Водяное отопление
Данный тип отопления относится к категории наиболее простых и надежных. Принцип действия водяного отопления основывается на нагреве воды, осуществляемом при помощи котла, и ее последующем распределении к комнатным радиаторам благодаря системе трубопроводов.
Использование циркуляционного насоса обеспечивает постоянную циркуляцию воды в этой замкнутой системе. Теплоносителем в водяной системе отопления, как правило, выступает вода либо антифриз, а котел может работать на каменном угле, дровах, природном газе, керосине и прочих видах топлива.
Водяное отопление включает в себя следующие основные элементы: котел, трубопроводы, батареи, расширительный бачок, циркуляционный насос, манометры, запорная арматура, автоматические воздухоотводчики, предохранительные клапаны.
Трубопроводы, применяемые для устройства водяного отопления, могут быть изготовлены из различных материалов:
Стальные трубопроводы, в отличие от нержавеющих либо оцинкованных, характеризуются низким значением коррозионной стойкости. Медные трубопроводы отличаются высокой надежностью и способностью выдерживать высокую температуру и давление.
Трубопроводы, изготовленные из полимерных материалов, довольно прочны, исключают образование осадка на внутренних поверхностях, обладают высокой стойкостью к коррозии.
Их недостатком является наличие большого коэффициента теплового расширения, способствующего образованию течей.
Таким образом, самое эффективное водяное отопление коттеджа либо частного дома можно устроить с применением медных трубопроводов. Такого мнения придерживается подавляющее большинство специалистов.
Единственный недостаток изготовленных из меди трубопроводов — сравнительная дороговизна, которая компенсируется абсолютной надежностью и способностью прослужить несколько поколений.
Разводка трубопроводов внутри помещений может быть выполнена однотрубной, двухтрубной либо коллекторной.
Однотрубная разводка не позволяет в полной мере производить управление работоспособностью всей системы из-за невозможности перекрытия доступа теплоносителя к одному из радиаторов.
Вариант с применением двухтрубной системы — самое эффективное (для индивидуальных домов) отопление, позволяющее свободно производить регулировку температуры внутри каждого помещения.
Данный тип разводки предполагает подвод холодного и горячего трубопроводов к каждому радиатору. Распределение трубопроводов может быть осуществлено звездообразно либо в виде «шлейфа».
Коллекторная разводка предполагает подведение к каждому отопительному прибору от общего коллектора подающего и обратного трубопроводов.
Коллекторные системы отличаются высокой степенью универсальности благодаря простоте монтажа и регулировки, возможностью замены поврежденных участков трубопроводов (без разрушения конструкции пола).
Какое отопление лучше (одноконтурное, двухконтурное либо коллекторное) для загородного дома? Ответ очевиден — двухтрубное и коллекторное.
Воздушное отопление
Воздушное отопление частного дома может быть устроено по гравитационному принципу (движение воздуха осуществляется из-за разности температур благодаря естественной циркуляции) либо за счет принудительной циркуляции (движение воздуха возможно благодаря работе вентилятора, оснащенного электроприводом).
Данная отопительная схема позволяет производить обогрев помещений без основных элементов, использующихся в системе водяного отопления (котлы, радиаторы, трубопроводы и т.д.).
Воздушное отопление производит обогрев помещений благодаря подаче нагретого до необходимой температуры воздуха.
Основным элементом работающей полностью в автоматическом режиме системы (лучшее отопление — наиболее автоматизированное) является теплогенератор, который может быть мобильным либо стационарным.
Сгораемое в камере сгорания топливо (газ, керосин либо дизель) нагревает холодный воздух, движущийся вверх под действием вентилятора. Нагретый воздух далее направляется в теплообменник, где может производиться частичный подмес с уличным воздухом.
При помощи воздуховодов нагретый воздух направляется непосредственно в помещения, обеспечивая их равномерный прогрев.
Необходимая для функционирования системы циркуляция устанавливается за счет возвращения в теплогенератор через половые решетки воздуха. Какое самое эффективное воздушное отопление загородного дома?
На эффективность воздушного отопления оказывают самое непосредственное влияние воздуховоды, которые могут быть иметь различные конструкционные особенности:
- Круглые либо прямоугольные.
- Жесткие либо гибкие.
- Металлические (черная и оцинкованная сталь, медь, алюминий) либо неметаллические (пластиковые, текстильные).
Изоляция проходящих через неотапливаемые помещения или примыкающих к наружным стенам трубопроводов — один из способов, позволяющих устроить более эффективное отопление любого коттеджа либо дома
Электрическое отопление
Различные варианты электрического отопления успешно применяются для обогрева частных домов различной площади:
- Электроконвекторы.
- Инфракрасные потолочные длинноволновые обогреватели.
- Пленочные и кабельные системы для подогрева потолка и пола.
Лучшее электрическое отопление для загородного дома — основанная на использовании электроконвекторов система, получившая наибольшую популярность и распространение в малоэтажном строительстве, особенно загородном.
Принцип работы данных приборов основан на таком явлении, как конвекция воздуха. Благодаря конвекции обеспечивается отдача тепла воздухом (до 80%).
В конвекторах производится нагрев холодного воздуха за счет работы специальных нагревательных элементов, изготовленных из токопроводящих компонентов. Нагретый воздух увеличивается в размерах и поднимается через жалюзи выходной решетки вверх.
Дополнительный нагрев воздуха осуществляется благодаря излучению тепла, осуществляемому непосредственно с поверхности электроконвектора.
Электроконвекторы — лучшее отопление (либо одно из лучших) для частного дома, проигрывающее газу только по эксплуатационным затратам, но выигрывающее по части безопасности и надежности.
Блоки управления данными приборами оборудуются специальной защитой от перегрева, а сами устройства обладают невысокой чувствительностью к перепадам напряжения в электрической сети.
Как выбрать вид отопления
Как произвести выбор того или иного вида отопления? Какое отопление экономичнее и выгоднее?
Многолетний опыт строительства частных домов и устройства различных систем теплоснабжения подсказывает, что выбор зависит от особенностей конкретного дома (доступности топлива, удаленности от населенных пунктов, финансовых возможностей и т.д.).
Любые схемы имеют свои положительные качества и некоторые недостатки. Какое отопление лучше: водяное, воздушное, электрическое либо печное, например? Для каждого отдельного случая существует единственный ответ на поставленный вопрос.
Как сделать эффективное водяное отопление в частном доме
Для обогрева загородного коттеджа, в котором проживают круглогодично, одной печи недостаточно. Популярное решение – водяное отопление в частном доме, комбинация печи (котла) с трубопроводом. Не следует путать с паровым отоплением: разный теплоноситель, есть серьезные различия в устройстве, другие требования к материалу труб.
Водяные системы классифицирует:
- по типу циркуляции теплоносителя – естественная, комбинированная, принудительная;
- по конструкции расширительного бака – открытая или закрытая;
- по схеме разводки – горизонтальная, вертикальная, верхняя, нижняя, а также двухтрубная, однотрубная и лучевая (коллекторная).
Из каких компонентов состоит система
Теплогенератор – печь или котел
В печи для водяного отопления дома емкость теплообменника размещают выше топки, оттуда разогретая жидкость поступает в трубопровод.
- на твердом топливе (уголь, пеллеты, дрова, торф);
- дизельные (жидкое топливо);
- газовые (магистральный газ или сжиженный в баллонах);
- на электричестве (ТЭНовые, электролизные, индукционные);
- комбинированные (дизель + газ, газ + дрова и др.);
- универсальные – несколько топок под разные виды топлива.
Разводка от типа нагревательного элемента почти не зависит, есть особенности только в обвязке самих котлов. Печи для дома с водяным отоплением подходят любые – кирпичные (русские, шведки, голландки), стальные и чугунные (буржуйки).
- Стальные. Соединяются механическим или сварным способом. Минус: при замерзании воды возможен разрыв труб;
- Металлопластиковые. Соединяются только фитингами. Монтаж трубопровода – открытым способом, иначе будет трудно добраться до места протечки в случае ремонта;
- Полипропиленовые. Преимущественно свариаваются, возможен скрытый монтаж. Легко переносят замерзание и оттайку. Минус: используются не на всех участках цепи. В обвязке котла, для подачи газа в газовую топку, для дымохода годятся только трубы из металла, т.к. у них выше максимально допустимые температуры;
- Медные. Абсолютно надежные, практически вечные, но баснословно дорогие.
Расширительный бак
Служит для компенсации давления в трубопроводе.
В зависимости от конструкции бака вся система называется закрытой или открытой:
- У открытой модели отводящий патрубок связан с атмосферой, емкость не герметична. Этот бак не годится для трубопроводов с принудительной циркуляцией;
- У закрытой модели емкость поделена на два отсека гибкой мембраной. В нижней части находится горячий теплоноситель, в верхний – сжатый под давлением газ. Емкость полностью герметична, подходит для любого способа циркуляции теплоносителя.
Устройство мембранного бака
Батареи различаются количеством секций (от их количества зависит площадь поверхности, отдающей тепло) и материалом изготовления:
- сталь;
- алюминий;
- биметаллические радиаторы (сердечник из стали, поверхность алюминиевая);
- чугун.
Кроме радиаторов во всех схемах могут быть использованы теплые полы (водяные).
Приборы контроля, фурнитура и группа безопасности
- манометры;
- воздушные клапаны;
- терморегулирующие краны;
- запорные вентили;
- краны Маевского.
Гидроаккумулирующий бак
Герметичная емкость, в которую поступает разогретая вода из теплообменника. Применяется не всегда. Например, с электрическими котлами, если сеть работает с двухтарифным счетчиком: ночью (когда энергия дешевле) в баке накапливается разогретая жидкость, а днем тепло расходуется на водяное отопление дома.
Система с естественной циркуляцией
В основе – принцип конвекции: разогретая жидкость поднимается вверх, отдает энергию батареям и в остывшем виде опускается вниз.
Магистраль устанавливают под уклоном (до пяти градусов или 1 сантиметр на метр погонный) от теплообменника к батареям. Обратка (труба, по которой стекает охлажденная жидкость) подсоединяется к батарее в нижней точке.
Разводку рекомендуется выполнять металлическими трубами разного сечения: на выходе из котла диаметр самый большой (соответствует сечению выходного патрубка котла, 4-6 см), дальше сечение уменьшается.
Внимание: для монтажа полипропиленовых труб следует делать наклонные штробы.
В этой схеме можно использовать открытый расширительный бачок. Его устанавливают в самом высоком месте цепи, например на чердаке. Если чердак неотапливаемый, нужно принять меры по теплоизоляции бака.
Теплогенератор следует поместить как можно ниже – в подвале, под полом. Если не получается (например, в качестве источника тепла используется печь, емкость теплообменника расположена высоко), рекомендуется принудительная циркуляция.
Схема с принудительной циркуляцией
Здесь в цепь включаются циркуляционные водяные насосы для отопления дома. Насос чаще ставят на обратке возле котла (печи), где охлажденная жидкость возвращается в теплообменник. Реже – на выходе из котла. Применяется быстросъемное соединение («американка») на случай аварийного демонтажа. Можно ставить на любую трубу, в том числе на стояк. Но ось вращения ротора должна быть сориентирована горизонтально.
Перед насосом помещают очистной фильтр. С обеих сторон – запорные клапаны для перекрытия потока в случае необходимости.
Внимание! Насос работает от электросети. Независимо от типа котла при перебоях в подаче энергии циркуляция прекращается.
Расширительный бак может быть совмещен с гидроаккумулятором. При устройстве пластикового (и металлопластикового) трубопровода лучше использовать бачок с гидроаккумулирующим действием. Нормативное давление в баке соответствует давлению в трубопроводе (ок. полутора атмосфер). Наличие группы безопасности обязательно.
Комбинированная система отопления
Комбинированные системы водяного отопления частного дома совмещают в себе особенности обоих предыдущих типов:
- Разводка монтируется как в первом случае – из металлических (желательно) труб, под уклоном;
- Применяется мембранный расширительный бачок.
Насос подключается к магистрали посредством байпаса – обводной трубы. Байпас и магистраль оборудованы запорными кранами. Эксплуатировать такой трубопровод можно любым способом:
- Включать принудительную циркуляцию, когда нужно быстро прогреть дом;
- Выключать для экономии электричества, когда нет необходимости интенсифицировать горячий поток;
- При аварийных перебоях в электросети трубопровод продолжит работать на естественной циркуляции.
Готовые блоки, состоящие из насосов и байпасов, продаются в магазинах:
В чем отличие верхней разводки от нижней
При верхней разводке горячая жидкость прогоняется по стояку наверх. Оттуда спускается вниз к батареям. Подающая труба подсоединяется к батарее в ее верхней части, отводящая – в нижней.
Этот вариант возможен только при наличии в схеме циркуляционного насоса. Рекомендован для построек в два или больше этажей.
При нижней схеме обе трубы подключены к батарее внизу. Разводка подходит для одноэтажных коттеджей.
Существуют также вертикальная и горизонтальная схемы разводки.
В первом случае подача горячей жидкости к радиаторам осуществляется по стоякам. Этот вариант раньше использовался в многоэтажных домах городской застройки, сейчас такое водяное отопление частного дома иногда встречается в двухэтажных коттеджах.
В горизонтальной схеме стояк только один. От него по этажам расходятся трубы. Этот вариант сейчас встречается чаще. Он рациональнее: при аварии можно перекрыть воду только на одном этаже.
Какая разводка лучше для частного дома
Однотрубная система (т.н. ленинградка) состоит из одной магистрали. Вода последовательно проходит всю цепь и по той же магистрали возвращается в котел.
Недостатком этой схемы является неравномерный прогрев помещений: чем дальше по цепи движется теплоноситель, тем больше он остывает. Отчасти решает эту проблему установка на батареи терморегулирующих кранов. Они обеспечивают частичное или полное перекрытие притока горячей воды в отдельные батареи, при этом нагретая вода движется дальше и передает следующим приборам большее количество тепла.
В двухтрубной схеме по первой магистрали подается теплоноситель, по второй стекает охлажденная жидкость.
Самая подходящая схема водяного отопления частного дома – коллекторная (лучевая). Вода из нагревательного бака поступает в коллектор. От коллектора расходятся «лучи» – трубы. У каждой батареи свой подвод, непосредственно от коллектора.
Заключение
Сделать самостоятельно водяное отопление в частном доме проблематично:
- сварка полипропиленовых или стальных труб – ее невозможно осуществить без профессионального инструмента и навыков;
- определенную сложность составляет грамотный расчет теплоэффективности системы с учетом планировки дома. От расчетных данных зависит выбор подходящей технологии, вида котла и типа разводки.
Для устройства надежной, экономичной и эффективной отопительной системы лучше воспользоваться услугами профессионалов.
