Виды отопления частного дома Водяное отопление: его типы и виды схем

• Печное отопление
• Альтернативное отопление частного дома
• Отопление частного дома конвекторами
• Водяное отопление частного дома
• Типы водяных систем отопления частного дома

Способов отопления частного дома не так много: это печное, водяное, при помощи конвекторов и теплый пол. Раньше приоритетным было печное отопление,  его постепенно практически вытеснило водяное, которое в свою очередь стало сдавать позиции системам теплых полов. Конвекторы – мобильный высокоскоростной способ нагрева воздуха в помещении. Они не менее эффективны, чем водогрейные котлы, но имеют ограниченное распространение из-за малой инерционности – пока работают – тепло, как прекратили работу – сразу становится холодно. Тем не менее, конвекторы – решение проблемы, если нет возможности или времени устанавливать  целую систему для работы водогрейного котла или теплого пола. Есть еще паровое отопление – это когда вместо воды по трубам циркулирует пар и стоят паровые котлы, но  оно используется редко – теплоотдача воды выше, чем у пара.

Печное отопление

Печное отопление, как и конвекторы, греет воздух, но печь, в отличие от конвекторов, не перенесешь с места на место. Ее нельзя купить в магазине, быстро поставить и включить в работу. Печь нужно по правилам складывать из особых кирпичей. И это целое искусство, секреты которого передавались из поколения в поколение. Сегодня хороших печников очень мало, что в сочетании с недостатками такого отопления стало причиной их малой популярности.

Печь занимает много места

Главные недостатки:

• Необходимость постоянно подкладывать топливо в топку и находится рядом. Работать всю зиму истопником не всем хочется.
• Неравномерность прогрева – чем ближе к печи, тем теплее, чем дальше – тем холоднее. Небольшие дома и комнаты прогреваются более-менее равномерно, и то при условии, что планировка такова, что воздух в каждом помещении может нагреваться от одной из стенок печи.
• Большие размеры.
• Суточные скачки температур. Массивная правильно сложенная печь аккумулирует довольно большое количество тепла, но даже в таком случае утром, в сильные морозы, температура намного ниже, чем вечером. А сразу топить нельзя – нужно выгрести золу и только потом растопить, дождаться пока огонь разгорится, и только потом закинуть основную массу топлива и ждать, пока нагреется печь и только потом поднимется температура в помещении. Долго и хлопотно.

Плюсы у такого отопления тоже есть. Во-первых, это «всеядность» — сгореть может все. Во-вторых, независимость от электроэнергии. Был еще третий плюс – возможность приготовления пищи, но сегодня мало кто готовит в печи, даже если она и есть. Некоторые схемы печного отопления частного дома приведены на рисунках. Главная задача в этом случае – так распланировать помещения, чтобы хоть частично они выходили к печи.

Схема расположения печи для обогрева трех комнат

Один из недостатков печного отопления частного дома можно устранить – встроить теплообменник и подключить его к системе радиаторов. Таким образом, от печного отопления можно перейти к водяному. Но делать это еще на этапе проектирования – в готовую печь теплообменник не вставишь. Можно попытаться провести такую модернизацию в период ремонта (кстати, еще один недостаток – часто приходится кирпичную печь ремонтировать). Но даже в этом случае это не всегда возможно – все зависит от конфигурации топки и степени мастерства работников.

Альтернативное отопление частного дома

Традиционное топливо становится все более дорогостоящим, потому приходится экономить, доводя до совершенства теплоизоляцию дома и уменьшая теплопотери. Но есть еще одна возможность платить за отопление меньше – использовать альтернативные источники тепла. Самый распространенный – солнечные коллекторы. Эти элементы устанавливаются на кровле и включаются в систему параллельно с котлом. Автоматика котла контролирует количество поступающей от солнечной панели энергии и регулирует количество используемого топлива, которое необходимо для поддержания заданных температурных параметров. Такие агрегаты выпускают пока преимущественно в Европе, где теплоносители действительно стоят очень немало.

Альтернативное отопление частного дома — использование солнечной энергии параллельно с котлом

Отопление частного дома конвекторами

Конвекторы – эффективный способ отопления, хоть и не пользующийся особой популярностью. А все потому, что у них практически нет инерционности. С одной стороны это хорошо – включил/зажег и пошло тепло, но с другой – отключил/потухло и снова стало холодно. Тем не менее, иногда – это очень хороший вариант, особенно в аварийных ситуациях – полетела система, ремонтировать пока невозможно или долго, и чтобы не мерзнуть, можно использовать конвекторы.

Конвекторы бывают электрические, газовые, твердотопливные и работающие на солярке. Электрические не всем могут подойти, так как при достаточной суммарной мощности (а требуется обычно несколько единиц техники – по одной на комнату) понадобится специальный ввод на 220в или 380в (зависит от мощности), а это далеко не всегда возможно. Также этот вариант не лучший, если наблюдаются частые отключения напряжения.

Электрические конвекторы мобильны

Более приемлемы с этой точки твердотопливные конвекторы. Возле них необходимо находится постоянно, но зато никаких особых условий – обеспечили негорючее основание, защитили стены негорючим же экраном, поставили дымоход. Все,  можете ставить такой конвектор и сразу «включать» его в работу. При условии, что топливо есть…

Конвекторная печь на твердом топливе

Более удобны в смысле обслуживания конвекторы, работающие на сжиженном газе или на жидком топливе. Горючее помещают в резервуар, который размещается недалеко от устройства, по трубопроводу подается в горелку. От пламени и греется воздух. Этот вид приборов не самый удачный вариант для частного дома, так как при горении выжигается кислород. К тому же эти устройства пожароопасны и оставлять их работающими без присмотра нельзя. Потому чаще используются для обогрева технических помещений, в которых время нахождения ограничено, или для повышения температуры на производственных площадях.

Газовые конвекторы (на сжиженном газе)

Водяное отопление частного дома

Вот и получается, что водяное отопление – самый оптимальный способ поддержания комфортной температуры. И даже приличные затраты на устройство системы и закупку оборудования, получение всех необходимых документов не являются таким уж большим минусом по сравнению с удобством, который оно в состоянии предоставить.

Водяное отопление имеет две разновидности – система радиаторов и/или теплый пол. Эти виды могут использоваться по отдельности или в комплексе. Разница в том, как организована система:

• тепло передается от радиаторов, соединенных трубами с котлом  — классическая система водяного отопления;
• трубы проложены в полу и от них греется его поверхность – водяной теплый пол (есть еще электрический);
• использование двух способов – комбинированное отопление.

В любом случае основа системы – водогрейный котел. Он может работать на разных видах топлива и использовать разные принципы работы. Прежде всего нужно определиться мощностью оборудования. Приблизительно оценить необходимый ресурс можно исходя из площади или объема помещения.

Мощность водогрейного котла зависит от потерь тепла вашим домом

Если потолки стандартной высоты – не более 2,5метров — можно исходить из расчета 1кВт мощности на 10м2, если выше/ниже, используйте расчет по объему: на 20-30м3 берут 1кВт. Конкретная цифра зависит от степени теплопотерь ваших помещений: чем лучше утепление, тем меньшая мощность потребуется для поддержания температуры, и наоборот.  Например, водяное отопление в деревянном доме потребует установки менее мощного котла, чем в аналогичном неутепленном доме из кирпича. Причем учитывается не только теплопотери стен, но и оконных и дверных проемов, чердачного и подвального помещения, потери через кровлю и т.п. При расчете мощности котла нужно еще учитывать нагрев воды для бытовых нужд: если греть будет котел, необходимо «накинуть» еще 50% от рассчитанной мощности. Подробнее о том, какие бывают котлы, их особенности и основы выбора читайте тут.

Кроме выбора котла, нужно будет выбрать радиаторы и трубы. Количество радиаторов рассчитывается также исходя из пеплопотерь помещения. Нормы расчета зависят от формы и площади каждого радиатора, а также материала, из которого они изготовлены. Радиаторы бывают чугунные, алюминиевые и биметаллические. Каждый из материалов имеет свои особенности нюансы использования, и подбирать их нужно исходя в каждом конкретном случае индивидуально.

При проектировании системы отопления нужно определиться с количество радиаторов и секций в них а также в выбрать из какого материала будут трубы

Сегодня на рынке труб для отопления выбор стал значительно шире. Кроме традиционных металлических – черной и оцинкованной стали, медных и нержавеющих – появились новые. Это изделия из металлопластика, армированного полипропилена, сшитого полиэтилена. Есть также новинка в трубах из металла – гофрированная нержавейка. Все они имеют свои плюсы и минусы, особенности эксплуатации. Это только приблизительный расчет водяного отопления частного дома, нужно будет еще высчитать диаметр труб, но это будет зависеть от типа системы. Подробнее о выборе труб для отопления читайте тут.

Типы водяных систем отопления частного дома

Кроме выбора всех этих составляющих, нужно определиться с типом водогрейной системы: они бывают однотрубные и двухтрубные. Обе могут использоваться для отопления частного дома, причем, как одноэтажного, так и двухэтажного.

Однотрубные системы требуют меньшего количества материалов, но диаметр и труб и фитингов  больше, чем в двухтрубных. Так что с этой стороны значительной экономии денежных средств ожидать не стоит. На чем можно в однотрубных сэкономить, так это на стоимости монтажа: он практически в два раза проще и времени занимает почти в два раза меньше. Так что экономия  присутствует.

Однотрубная система с принудительной циркуляцией

Но однотрубные системы имеют серьезный недостаток – последовательное подключение радиаторов. Это приводит к разной теплоотдаче радиаторов: те, которые находятся ближе к котлу, греются больше (температура теплоносителя выше и скорость потока тоже), которые дальше по ходу потока – меньше. Для выравнивания ситуации можно увеличить число секций в дальних радиаторах и/или поставить байпасы с врезанными в них игольчатыми кранами. Система в таком случае компенсируется лучше, но возрастает сложность монтажа и затраты на закупку материалов. То есть выигрыш по деньгам становится минимальным, а недостаток – разная температура теплоносителя на входе каждого радиатора — остается, только его последствия нивелируются (почти).

В двухтрубных системах горячий теплоноситель распространяется по одной магистрали, а остывший – по другой. При этом на каждый радиатор поступает вода одинаковой температуры (подключение радиаторов параллельное). Тем не менее, теплоноситель старается пройти по самому маленькому контуру, из-за чего неравномерность нагрева радиаторов сохраняется. Но в двухтрубке она легче компенсируется: на входе каждого радиатора устанавливается терморегулятор (автоматический или ручной) при помощи которого и регулируется скорость потока и теплоотдача каждого отопительного элемента. Есть также схема «Тихельмана», которая компенсируется еще легче, правда в монтаже еще сложнее.

Двухтрубная горизонтальная система с принудительной циркуляцией

Несмотря на двойное количество труб и фитингов, которые требуются для двухтрубной системы, проигрыш по деньгам не так велик – трубы и элементы к ним нужны меньших диаметров, а стоят они прилично дешевле. Остается, правда, сложность монтажа, но более просто реализуемая возможность компенсации разности температур делает эти системы все более привлекательными.

И однотрубная и двухтрубная системы могут иметь два типа разводки: нижнюю и верхнюю. Верхняя разводка: от котла подающая труба поднимается под потолок, а от нее опускаются трубы раздачи к отопительным приборам. В однотрубной системе конец кольца труб заводят на вход котла для обратки. В двухтрубной понизу идет магистраль для обратки, которая также подается а соответствующий вход.

Простейший вариант системы с естественной циркуляцией

Система с верхней раздачей (любая) – не самое привлекательное с точки эстетики решение, но хороша тем, что при соблюдении уклона и достаточном диаметре труб может быть реализована самотечная система водяного отопления в частном доме без насоса. Горячая вода поднимается от кола вверх, так как она легче, чем холодная, затем по трубам с уклоном не менее 1% (1см на 1 метр трубы) самотеком направляется по кольцу, проходя через радиаторы, в результате попадает на вход обратки котла, где снова нагревается и поднимается вверх.

Система с нижней разводкой проще декорируется, но работает только в сетях с принудительной циркуляцией (с использованием насосов). Но большая часть современных автоматических котлов, в частности настенных газовых котлов или пиролизных твердотопливных работают только в таких системах (с принудительной циркуляцией). Так что и смысла делать верхнюю раздачу нет. Недостаток у таких систем, по сути, только один: зависимость от наличия электричества. Зато достоинств масса: высокая скорость циркуляции теплоносителя, то есть, высокая эффективность системы. Насосы позволяют использовать трубы меньшего диаметра, а значит, и меньше платить за них и за фитинги. В систему с трубами меньшего диаметра помещается меньше теплоносителя, его можно быстрее нагреть, тратя при этом меньше топлива. То есть такие системы менее инерционны, точнее поддерживают температуру, а затрачивают при этом меньше топлива. Если добавить, что во многих котлах всем процессом управляет автоматика и участие человека при этом минимально, то становится понятным рост их популярности. А зависимость от наличия электроэнергии уменьшают, установив источники бесперебойного питания с аккумуляторами и/или генераторы на жидком топливе. Водяное отопление частного дома с нижней разводкой двухтрубной системы (один из возможных вариантов) представлено на рисунке ниже.

Схема системы с принудительной циркуляцией. Дом двухэтажный. Система двухтрубная с нижней подачей, подсоединение — петля «Тихельмана»

Система отопления может иметь один или несколько отопительных контуров. Одного контура достаточно при небольшом размере дома. В этом случае даже при обычной разводке она легко компенсируется (выставляется одинаковая теплоотдача от каждого радиатора вне зависимости от места его расположения). Но иногда или из-за большой протяженности системы или из-за конструктивных особенностей дома нужно делать два контура. Точно понадобятся два контура для двухэтажных домов: на каждый этаж идет один контур. В этом случае после разделения в каждом крыле (контуре) ставят вентиль, при помощи которого регулируют интенсивность потока в каждом из них. Далее каждый контур компенсируется отдельно. Тоже самое можно сказать и о двухконтурной системе отопления частного дома на один этаж: ставятся вентили на каждое крыло, а также на каждый отопительный прибор и регулируется теплоотдача каждого отопительного элемента.

Система с естественной циркуляцией одноэтажного дома. Схема однотрубная, разводка — верхняя

Водяное отопление частного дома  может быть реализовано с использованием теплых полов. Такая система может быть самодостаточной – ее тепла может хватить на обогрев всего объема, а может быть комбинированной. Тогда к теплому полу добавляется отопительный контур с радиаторами. Есть котлы, которые могут одновременно контролировать работу двух независимых контуров, так как температура теплоносителя в них разная:  в системе теплого пола поддерживается температура не более 40-45оС, в отопительном контуре – не ниже 60оС.