным нормам) и нестандартного планировочных решений показаны на рис. Обозначения: Г – гостиная, С – спальня хозяев, Д – детская, КР – комната родителей хозяев (для бабушки), К – кухня, Каб – рабочий кабинет хозяина, Тл – туалет, Вн – ванная, Гр – гардеробная, П – прихожая, Т – топочная (котельная), Ч – чулан, Х – холл, Ф – фонарь над холлом из поликарбоната на плоской крыше, Гар – гараж.

Оба дома имеют общую площадь менее 150 кв. м, а под застройку для них достаточно 4-х соток, и еще остается место для газона и садика на задворках. Тем не менее, гостиную в 30-35 квадратов и спальню в 15-20 квадратов может себе позволить далеко не каждый обеспеченный горожанин.

Дом слева – для семьи со сложившимся укладом и традиционным мышлением. Детскую отнесли в угол, а бабушкину комнату к топочной потому, что первенец уродился крепышом, а старушке полезно погреть косточки. Если бабушка, по ее собственным словам, заживется на свете до тех пор, пока не понадобится вторая детская, хозяин согласен уступить ей кабинет.

Дом справа – для молодой самостоятельной семьи. Благодаря довольно большому холлу неправильной формы удалось распихать все-таки (по выражению проектировщика) двери в комнаты и затолкать санузел в центр здания. Крыша встроенного гаража (он не на цоколе и потолок в нем ниже) более чем на 1,5 м ниже крыши дома. К тому времени, когда родители расплатятся по ипотеке и понадобится вторая детская, над гаражом предполагается надстроить полуторный этаж из одной большой комнаты и отдать ее старшей дочери.

Расчет теплопотерь

Теплопотери комнат 1-4 будем рассчитывать как принято, без учета внутреннего теплообмена в здании. 5 и 6 будем считать на все 4 стены, а то и на все 5-6 стен, если речь идет о нестандартной планировке. Для расчета нам понадобятся, кроме знания конструкции стены и толщины составляющих ее слоев в метрах, следующие величины:

1. Тепловое сопротивление материалов Rt или удельные теплопотери материалов qп.
2. Средняя температура января (или самого холодного месяца в вашей местности), ее можно узнать в местной метеослужбе или на сайте Росгидромета, или на сайте местного муниципалитета.
3. Средняя температура за зиму, сведения – там же.
4. Коэффициент сезонного использования мощности котла, уже применявшийся выше.

Примечание: удельные теплопотери иногда даются в ккал/м*час, тогда их нужно переводить в Вт/м^2, пользуясь соотношениями между джоулем и калорией и между джоулем и ваттом.

При типовом проектировании расчет теплопотерь ведут по их удельным значениям и температуре самой холодной недели в году. Результаты получаются достаточно точными для больших многоэтажных зданий (таблицы удельных теплопотерь, вообще говоря, разрабатываются отдельно для зданий сходной конструкции). Малый частный дом по теплу совершенно точно нужно рассчитывать по тепловому сопротивлению материалов. По удельным теплопотерям частнику можно с достаточной точностью считать отток тепла через холодный чердак и входную дверь.

Некоторые данные к расчету приведены на рис. Но, вообще говоря, Rt и qп нужно брать из спецификации на материал. У того же кирпича и пенопласта они существенно различаются не только от производителя к производителю, но и от партии к партии. Если поставщик не показывает паспорт материала или в нем нет Rt или qп, лучше купить где-то еще. Это тот случай, когда скупой платит не дважды, а всю жизнь.

Собственно расчет прост: умножаем табличное значение Rt для данного материала на толщину его слоя в метрах, от результата берем обратную величину, это не что иное как теплопроводность данного слоя, и умножаем ее на площадь рассчитываемой поверхности и на разницу температур (температурный градиент) по обе ее стороны; если на пути тепла несколько слоев разных материалов (напр. штукатурка-кирпич-утеплитель), то Rt каждого слоя складываются. В результате получим поток теплопотерь из комнаты в ваттах Qп. Если расчет ведется по удельным теплопотерям qп, их табличное значение умножаем на разность температур и площадь поверхности, но просчитать многослойку по qп уже сложнее, их для этого нужно привести к Rt.

Расчет ведется отдельно для стен, пола, потолка, окон и дверей. За максимум температурного градиента ΔT берем минимум допустимой температуры помещения, а за его минимум:

• Для стен и окон – среднюю температуру января, поделенную на коэффициент сезонного использования мощности котла ξ.
• Для потолка – среднесуточную температуру самой холодной недели зимы, как в расчете по удельным теплопотерям.
• Для пола – среднезимнюю температуру данной местности.

С точки зрения типового проектирования этот метод – совершенная ересь. Но мы учтем обстоятельство, которое в многоэтажках не действует, а именно: тяга котла в малом частном доме обеспечивает вентминимум воздухообмена с большим избытком. Затем, как сами себе хозяева в своем доме, воздух в котельную пустим 2 путями: через щель под дверью из кухни или решетку с фильтром над полом в туалете/ванной, и с улицы через клапаны в наружной стене.

В средние холода клапаны котельной закрыты. Вдруг ударит аномальный мороз, их открываем, подток воздуха к котлу из дома ограничиваем или вовсе перекрываем. «Дышальный» минимум в 7 куб.м/час на человека обеспечиваем по-дедовски: форточками или, посовременнее, вентклапанами в комнатах. Еврокачества жизни тут никакого, но ведь прикрыть/открыть клапаны не сложнее и не труднее, чем поджарить яичницу. Которую Европа тоже кушает. А при таком построении СО расходы на отопление частного дома меньшие, чем абонплата за тепло в городской квартире – реальность. Наконец, если у хозяина голова и руки на месте, то кто мешает снабдить клапаны температурной автоматикой? Тогда и с качеством жизни все в порядке будет.

Ставим батареи

Какие?

В продаже есть радиаторы отопление 4-х типов:

1. Стальные тонкостенные – самые дешевые.
2. Алюминиевые.
3. Биметаллические сталь-алюминий – самые дорогие.
4. Чугунные, только не старые «гармошки», а профилированные.

Первые более подойдут для регионов с мягкой зимой и непродолжительным отопительным сезоном. При интенсивной топке они могут коррозировать, и при ней же в системе возможны гидроудары, которых тонкая сталь не выдерживает.

Алюминиевые батареи хорошо отдают тепло и обеспечивают малую тепловую инерцию системы; теплопроводность алюминия очень высока, а теплоемкость мала. Но непрочны, в регионах с резкими сменами погоды могут потечь от гидроударов. Кроме того, плоховато сопрягаются с металлическими трубопроводами, коэффициент температурного расширения (ТКР) алюминия велик. Лучше всего использовать их в регионах севернее черноземной полосы, где зима стабильно холодная, тогда недостатки алюминия не сказываются.

В биметаллических радиаторах алюминиевые секции нанизаны на тонкий прочный сердечник из спецстали. Технических недостатков у биметалла нет, применять биметаллические батареи можно где угодно без ограничений, но они очень дороги.

Чугун вечен, гидроудары вообще игнорирует, по дешевизне – второй после стали. однако тяжел, для нужен помощник. А самое главное – обладает очень большой для металла теплоемкостью. Тепловая инерция СО и теполопотери в ней на гистерезис будут велики.

Примечание: все выше и нижеописанные хитрости экономии тепла в системе с «чугунками» недействительны. Ее нужно считать по-типовому.

Расчет радиаторов

Расчет батарей в комнаты прост: найденную ранее величину теплопотерь делим на тепловую мощность одной секции, умножаем на коэффициент запаса 1,2 и округляем до ближайшего наибольшего целого, мы получили количество секций на комнату. Но обратите внимание: не сказано «на паспортную мощность секции».

Дело в том, что паспортная мощность дается для температуры подачи 90 градусов и обратки 70 градусов. В многоэтажках это оптимум. Но наша СО не такая большая и мы можем уменьшить соотношение температур подачи/обратки до 80/60 градусов. Меньше нельзя, если обратка остынет ниже 50 градусов, то или сработает байпас котла (см. далее) и деньги за тепло полетят в трубу, или, еще хуже, в котле может выпасть кислотный конденсат, способный быстро и полностью вывести его из строя. Чего мы этим добьемся? Меньших теплопотерь от батарей прямо в стены. Существенно меньших, т.к. теплоотдача нагретого тела пропорциональна 4 степени его температуры.

Значит, нам нужно для правильного расчета батарей пересчитать их мощность на меньший температурный диапазон. Паспортное соотношение температур 90/70 = 1,2857, а наше 80/60 = 1,3333. Поправочный коэффициент для батарей будет (1,2857/1,3333)^4 = 0,865. На него и умножаем паспортную мощность секции для расчета.

Где ставить?

Размещение батарей – тоже дело тонкое и смекалки требующее. Взгляните на поз. А рис., там – типовое, в нишах под окнами. Правильно, кстати, тепловая завеса перед окном намного уменьшает потери через него. Расчетные значения: спальня – 4 секции, гостиная – 8, детская – 6.

Теперь поднимемся на 1 уровень смекалки, поз. Б. В гостиной так и осталось 8 секций, 2 по 4. И теплозавеса не пострадала: ее создают стакивающиеся потоки от 2-х батарей. Но их тылы греют уже не наружную стену, а перегородку, так что в детской хватает 4-х секций. 2 – сэкономлены, и не только по закупке, но и по мощности котла, см. далее.

Батареи у боковых стен неэстетичны? А мы вместо обычного подоконника положим фигурный, как говорится – креативный, показан зеленым пунктиром. На нем можно развести растения, устроить рабочий уголок и т.п. На поз. В – вариант, интересный для, например, ЮФАО и Предкавказья. Батарей в гостиной вовсе нет (3 зона комфортности), а на стены повешены ИК-излучатели в виде картин (о них далее), настроенные на 18 градусов. Сэкономлено еще 8 секций, а расход электричества на ИК-подогрев вдвое меньше экономии на газе.

Примечание: тут сказывается и тот факт, что человек излучает в среднем 60 Вт тепла. Батареи его не чувствуют, а датчики ИК-картин вполне.

Об экранировании батарей

В большинстве случаев батареи все же придется ставить в подоконных нишах. Тогда потери от них прямо в стену можно уменьшить в разы, применив , см. рис справа. Аэрокозырек и тепловоздушный инжектор выгибаются из жести или тонкой оцинковки, а на ИК-отражатель пойдет кусок фольгированной с двух сторон волокнистой теплоизоляции.

Выбираем систему

Здесь нужно знать, что тепловая инерция СО тем меньше, чем быстрее в ней циркулирует вода. А скорость ее циркуляции, в свою очередь, зависит от давления в системе. Насколько позволяет прочность труб и батарей (с учетом возможности гидроудара), давление следует увеличивать.

Открытая или закрытая?

Открытые, или атмосферные, СО (слева на рис. ниже) до недавнего времени строились повсеместно, они просты и требуют минимума материалов. Сейчас строить новые СО открытого типа в большинстве стран запрещено по следующим основным причинам, кроме которых есть и много других:

1. Для создания давления в 1 ати (атмосферу избыточную), что примерно равно 1 бар, нужен подъем расширительного бака на 10,5 м.
2. Расширитель требуется большого объема, что увеличивает инерцию СО и риск гидроудара.
3. При любом утеплении расширителя его теплопотери недопустимо велики.
4. Открытая СО требует регулярного ухода и обезвоздушивания.

Закрытые СО сложнее и затратнее в постройке, но отвечают современным требованиям и могут неограниченное время работать без присмотра. Общая схема закрытой СО показана справа на рис:

Ее часть правее сечений, обозначенных А-А, вполне доступна для самостоятельного изготовления. То, что левее – собственно, уже обвязка котла. Это отдельная тема, во-первых. Во-вторых, сколько линеек котлов в продаже, столько к ним и обвязок, подробно описанных в фирменных спецификациях. Поэтому укажем только, для ориентировки, назначение ее частей:

• Т1 – байпас (обход, шунт) котла. Если температура обратки падает до 50 градусов, термоклапан 10 срабатывает от датчика 12 и перепускает часть воды из подачи в обратку. Вентилем 5 байпас перекрывают, если отопление переключается на аварийно-резервный электрокотел ВИН (см. ниже и далее) 14.
• Т2 – байпас циркуляционного насоса (попросту – помпы) 6. Срабатывает от термометра подачи 3 (такой же термометр желателен на обратке) в случае перегрева подачи при неисправности насоса или пропадании электричества. СО при этом переходит в слабо греющий и неэкономичный, но энергонезависимый термосифонный режим.
• 2 – системный манометр.
• 4 – аккумулирующий сосуд (тепловой демпфер), необходим для предотвращения гидроударов. Чаше всего совмещается с бойлером ГВС, т.к. СО с ним связана не непосредственно, а змеевиком-теплообменником. Если предусмотрена работа СО от альтернативного источника энергии (АИ) 13, то в демпфер встраивают второй змеевик, если АИ – солнечный коллектор (СК), или низковольтный ТЭН, если АИ – солнечная батарея (СБ).
• 7 – радиаторы отопления.
• 15 – вентиль воздушного дренажа, устанавливается в наивысшей точке системы.
• 8 – раздаточный и сборный коллекторы, нужны для предотвращения гидроударов из-за перепада давления воды по высоте этажа. Количество раздающих/собирающих патрубков – по числу этажей. Размещаются примерно посредине высоты здания. В одноэтажном доме не нужны.
• 9 – мембранный расширительный сосуд с аварийно-технологическим выпуском воды в канализацию. Служит для компенсации теплового расширения теплоносителя.
• 11 – подпитка СО от водопровода. В простейшем случае – поплавковый кран и фильтр-отстойник. Если вода плохая, ставят дополнительные приборы ее подготовки. Система подготовки воды для ГВС условно не показана, т.к. к СО не относится.
• 14 – аварийно-резервный вихревой индукционный нагреватель ВИН. Работает от домовой электросети или от АИ-СБ через инвертор DC/AC 220В 50/60 Гц.

Как раздать тепло?

Схемы раздачи теплоносителя по отопительным приборам бывают, во-первых, тупиковыми и оборотными. В первых поток воды замыкается только через батареи, теплые полы, полотенцесушители и т.п. Во вторых существует частичный непосредственный переток воды из подачи в обратку. Оборотные схемы обладают наименьшей тепловой инерцией, минимума труб и допускают эксплуатацию котла без байпаса, т.к. чрезмерно остывающая обратка сама оттягивает к себе горячую подачу от батарей, но хорошо работают только при очень длинных ветвях (лучах) подачи/обратки, поэтому применяются в основном в больших производственных помещениях: цехах, складах.

О лениградке

В данном случае ленинградка не разновидность карточной игры преферанса, а т.наз. лениградская схема раздачи тепла, см. рис.

Схема СО “Лениградка”

Ленинградка предельно проста, требует рекордно малого количества труб, а ветви разводки в частных домах нередко сравнимы по длине с промышленными. Поэтому лениградка в последнее время активно обсуждается в рунете. Подробнее о ней можно посмотреть ролик ниже.

Видео: система отопления “Ленинградка”

• Однотрубными – батареи включаются последовательно, цельная труба идет только на обратку.
• Двухтрубными – батареи включаются параллельно между трубами подачи и обратки.
• Комбинированными – последовательные секции (опуски) включаются как отдельные батареи в двухтрубной схеме.

Одна труба

Однотрубная система (см. рис.) требует наименьшего количества материалов для постройки.

Однако распространена мало из-за следующих недостатков:

• Помпа Р и байпас котла Т обязательны даже в открытой СО.
• Демпфер-аккумулятор А нужен большой, от 150 л, емкости, что увеличивает тепловую инерцию СО.
• Регулировка батарей взаимозависима: если их более 3-х на луче и все разные, то с настройкой СО можно провозиться полсезона. Причем нужны дорогие трехходовые перепускные вентили.
• Батареи сами по себе греются неравномерно, из-за этого склонны к самозавоздушиванию (растворимость газов в воде растет при понижении температуры), поэтому на каждый радиатор нужен отдельный воздушный дренаж.
• Помпа нужна вдвое большей обычного мощности, от 40-50 Вт на каждые 10 кВт мощности котла.

Две трубы

Двухтрубная схема (см. рис.) требует больше труб, но меньше арматуры, так что выходит по материалам ненамного дороже однотрубной, только работы на нее нужно больше.

Емкость демпфера – от 50 л. Некоторые типы газовых котлов при работе в двухтрубной схеме с длиной луча до 12-15 м допускают эксплуатацию без байпаса. Регулировка радиаторов практически независима, воздушник нужен только один. Самая распространенная схема.

Комби

Комбинированная схема, см. рис., «теплушникам»-типовикам почти совсем неизвестна, т.к. для одноэтажных домов не годится, а при этажности более 2-х собирает в себе недостатки одно- и двухтрубной.

Но как раз в 2-этажном доме, хотя циркулятор с байпасом здесь нужны обязательно, у нее оказываются преимущества и той, и другой:

• Демпфер – от 50 л, как у 2-х трубной.
• Если верхнюю распределительную магистраль М сделать из трубы диаметром от 60 мм и провести под потолком (можно спрятать под карнизом или гипсокартонным фальшпотолком), то демпфер вообще не нужен.
• Если при планировке здания свести в опуски отопительные приборы примерно одинаковой мощности, то весь опуск можно регулировать одним простым шаровым вентилем, т.к. теплопотери второго этажа через потолок больше, чем первого через пол.

Недостаток у системы «комби-двуэтажная» всего один: нет нормативной методики расчета. Чтобы правильно ее сделать разработать, нужен большой опыт и профессиональное чутье.

Разводка

Схем разводки трубопроводов к приборам есть 2: контурная (слева на рис.) и радиально-лучевая, там же справа. Явных преимуществ друг перед другом у них нет. Лучевка требует несколько меньшего метража труб, если котельная в центре дома, но это еще как выйдет смотря по планировке. Вообще, если проектировать по-совести или для себя, а не ради денег побольше, то нужно остановиться на контурной: вдруг что с трубами, пол ломать придется у стены, а не посреди комнаты.

О трубах

Лучшие трубы для СО – пропиленовые. Долговечность проверена 30-ти летним опытом, не требуют дополнительной теплоизоляции при замуровывании и в штробах. К гидроударам не только безразличны, но и гасят их, т.к. пластик мало упруг и очень вязок, а прочность пропилена на разрыв получше, чем у иных сталей. По ТКР отлично сопрягаются с любыми металлами, т.е. алюминиевые батареи на пропиленовых трубах можно применять где угодно. Не чрезмерно дороги, а сборка проста: нужно только уметь обращаться с паяльником для пропилена, чему можно . Сопротивление току воды очень мало, что при том же давлении в СО даст циркуляцию быстрее и тепловую инерцию меньше.

Сталь тоже не так уж плоха: вечна и дешева. Но работать с ней сложно: нужна сварка, мощный трубогиб и т.п. Медь вечна, работать с ней можно на колене: труборез, трубогиб, оправка для развальцовки концов и шабровка (ример) нужны мелкие ручные. Соединяется пайкой, что тоже несложно. Однако медь очень дорога, требует утепления труб даже при проводке сквозь стены и перекрытия, а гидроудар держит хуже алюминия. В общем, для богатых и амбициозных: а у меня медь, не что-то там! Почему не золото или серебро? Они крепче и дороже.

Анекдот из 90-х: Встречаются два новых русских: «О, братан, у тебя новый галстук! – Да, вот только что 300 баксов отдал! – Слышь, ну ты и лоханулся! Вон за углом бутик, там точно такие же по 500 продают».

Металлопластик вообще исключаем. Утверждения, что его можно монтировать одним разводным ключом – либо вранье, либо невежество. Нужен специнструмент, тот же, что и для меди. Затем, максимально допустимая температура покрытия из ПВХ – 80 градусов. А самое главное – фитинги (соединительная спецарматура) текут, хоть ты тресни, и пока еще ни один производитель с ними не справился. В СО это чревато не столько протечкой, сколько завоздушиванием на полном ходу, что грозит уже настоящей бедой.

Об уклонах

Любой СО когда-то да придется работать на термосифоне, без помпы. Чтобы при этом и котел не перегрелся, и в комнатах достаточно тепло было, монтаж подачи с обраткой нужно вести с уклонами в 5 мм/м, см. рис. справа. «Профи»-халтурщики часто этим пренебрегают, надеясь на термоградиентный напор в трубах, но для себя, конечно, лучше постараться и сделать надежно.

Расчет котла

Теперь можно взяться и за котел. При описанном подходе к проектированию СО вопросами недостаточности/избыточности его тепловой мощности сравнительно с таковой радиаторов (а это вопросы тонкие и сложные), не задаемся. Форсированный обогрев, если нужно, будет обеспечен запасом температуры подачи (мы ведь ее понизили), а более-менее нормальная работа на термосифоне – аккумулятором и уклоном труб. Тогда мощность котла рассчитывается несложно:

• Складываем мощности всех отопительных приборов, питаемых водой от котла.
• Умножаем на 1,4, это мы учли 40% теплопотерь на вентиляцию.
• Результат делим на сезонный коэффициент использования мощности.
• Второй результат делим на КПД предварительно выбранного котла.
• Выбираем из облюбованной линейки котлов ближайший большей мощности.
• Если его КПД ниже предварительно заданного, повторяем расчет; возможно, придется взять котел помощнее или другого производителя.

Например, для описанных выше домов, при надлежащем утеплении, совокупные теплопотери составят около 8 кВт без вентиляции. Мощность всех радиаторов и прочих отопителей вышла 9,5 кВт. Тогда: (9,5*1,4)/(0,5*0,85) = 31,3 кВт. Выбираем котел на 30 кВт, а к нему – ВИН на 3 кВт. По типовому расчету выходила мощность 40 кВт в виде 2-х 20-кВт котлов, которые стоили вдвое дороже одного 30-кВт с ВИНом.

Видео: пример отопления частного дома площадью 300 кв.м.

Внимание: редакция не несет отвественности за содержание и качество ролика!

Электроотопление

Здесь речь пойдет не об электрокотлах, электричество дорого и ставить их можно, только если топлива вообще нет. Речь пойдет о дополнительных водогрейных и отопительных приборах. Электрическое отопление с их помощью в мезсезонье может оказаться дешевле, чем твердым или жидким топливом.

ВИН

ВИН, о котором сказано выше, по устройству своему – электрический трансформатор с короткозамнутой вторичной обмоткой, она же и магнитопровод. В изделии – отрезок стальной трубы, на который наложена первичная обмотка из толстой медной шины, см. рис. Вихревые токи (токи Фуко из школьной физики) наводятся во вторичке, частично и в воде, и греют ее. ВИНы вечны и отличаются редкостной «дубовостью»: не боятся даже удара молнии и кошмара всех электриков – отгорания нуля на подстанции.

Но главное их достоинство – нулевая тепловая инерция. Площадь контакта вторички с водой в тысячи раз больше, чем у ТЭНа, а ее объем в трубе в сотни раз меньше, чем в баке бойлера. За счет этого, если в межсезонье, когда топливный котел еще дышит на малом КПД, его погасить и включить ВИН, то расходы на электрообогрев окажутся меньше затрат на уголь и сравнимы с газовыми.

Обусловлено это тем, что ВИН безразличен к температуре обратки. Нет пламени в топке, нет и отработанных газов, кислотным парам просто неоткуда взяться. Можно снизить температуру подачи хоть до 40 градусов, практически полностью исключив наведенные теплопотери (они, как помним, пропорциональны 4 степени температуры батарей). Топливный котел в таком случае будет зря жечь топливо на перегонку воды по байпасу.

ИК-картины

Об ИК-обогревателях также уже сказано. Они бывают 2-х видов: пленочные (слева на рис.) и светодиодные (ИК-картины), там же в центре и справа. Первые относительно дешевы, это те же электрокамины, только низкотемпературные. Малоэкономичны, пригодны для временного местного обогрева, скажем, на даче. В санузлах и др. помещениях с повышенной влажностью опасны.

Инфракрасные нагреватели – картины

ИК-картины – другое дело. Они, в сущности, цифровые фоторамки, т.е. изображение можно менять, записывать в память свое. Но в ИК-картинах каждый пиксель содержит кроме цветовых (R, G и B) излучателей еще инфракрасный. КПД ИК-светодиодов высок, но главное – высока и направленность излучения; назад и в стороны они почти не греют. Нужная температура в комнате задается с пульта. Поэтому ИК-картины можно использовать для экономичного обогрева комнат 4-6 зон или даже 2-3 в теплых районах. Плохо одно: дороги эти приборы, и очень.

Примечание: выпускаются ИК-излучатели и без картинки, потолочные для обогрева гаражей и подсобок. Они дешевле, но ненамного.

Альтернативная энергия

В РФ и вообще выше субтропиков по географической широте солнечное альтернативное отопление как основное в обозримом будущем малоперспективно : инсоляция зимой в ясный день не превышает 300 Вт/кв. м. С учетом КПД преобразователей энергии нужна площадь панелей в десятки и сотни кв. м, что в частных домах нереально. К примеру, самых дешевый из предлагаемых энергонезависимый дом, на 26 квадратов жилых (общая комната и крохотная спальня + маленькая кухонька и совмещенный санузел, как в ЖД вагоне), стоит более $500.000.

(ВСУ) тоже стоят подороже хорошего дома и требуют большой площади для установки, а земля все дорожает. К тому же ветра в России в основном не сильные. Некоторый интерес представляют солнечные коллекторы, т.к. их можно делать самому. Но горячую воду самоделки дают только летом. Фирменные модели, греющие воду зимой до 70 градусов, буквально напичканы чудесами высоких технологий и стоят очень дорого.

Устройство солнечного коллектора показано на рис. в центре. Корпус панели из газонепроницаемого материала тщательно герметизируется и не менее тщательно со всех сторон, кроме лицевой, утепляется. Внутри зачерняется вместе со змеевиком специальной краской, хорошо поглощающей тепловое излучение и закрывается 2-5 слойным стеклопакетом на герметике. Стекло тоже специальное, теплоотражающее. Затем панель заполняется аргоном или углекислым газом под давлением, чем больше, тем лучше. Известны фирменные модели с давлением внутри более 10 бар. В такой конструкции возникает сильный парниковый эффект; КПЛ коллекторов доходит до 78%

Солнечные батареи – слой кремния высокой чистоты на токопроводящей подложке, на который напылены в вакууме токосъемные дорожки, справа на рис. Электричество генерируется благодаря фотоэффекту в полупроводнике – кремнии. Самые дешевые батареи из поликристаллического кремния, но их КПД всего единицы процентов, они годятся для питания радиоприемника в походе да подзарядки пальчиковых аккумуляторов.

Как АИ для отопления используются батареи из монокристаллического кремния (монокремниевые), их КПД до 30% и более. Они неуклонно дешевеют, а при установке на крыше (слева на рис.) способны в Подмосковье развить мощность до 3-5 кВт зимой в пасмурный день, чего достаточно для питания ВИНа через инвертор. В общем, дело перспективное, отслеживать нужно. Тем более, что для подключения ВИНа переделывать СО не нужно.

Напоследок о печах

Печное отопление , безусловно, создает в доме здоровый микроклимат, т.к. кирпичная печь дышит и поддерживает оптимальную влажность воздуха при колебаниях температуры. Можно заставить дышать и металлические печи, облицевав их стеатитовыми матами или просто минеральным картоном. А постройка печи обойдется не дороже, чем хорошей водяной СО.