Отопление в своем доме своими руками пошаговая инструкция

Отопление — одна из самых сложных инженерных систем частного дома. Однако, обладая некоторой сноровкой и опытом, смонтировать ее можно и самостоятельно. Главное — не торопиться и тщательно вникнуть в тонкости каждого этапа. Разберемся в деталях подбора и монтажа оборудования.

Выбор схемы отопления

С принудительной или естественной циркуляцией

В схеме с естественной циркуляцией вода движется по системе под действием конвекции, самотеком. Котел в такой системе находится в нижней точке дома. Нагретая вода, будучи легче холодной, поднимается вверх. Она проходит через радиаторы и, остывая, опускается вниз, в котел. При использовании энергонезависимого котла такая схема будет работать даже без электричества. 

Однако у такой системы есть целый ряд недостатков.

• Чем тоньше труба, тем сильнее ее сопротивление потоку воды. Через тонкие трубы естественная циркуляция не пойдет. Рассчитать оптимальный диаметр каждой секции отопления — задача непростая.
• Диаметр труб будет намного больше, чем для системы с искусственной циркуляцией. Следовательно, затраты на материал вырастут в несколько раз. 
• При монтаже системы с естественной циркуляцией следует точно выдержать наклон труб. 
• Дом будет прогреваться медленно. Причина — большой объем теплоносителя и невысокая скорость его движения.
• Незамерзающие теплоносители имеют большую вязкость. Их нельзя использовать в системах с естественной циркуляцией.
• В домах с теплыми полами систему использовать невозможно. 

Намного проще и дешевле обеспечить энергонезависимость с помощью ИБП или генератора. Поэтому системы с естественной циркуляцией сегодня применяются редко. 

В системе с принудительной циркуляцией вода движется с помощью циркуляционного насоса. 

Однотрубная или двухтрубная

В однотрубной системе все радиаторы стоят на одной трубе. Теплоноситель проходит через них последовательно. Очевидный недостаток системы: последний радиатор в цепочке всегда будет холоднее первого. Это можно исправить установкой более мощного циркуляционного насоса. Но это ведет к повышенным энергозатратам и все равно не позволит полностью выровнять температуру в системе.

В двухтрубной системе каждый радиатор подсоединяется к двум трубам — подающей и отводящей. Теплопотери в трубах минимальны, поэтому температура в радиаторах примерно одинакова. Однако такая схема вдвое увеличивает затраты на сами трубы.

Лучевая схема

И однотрубная, и двухтрубная системы могут иметь несколько контуров. Это снижает инерционность системы и выравнивает температуру на радиаторах. 

В больших системах удаленные от котла радиаторы будут холоднее (даже при использовании двухтрубной схемы). Лучевая схема позволяет устранить эту проблему. 

У лучевой схемы есть еще одно преимущество. Она позволяет настраивать поток каждого контура: можно поддерживать разную температуру в разных помещениях. Например, пониженную в подвале и прихожей, повышенную в детской и нормальную — в остальном доме.

Для устройства лучевой схемы потребует дополнительный элемент — коллектор. Можно приобрести готовый, можно собрать на кранах.

Выбор и монтаж котла

Котел — сердце отопительной системы. Его выбору следует уделить особое внимание. Чтобы выбрать подходящую модель, нужно точно рассчитать мощность котла (как это сделать, написано здесь).

Газовый котел

Перед установкой котла убедитесь, что выдержаны все расстояния до строительных конструкций.

• Для настенного: минимум 0,5 м от потолка, 0,3 м от пола, 0,2 м от боковых стен и 1 м перед лицевой панелью. 
• Для напольного: не менее 70 см до стен от боковых и задней стенок котла и не менее 1 м от лицевой.

Любой газовый котел следует устанавливать только в полном соответствии с проектом лицензированной организации, который утвердила газовая служба. Подключение котла к газопроводу и его запуск могут делать только специализированные организации. Нарушение этих требований приведет к штрафам и отключению жилища от газа.

Установите котел в соответствии с инструкцией и с газовым проектом. В комплекте с настенным котлом часто идет монтажный шаблон. Для удобства его можно закрепить на стене скотчем. 

Для котла с коаксиальным дымоходом нужно подготовить отверстие под дымоход. Разметьте его в соответствии с документацией на котел. При проделывании отверстия предусмотрите наклон 2-3º наружу здания — для оттока конденсата из трубы.

Котел с открытой камерой сгорания подключается к домовому дымоходу, труба выводится над коньком здания. Прочистное отверстие не должно оказаться над котлом или другими элементами, которые затруднят прочистку дымохода.

Нельзя устанавливать котел на стену или пол из горючих материалов.

При установке напольного котла на деревянный пол нужно предусмотреть огнеупорное основание под него. Оно делается из бетона или из специальных плит толщиной не менее 100 мм. При креплении настенного котла на деревянную стену необходимо защитить ее листом стали. Лист должен выступать минимум на 100 мм с каждой стороны котла.

Электрический котел

Требования к установке электрических котлов менее строгие. Проект для установки электрического котла необязателен. Получать согласования от государственных органов, как правило, не требуется. Тем не менее, некоторые рекомендации желательно соблюдать.

• Лучше не ставить электрокотел в ванной, санузле или другой комнате с повышенной влажностью.
• Подключайте электропитание котла через УЗО (устройство защитного отключения). Без него при прогаре ТЭНа все батареи в доме окажутся под напряжением.
• При креплении котла на деревянную стену установите под ним подложку из негорючего материала.
• Соблюдайте требования к установке котла, указанные в руководстве по эксплуатации.

Убедитесь, что проводка рассчитана на токи, потребляемые котлом. Максимальная мощность для каждого сечения жил приведена в таблице. 

Так, для котла мощностью 10 кВт сечение жил при однофазном подключении должно быть не меньше 6 мм², при трехфазном — не менее 1,5 мм².

Проверьте также, что сечение сохраняется по всей длине проводки до самого вводного автомата. Само собой, все промежуточные устройства (автоматы, УЗО, размыкатели и т.д.) должны быть рассчитаны на ток котла.

Если вы можете подключиться как к однофазной сети, так и к трехфазной, выбирать следует последнюю. Это уменьшит нагрузку на однофазную бытовую сеть и снизит риск появления в ней помех и просадок.

Обвязка котла

Некоторые элементы системы являются обязательными для установки. Это группа безопасности и фильтр.

Группа безопасности включает в себя три элемента: манометр, воздухоотоводчик (вантуз) и сбросной клапан. Ставится она сразу на выходе котла. Манометр показывает давление теплоносителя — обычно оно устанавливается на уровне 1,5-2 бара. Воздухоотводчик удаляет газы, попавшие в теплоноситель. Сбросной клапан (обычно настроенный на 3 бара) защищает котел от разрыва при закипании. 

Встречается мнение, что для современных котлов с термодатчиками группа безопасности не нужна. Это не так. Термодатчик в котле может стоять не в зоне максимального прогрева. В тонких теплообменниках настенных котлов температура возрастает очень быстро. Если по какой-то причине циркуляция теплоносителя остановится, термодатчик может не успеть отключить котел. Отсутствие группы безопасности в такой ситуации приведет к взрыву.

Фильтр-грязевик ставят на входе котла. Он защищает теплообменник от попадания мусора, накипи и ржавчины из системы отопления. Во время монтажа в трубах может остаться пыль и стружка. Грязь часто встречается внутри новых батарей. При отсутствии фильтра все это может забить теплообменник котла.

Имейте в виду, что фильтр-грязевик нужно регулярно промывать. На самопромывных фильтрах это делать удобнее — всего лишь нужно открыть кран под фильтром. 

Вода под давлением вымоет скопившуюся грязь наружу.

Обычный «косой» фильтр намного дешевле самопромывного, но менее удобен. Для его промывки надо отвинтить заглушку, достать сетку, вычистить ее, вставить обратно и завинтить заглушку обратно.

Настоятельно рекомендуется поставить на вход и выход котла шаровые краны. Они позволят выполнять ремонт или замену котла без слива всего теплоносителя. А заодно облегчат промывку обычного грязевика.

Элементы отопительной системы и особенности их монтажа

Трубы

В домашних системах отопления применяются трубы из разных материалов: сталь, медь, полипропилен и т.д. Но для самостоятельного монтажа подходят далеко не все. Трубы из стали и нержавейки сложно монтировать (сварка, повороты трубогибом, нарезка резьбы). Медные трубы чуть проще в монтаже, но это дорогое «элитное» решение. Вряд ли кто станет монтировать их самостоятельно. Металлопластик, который раньше часто использовали для отопления, является не лучшим вариантов. Так что остается три вида.

Гофрированная нержавеющая сталь. Она устойчива к ржавчине, выдерживает высокие температуры и давление. Монтаж прост, цена труб невысока, но вот фитинги дорогие. Кроме того, неровная внутренняя поверхность создает дополнительное сопротивление потоку. Это надо учитывать: либо повышать диаметр, либо увеличивать мощность насоса. При открытой прокладке выглядят неэстетично.

Монтаж таких труб — самый простой среди всех «домашних» видов. Он не требует никаких специальных инструментов. Фитинг просто навинчивается на конец трубы и зажимается двумя ключами.

Армированный полипропилен. Самый распространенный вариант для отопления загородного дома — благодаря низкой цене и легкости монтажа. Трубы прямые, их аккуратный монтаж смотрится эстетично. Но в системах с высоким давлением и температурой полипропилен использовать нельзя (95º С и 3 бар максимум). Кроме того, надежность соединений у РР-труб ниже из-за риска появления скрытых дефектов при монтаже. Не рекомендуется заделывать в неразборные строительные конструкции.

Для монтажа потребуются специальные ножницы-труборезы и утюг для сварки РР-труб с насадками разных диаметров. Установить фитинг на трубу довольно просто. Нужно нагреть обе детали в утюге, затем быстро соединить их.

Время нагрева и выдерживания сваренных деталей в неподвижном состоянии должно четко соблюдаться для разных диаметров труб.

Перегрев приведет к заваливанию пластика внутрь трубы, при этом сужается диаметр соединения. Возрастает сопротивление потоку, появляется шум.
При недогреве соединения появляется риск протечки — может сразу, а может, через пару лет.

Сшитый полиэтилен. Сама труба дешева, но фитинги дороже, чем у полипропиленовой. Проста в монтаже, но трубы изогнутые, полностью выпрямить их сложно, так что открытый монтаж будет выглядеть неряшливо.

Для монтажа потребуются специальные инструменты — расширитель и запрессовочные клещи с насадками для разных диаметров труб. Для установки фитинга следует надеть на трубу гильзу, расширить конец трубы, вставить в трубу фитинг и надвинуть на него гильзу клещами.

Соединение получается более надежным, чем в случае с полипропиленовыми трубами.

Радиаторы

Радиаторы отопления мало правильно выбрать, их еще нужно правильно установить. Иначе эффективность их будет невысока. 

К каждому радиатору потребуется комплект для установки — кран Маевского, заглушка и набор муфт. Муфты нужны, потому что резьба на секциях радиатора обычно 1″ или более, а теплоноситель подводится по трубам Ду 20-25 мм, для которых уместнее использовать фитинги с резьбой ½» или ¾». 

Существует несколько способов подключения радиаторов, основанных на использовании конвекции и совмещения конвективных течений с направлением циркуляции.

Наиболее эффективный способ подключения — первый. Второй и третий менее эффективны. Третий способ не рекомендуется использовать на длинных радиаторах (длина которых превышает высоту в полтора и более раза). 

Остальные варианты подключения будут создавать высокое сопротивление потоку.

Радиаторы крепятся к стене или полу традиционно под окнами. Это делают, чтобы поток теплого воздуха от батарей отсекал холодную зону у окна от остальной комнаты. Для свободного протекания воздуха вдоль радиатора следует установить его на некотором расстоянии от стен и пола.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя. Его производительность надо правильно подбирать в соответствии с параметрами системы. 

Циркуляционный насос ставят на вход или выход котла сразу после отсечных кранов. Можно выбрать любой вариант: разница в температуре подачи и обратки для «горячих» циркуляционных насосов неважна. Но при установке на обратку (вход) фильтр-грязевик следует установить перед насосом — иначе вся грязь будет идти через циркуляционный насос.

Расширительный бак

Расширительный бак компенсирует тепловое расширение теплоносителя в закрытой системе отопления и поддерживает в ней стабильное повышенное давление. Повышенное давление в системе нужно для эффективной работы воздухоотовдчиков и удаления пузырьков газа из теплоносителя. 

Как правильно расположить расширительный бак в отопительной системе? Главное правило: участок разряжения между баком и циркуляционным насосом необходимо сократить до минимума. Это уменьшит вероятность подсоса воздуха в систему, если давление вдруг упадет. 

Другие элементы

Это, конечно, лишь основные моменты. В сложных системах используются дополнительные элементы — их установка требует отдельного описания.

• редуктор для автоматической подпитки системы отопления водой;
• коллекторы для организации лучевой схемы отопления;
• гидрострелка для распределения теплоносителя между несколькими контурами с отдельными циркуляционными насосами;
• коллекторы и трехходовые клапаны теплого пола;
• трубы теплого пола;
• бойлер косвенного нагрева.

При решении задачи обогрева жилья существует множество комбинаций построения системы подачи и отвода теплоносителя. Каждая разводка отопления в частном доме может быть классифицирована по нескольким признакам.

Мы предлагаем разобраться в нюансах обустройства и работы возможных вариантов. Понимание принципов проектирования, плюсов и минусов каждого типа разводки, поможет спланировать геометрию системы и ее устройство с учетом индивидуальных особенностей помещения.

Моделирование оптимальной геометрии контура

Для одного частного дома может быть спроектировано несколько замкнутых водяных контуров, которые будут обогревать разные помещения. Они могут существенно отличаться друг от друга по типу разводки.

При проектировании, в первую очередь, исходят из работоспособности системы, а также оптимальной геометрии с позиции минимизации затрат, простоты монтажа и возможности вписать элементы отопления в дизайн помещений.

Естественная и принудительная циркуляция воды

Нагрев теплоносителя для отопления дома происходит в одном или нескольких устройствах, расположенных внутри помещения. Это могут печи, камины, а также газовые, электрические или твердотопливные котлы.

Давление воды в контуре обеспечивают или за счет использования циркуляционных насосов или выстраиванием геометрии системы, позволяющей создать условия для естественной циркуляции.

Также источником горячей воды может быть централизованная система отопления для нескольких домов. В случае слабого напора возможно подключение циркуляционных насосов для создания дополнительного давления и увеличения скорости перемещения жидкости по трубам.

Установка циркуляционного насоса создает достаточный напор в системе, делая возможным использование вариантов разводки, которые нельзя применять при естественной циркуляции

При выборе варианта с естественной циркуляцией теплоносителя или небольшого давления в трубах при централизованном отоплении необходимо внимательно отнестись к возможности максимального использования физических законов, позволяющих начинать и поддерживать движение жидкости.

Обязательным элементом разводки в этом случае является коллектор разгона. Он представляет собой вертикальную трубу, по которой горячая вода поднимается вверх, затем распределяется по приборам отопления и, потеряв начальную температуру, стекает вниз.

По причине разной плотности возникает перепад гидростатического давления горячего и холодного столба жидкости, который является движущей силой для циркуляции воды.

Вертикальная и горизонтальная разводка

Подвод горячей воды к радиаторам может быть осуществлен разными способами. Разводку условно делят на вертикальную и горизонтальную, по положению труб (стояков), подающих воду непосредственно к радиаторам отопления.

В современных домах чаще используют горизонтальную, чем вертикальную разводку отопления. Причина в том, что схемы расположения радиаторов на разных этажах редко совпадают

Вертикальные схемы с верхней подачей горячей воды максимально используют разницу гидростатического давления между теплым и холодным сегментами контура, поэтому их практически всегда применяют при естественной циркуляции, а также при низком давлении в системе.

Кроме того, такие схемы работоспособны при аварийном отключении насоса, которое может наступить по причине его поломки или отсутствия электроэнергии.

Разводку с нижней подачей практически не применяют при отоплении с естественной циркуляцией. В случае наличия хорошего давления в системе ее использование оправдано, так как у такой схемы существует два значительных плюса, относительно альтернативного варианта.

Преимущества схемы:

• меньшая суммарная длина используемых труб;
• отсутствует необходимость проведения трубы по чердаку или технологическим нишам под потолком второго этажа.

Горизонтальную схему разводки отопления используют для одноэтажных частных домов. Если здание имеет два или более этажа, то ее часто используют в случае, когда с позиции дизайна вертикальные стояки нежелательны.

Горизонтальные трубы, подающие и отводящие воду можно органично вписать в интерьер помещений, а также спрятать под пол или в ниши, расположенные на уровне пола.

Выбор одно- или двухтрубного варианта

Подвод горячей воды и отвод охлажденной для системы отопления частного дома можно производить с помощью одной или двух труб. У каждого варианта есть положительные и отрицательные стороны, а также особенности использования в зависимости от типа разводки.

С позиции дизайна интерьера присутствие второй трубы не оказывает какого-либо влияния на внешний вид системы отопления благодаря нижнему варианту подключения системы к радиаторам и возможности сократить диаметры труб

Использование однотрубной схемы подключения

Схему водяного отопления частного дома с использованием одной трубы для подачи горячей и отвода остывшей воды называют однотрубной. Главное преимущество такой системы заключается в минимизации длины труб.

Основные плюсы варианта:

• наименьшие затраты на приобретение элементов отопительной системы;
• наиболее простой и быстрый монтаж;
• наименьший риск аварии.

Основным минусом однотрубного отопления является постепенное уменьшение температуры воды, которая проходит последовательно через все радиаторы в контуре.

Поэтому приходится использовать несколько большую площадь поверхности последних радиаторов (большее число колен), что часто нивелирует ценовую выгоду от минимизации длины труб.

Кроме того, в связи с этим недостатком, существуют ограничения для одного контура на количество подключаемых радиаторов. Если их будет слишком много, то последние по ходу движения теплоносителя практически не будут излучать тепло.

Кроме того, возникает проблема при расчете теплоотдачи. Здесь необходимо учитывать, что отключение первых радиаторов от системы отопления ведет к увеличению температуры входящей воды для последующих устройств.

Применять однотрубные схемы с вертикальной нижней разводкой бессмысленно, так как длина труб будет такой же, как и двухтрубного варианта, что нивелирует все плюсы, но оставляет минусы.

Если возврат теплоносителя происходит по тому же маршруту, что и подача, то суммарная длина труб при обоих вариантах практически одинакова

Подключение отопительного прибора, как правило, производят через байпас, чтобы иметь возможность отключить любой из них без остановки циркуляции воды по контуру.

Для экономии на кранах можно не делать обход воды через отводок, но тогда придется останавливать работу этой части системы и сливать воду при необходимости замены или ремонта радиатора.

Самым экономным вариантом является использование одной стальной трубы диаметра 1,5-2 дюйма без радиаторов отопления. Отсутствие кранов и фитингов делает такую систему также самой практичной по причине минимизации риска возникновения протечек или прорывов воды.

Подробно о расчете однотрубной системе отопления читайте в этой статье.

Применение двухтрубного варианта отопления

Схему отопительного контура, когда одну трубу используют для подачи горячей воды к отопительным приборам, а вторую – для возврата охлажденной называют двухтрубной.

Ее основные преимущества:

• температура подаваемой ко всем радиаторам воды одинаковая;
• отключение одного или нескольких радиаторов не влияет на температуру подаваемой воды к остальным отопительным приборам;
• ограничения по количеству радиаторов для одного отопительного контура зависит только от пропускного объема труб.

Основным минусом такой разводки является некоторое увеличение метража труб.

Это ведет к некоторым к дополнительным недосаткам:

• возрастают затраты на приобретение и монтаж элементов системы отопления;
• усложняется интеграции в интерьер частного дома.

Количество фитингов и кранов при двухтрубной системе почти такое же, как и при однотрубной.

Для попутной схемы движения теплоносителя общая длина труб при использовании двухтрубной системы увеличивается на расстояние между первым и последним радиатором. Иногда оно незначительно по сравнению со всей протяженностью контура

В зависимости от относительного движения горячей и охлажденной воды схемы двухтрубной разводки подразделяют на два типа:

• попутную;
• тупиковую.

Попутная схема. Оба потока двигаются в одном направлении и, таким образом, длина цикла оборота теплоносителя для каждого радиатора одинакова. В этом случае происходит равный по скорости их нагрев при запуске системы отопления.

Тупиковый вариант. Направление движения горячей и охлажденной воды встречное. Нагрев ближних к котлу радиаторов происходит быстрее.

Чем меньше скорость воды, тем более заметен этот эффект, поэтому при естественной циркуляции прогрев одних помещений будет происходить значительно медленнее, чем других.

Если используют циркуляционный насос или расстояние между первым и последним радиатором в контуре незначительное, то эффект неравномерного нагрева при тупиковой двухтрубной разводке незаметен. Тогда выбор в пользу того или иного варианта обусловлен исключительно соображениями удобства проведения обратной трубы.

Включение в систему распределительного коллектора

Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая «лучевая схема» с применением распределительного коллектора.

Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.

Лучевая разводка предполагает подключение каждого отопительного прибора (или небольшой их группы) непосредственно к распределительному коллектору, раздающему горячую и собирающему охлажденную воду

Лучевая система подключения радиаторов

Наиболее равномерное и управляемое разделение потока теплоносителя по приборам отопления можно осуществить с помощью распределительного коллектора.

Устройство включает в себя две гребенки, в одну из которых горячая вода поступает из котла и распределяется по радиаторам, а в другую охлажденная вода возвращается и направляется обратно к котлу.

Подключение радиаторов через распределительный коллектор происходит параллельно, поэтому при такой разводке достигается минимальная разница температуры теплоносителя, подводимого к приборам отопления.

Это значительно облегчает расчет параметров радиаторов на стадии проектирования, а также позволяет легко регулировать мощность каждого прибора в период эксплуатации.

Вторым значимым плюсом такой разводки является возможность управления параметрами подачи теплоносителя ко всем приборам из одного места. Коллектор помещают в специальный шкаф с доступом к индикаторам и элементам управления: вентилям, кранам и насосам.

Это удобно с позиции регулирования микроклимата дома и позволяет легче вписать радиаторы в интерьер помещения.

К минусам систем с коллекторной схемой разводки отопления следует отнести максимальную длину труб подвода и отвода воды к радиаторам. Этот вариант является самым дорогим по стоимости элементов контура и самым сложным при монтаже, а также требует определенной квалификации.

Использование коллектора для подключения устройств обогрева различного типа требует хорошего понимания темы водяного отопления, а иногда и проведения гидравлических расчетов для нормального функционирования таких систем

Как правило, трубы в лучевой разводке отопления монтируют в стяжку пола. Это означает, что проектировать и устанавливать такую систему необходимо при строительстве или капитальном ремонте частного дома.

Выполнить коллекторный вариант для подсоединения радиаторов или изменить геометрию контуров в помещениях с уже проведенным внутренним ремонтом достаточно сложно. Это второй существенный минус разводки такого типа.

Правила использование теплого пола

Комфортный и очень популярный способ обогрева жилых помещений — обустройство теплого пола. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.

Подключение теплого пола к системе отопления через распределительный коллектор является единственно возможным вариантом для обогрева больших площадей таким способом

Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:

• количество подаваемого тепла не хватит для обогрева всего помещения, кроме того этот обогрев будет неравномерным;
• при большой длине возникает сильное гидродинамическое сопротивление потока жидкости, что ведет к чрезмерным затратам электроэнергии на создание давления и увеличивает риск прорыва воды в местах соединений.

Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью.

В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.

Часто коллектор снабжают смесительным узлом, для регулировки температуры воды, подаваемой к трубам теплого пола. Дело в том, что для радиаторов отопления, как правило, используют жидкость с температурным диапазоном 70-80°С, тогда как для теплого пола необходимо около 40°С.

Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета.

Выводы и полезное видео по теме

Схематичное представление разводки отопления в двухэтажном доме большой площади. Двухтрубная попутная и тупиковая система и теплый пол, подключенные через коллекторы. Исключение конфликта циркуляционных насосов с помощью гидрострелки:

Лучевая схема для обогрева двухэтажного здания. Так как чистовая отделка еще не проведена, то хорошо видна вся разводка. Нюансы укладки труб на пол под бетонную стяжку:

Мнение практикующего мастера по установке систем отопления о различных схемах, применяемых в частных домах. Обзор плюсов и минусов естественной циркуляции, однотрубной, двухтрубной попутной и тупиковой, а также коллекторной разводки:

Представленные разводки для отопления домов являются типовыми и могут быть модифицированы с учетом геометрии помещений, необходимых значений температуры или других факторов. При модификации схем необходимо соблюдать законы и основные положения физики, гидравлики, материаловедения и других дисциплин.

В случае решения сложных или нестандартных задач лучше обратиться к специалистам, потому, что переделка систем отопления может выйти даже дороже, чем их моделирование и монтаж.

Если возникли вопросы или есть желание поделиться личным опытом по разводке отопления в своем доме, пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье. Вы можете дополнить свой отзыв фотографией — форма для связи расположена ниже.

Частный дом имеет значительные преимущества по сравнению с проживанием в многоквартирном доме, так как появляется возможность полностью сконструировать жилище по своему вкусу. Это касается и создания тепла с помощью современных автономных отопительных систем.

Прежде чем сделать свой выбор, необходимо проанализировать каждый из вариантов по следующим критериям: финансовые затраты, срок эксплуатации системы, доступность источников питания, степень автоматизации, режим эксплуатации, необходимость специального помещения для расположения котла.

Какие варианты отопления применяются в частных домах

Если у вас есть рекомендации и дополнения по материалу, вы можете отправить их на почту expert@kp.ru.

Наиболее популярными являются водяное, газовое, электрическое, печное и паровое отопление. В большинстве автономных систем отопления для частного дома используется котел, в котором теплоноситель разогревается до нужной температуры. В качестве горючего может применяться твердое или жидкое топливо, электричество, газ. Потребуются также трубы, протянутые до конвекторов, радиаторов и теплых полов, по которым будет поступать разогретый теплоноситель.

Теплые полы

Есть стереотип: теплый пол используется только как вспомогательная система обогрева. Но это неверно: технология может полностью заменить традиционные радиаторы, если охватить ей как минимум 70% площади напольного покрытия. Кроме того, особую актуальность приобретают «пассивные» факторы сохранения тепла в доме. То есть качественные пластиковые стеклопакеты и утеплитель в стенах.

Важен и грамотный расчет мощности теплых полов. С этим, как правило, помогают консультанты и производители таких решений. Конечно, зимы в Центральной России, на юге и в Поволжье мягче, нежели на Урале и в Сибири. Поэтому для морозных регионов теплые полы все же лучше комбинировать с отопительными системами. Однако это не будет переплатой, поскольку можно будет сэкономить на расходе воды и газа, которые часто используются для обогрева частных домов.

Наиболее востребованные решения теплых полов это:

• нагревательные маты;
• комплекты на основе нагревательного кабеля.

Нагревательный мат — это кабель, который надежно зафиксирован на сетке с равномерным шагом укладки при помощи скотча. Она монтируется в плиточный клей или стяжку пола. А нагревательный кабель укладывается на монтажную ленту и заливается в стяжку 3-5 см, что дает возможность при установке самостоятельно регулировать плотность укладки витков и, как следствие, мощность на единицу площади.

Оба этих варианта выпускаются под маркой «Русское тепло» (производство группы компаний «Специальные системы и технологии» — ГК «ССТ»).

И маты, и кабели «Русское тепло» можно укладывать практически под любое напольное покрытие будь то ламинат, ковролин, линолеум, паркетную доску, керамическую плитку, керамогранит. Нагревательные маты также монтируют на стены под плитку. Это помогает избежать промерзания стен, образования конденсата, сырости, плесени и грибка. Для помещений, где есть мокрые точки, решение очень эффективное. 

Также берите на заметку: теплая стена это альтернатива полотенцесушителю, поэтому можно оборудовать такую в постирочной для сушки белья.

Комплекты теплого пола марки «Русское тепло» выполнены из качественных и экологичных материалов и обеспечивают безопасность и надежность продукции. На каждое решение производитель дает 50 лет гарантии.

Какой из решений подходит именно вам?

Реклама. ООО «ИВС». erid: LjN8Jxzu7

Водяное

«Водяное» отопление не подразумевает использование исключительно воды. По трубопроводу может течь как вода, так и антифриз или тосол при температуре от 40 до 90 градусов. Отдавая тепло, жидкость поступает обратно в котел при помощи циркуляционного насоса. Существует два основных вида водяного отопления: самотечный (с естественной циркуляцией жидкости) и с принудительной циркуляцией (когда жидкость течет под давлением, создаваемым насосом).

Преимущества и недостатки водяного отопления 

Газовое

Частный дом можно отапливать также с помощью газа, который разогревается в газовых котлах и транспортируется по трубам в жилые помещения. Газовое отопление бывает двух видов: магистральное (газ поступает в частный дом по магистральным трубам) и сжиженное (используются баллоны с сжиженным газом, либо резервуары для газа — газгольдеры).

Преимущества и недостатки газового отопления

Электрическое

При электрическом отоплении используются следующие отопительные приборы: электрообогреватели, электрокамины, конвекторы, «теплые полы». 

Преимущества и недостатки электрического отопления

Печное

Этот тип отопления как основной чаще всего применяется на летних дачах, в коттеджах круглогодичного проживания такое отопление используется как дополнительное. Камины и печи топятся углем, дровами, прессованными деревянными гранулами. Под печным отоплением можно понимать два типа: когда печь (кирпичная или иная) стоит в помещении, либо печь может быть подсоединена к водяной системе отопления. Такое бывает, но нечасто, так как очень затратно. Но, к примеру, такой способ был раньше очень распространён в дачных душевых, нет никаких препятствий к использованию его и сегодня. 

Преимущества и недостатки печного отопления

Паровое

Принцип работы парового отопления сходен с водяным, только в этом случае вместо воды по трубам движется нагретый пар, который образуется в котле в результате нагрева воды. Как только он доходит до радиаторов, происходит конденсация, и вода при помощи насоса возвращается обратно в котел для нагрева. 

Преимущества и недостатки парового отопления

Совет эксперта

Роман Гладких, технический директор компании FRISQUET

В индивидуальном доме самым предпочтительным будет вариант отопления с собственным газовым котлом. Отопление в своем доме я бы разбил на несколько зон со своими температурами, это поможет увеличить комфорт нахождения в доме и реально сократить расходы на отопление, так как при таком подходе заведомо не будет перегреваться помещение. На сегодняшний день отопление можно реализовывать как на теплых полах, так и на радиаторах отопления.

Вопрос горячего водоснабжения тоже очень просто решается с помощью, например, двухконтурного котла с режимом полунакопления ГВС. Этот вариант тоже будет предпочтительным, так как с таким котлом без проблем можно делать рециркуляцию горячей воды, что сделает потребление горячей воды в индивидуальном доме сравнимым с городской квартирой, то есть без задержек и спусков холодной воды после открытия крана с горячей водой.

Как выбрать оптимальный тип отопления для своего дома 

Для деревянного дома

Еще в недалеком прошлом тепло в деревянном доме обеспечивала кирпичная печка. В настоящее время появилось гораздо больше вариантов сделать свое жилье теплым. Однако подавляющее большинство собственников деревянных домов отдают предпочтение газовому отоплению. Его преимуществами являются: дешевизна топлива, возможность создать полностью автономную систему отопления, высокий КПД, простота эксплуатации и долговечность (качественный газовый котел прослужит минимум 15 лет). Основным недостатком является необходимость получить разрешение на его установку. Если дом небольшой, то подойдет также электрическое отопление с помощью  конвекторов. В том случае, когда дом больше 100 кв м, оптимальным вариантом является водяное отопление на газе. 

Для кирпичного дома

Для отопления кирпичного дома чаще всего используется водяное и газовое оборудование. Оно является наиболее распространенным для всех типов домов, но в основном ее любят владельцы кирпичных домов. Это объясняется оптимальным соотношением цены и качества. Кроме этих видов отопления могут использоваться и другие, например, электрический обогрев. “Теплый пол” создаст комфортную обстановку для хождения без обуви.

Для каркасного дома

Главной проблемой отопления каркасных домов является большая теплопотеря, связанная с наличием полостей в стенах и стойках из бруса с сечением. Через потолок также уходит много тепла, что требует специальных работ по утеплению дома. После того, как дом хорошо утеплен, можно использовать комбинированные системы отопления, т.е. сочетание, например, водяного и электрического обогрева. Приоритет специалисты здесь также отдают водяному и газовому отоплению, однако, в дополнение к ним можно использовать «теплый пол» и конвекторы. Печное отопление не рекомендуется, поскольку оно сильно загрязняет помещение. Это общий недостаток данного отопления, характерный для всех типов домов, что связано с использованием каменного угля и дров. Кроме того, задымляется воздух вокруг дома, а дымоход необходимо регулярно чистить.

Совет эксперта

Василий Тютин, юрист, изобретатель «автономной системы энергообеспечения плавучего дома».

Живу в частном доме более 15 лет. Самостоятельно проектировал систему отопления (дизель+электричество), затем переделывал её после подключения к магистральному газопроводу.

Все системы отопления, кроме электрической, по факту предполагают централизацию и доставку тепла в помещения при помощи теплоносителя. В маленьком старинном доме с печкой теплоносителем выступает воздух, в современных условиях обычно в качестве теплоносителя используется вода (при постоянном проживании) или различные виды «незамерзайки» (в режиме дачи). В качестве центрального устройства используется котел, который нагревает теплоноситель.

Отопление на электричестве позволяет создать децентрализованную систему, в которой в каждом обогреваемом помещении будет установлен собственный нагревательный прибор с терморегуляцией, который включается по необходимости. Электрическая система обогрева позволяет получить максимальный комфорт и управляемость, при этом она является и самым дорогим вариантом, в разы превосходящим по стоимости другие системы отопления.

Системы отопления можно разделить на высокотемпературные и низкотемпературные. Первые подразумевают температуру теплоносителя более 60 градусов (в норме 75-80) и относительно небольшой размер приборов отопления, вторые подразумевают температуру теплоносителя до 55 градусов и относительно большие размеры приборов отопления, в частности теплый пол, имеющий большую площадь теплоотдачи.

Системы отопления на газе многие ошибочно проектируют по принципам высокотемпературных систем. Хотя современные газовые котлы – конденсационные, позволяют эффективно строить их как низкотемпературные, обеспечивая диапазон подачи теплоносителя 35-55 градусов. Низкотемпературная система отопления более комфортна и экономична.

Выбор системы отопления это фактически не выбор, а использование имеющихся возможностей. Если у вас есть магистральный газ – безусловно нужно делать систему отопления на основе газового котла, и, если речь идет о новом строительстве, имеет смысл сразу проектировать ее как систему низкотемпературную, с конденсационным котлом, теплыми полами и батареями относительно большой площади.

Как установить отопление в частном доме своими руками

Монтаж водяного отопления

Для монтажа водяного отопления в частном доме понадобится следующее оборудование: печь или котел, работающие на газе либо электроэнергии, радиаторы отопления, трубы различного диаметра, запорная арматура, расширительный бак, компенсирующий избыточное давление в системе, циркуляционный насос, если используется система отопления с принудительной циркуляцией.

При отоплении частного дома нередко используется электрический котел, в котором происходит нагрев жидкого теплоносителя. Электрические котлы могут быть ТЭНовые, индукционные или электродные (ионные). Перед установкой котла необходимо правильно выбрать место, чтобы было легко подсоединить разводку труб системы отопления и контролировать его работу. Сам монтаж электрического котла не представляет особой сложности и сходен с установкой других типов котлов.

Существуют следующие варианты монтажа водяного отопления: с применением одной трубы, двух труб, при помощи коллекторов. Самый простой способ монтажа – это однотрубная система отопления. При таком варианте по всему периметру дома прокладывается только одна труба. Она выходит из подающего патрубка котла, а входит в противоположный. От этой трубы делаются отводы для каждого радиатора. Данный тип отопления является не только самым удобным для монтажа, но и наиболее дешевым.

При двухтрубной системе отопления труба с горячей водой подводится под каждый радиатор, а остывшая вода спускается по обратной линии в котел.

Монтаж водяного отопления своими руками заключается в следующем: 

1. обустройство помещения под котел и установка котла;
2. подключение насоса (если он нужен) или монтаж коллектора (если предусмотрен);
3. закрепление всех измерительных и регулирующих приборов около котла;
4. обустройство магистральных трубопроводов;
5. установка радиаторов отопления;
6. проверка системы. 

Монтаж газового отопления

Правила монтажа газового отопления в частном доме схожи с монтажом водяного отопления. Газовые котлы могут быть одноконтурные (предназначенные только для обогрева) и двухконтурные (подающие еще и горячую воду); напольные и настенные.

Монтаж газового отопления собственными руками предполагает следующие этапы: 

1. устанавливают котел и подсоединяют его к дымоходу, через который удаляются продукты сгорания газа; 
2. монтируют трубы и закрепляют их на стенах при помощи специальных кронштейнов; 
3. в случае использования принудительной циркуляции теплоносителя, на обратной трубе у входа в котел устанавливают циркуляционный насос; 
4. перед насосом монтируют фильтр грубой очистки; 
5. на высоте порядка двух метров от середины котла устанавливают расширительный бак; 
6. под окнами, не ниже десяти сантиметров от пола, монтируют радиаторы; 
7. подсоединяют трубы к котлу; 
8. заполняют систему теплоносителем и запускают котел.

Монтаж электрического отопления

Для устройства электрического отопления с помощью тепловентиляторов, масляных радиаторов, конвекторов или инфракрасных обогревателей необходимо установить в каждом помещении отдельную силовую розетку и устройство защитного отключения (УЗО), используя проводку (рекомендуется сечение 2.5 мм для мощности не более 5 кВт). Для работы электрического котла рекомендуется пятижильный кабель.

Система «теплый пол» создается с помощью укладки  одножильного или двужильного кабеля, накрытого сверху напольным покрытием. Используемый терморегулятор бывает программируемым, накладным или встроенным.

Как рассчитать необходимую мощность обогревателей

Суммарную мощность электрообогревателя для помещения можно рассчитать таким образом:

1. Определить объем комнаты, умножив площадь на высоту.
2. Полученный результат разделить на 30 (постоянный коэффициент, предлагаемый производителями). 

Например, площадь комнаты 18 кв. м, а высота стен — 2,8 м. Получаем об 50,4 куб. м. Делим ее на 30. Нужная мощность обогревателя — 1,68 кВт или 1700 Вт, если эту цифру округлить.

Есть более простой способ расчета, согласно которому на каждый квадратный метр нужно 100 Вт мощности обогревателя. Таким образом для 20 кв. м. нужно 2000 Вт, для 30 кв. м. — 3000 Вт и т.д. Надо учитывать, что этот метод можно применять, если потолки в помещении не выше 3 метров.

Также стоит учитывать, что ни одна из предложенных формул не учитывает свойства материалов, из которых построен дом, качество строительства и иные особенности помещения.

Установка дровяной печи

Размещать металлическую печь нужно в том месте частного дома, где нет сильного движения воздуха. Не разрешается устанавливать отопительное оборудование, работающее на дровах, в помещениях площадью менее 16 кв м. Сама печка должна отстоять от стен на расстоянии не менее 110-130 см, поэтому ее нельзя размещать в узких комнатах. Если дом двухэтажный, то для каждого этажа понадобиться своя печь.

Перед началом установки под печь обязательно монтируется  предтопочный стальной лист толщиной не менее 1 мм. Монтаж самой печи не вызывает особых затруднений, здесь просто нужно следовать противопожарной инструкции. Дымоход устанавливается следующим образом:

1. Между балками выпиливается отверстие, соответствующее по размеру квадратной части разделки (специальный короб заводского изготовления); 
2. После этого начинается сборка дымохода: к выходу дымохода нужно присоединить трубу, выше монтируется шиберная задвижка, предназначенная для регулирования тяги; 
3. Герметичность соединений обеспечивается специальными термостойкими составами; 
4. Дымоход пропускается через короб в перекрытии, а пространство между стенками заполняется базальтовым волокном.

Установка кирпичной печи обычно производится во время строительства дома — это идеальный вариант. Кирпичную печь также можно установить в уже существующем доме, но для нее придется сооружать фундамент, что может быть весьма трудоемко и даже нецелесообразно.

Установка оборудования для парового отопления

Монтаж оборудования для парового отопления в частном доме сходен с установкой водяного и газового отопления. Ключевым моментом здесь является выбор парового котла. Они бывают следующих видов: жидкотопливные (работают на бензине и дизельном топливе), твердотопливные (на угле и торфе), газовые (природный и сжиженный газ), комбинированные.

При монтаже  трубопровод парового отопления может располагаться как вертикально, так и горизонтально. Разводка магистралей  осуществляется по верхней либо нижней схеме. В процессе выбора труб следует учитывать особенности того помещения, где они будут находиться.

Монтаж парового отопления предполагает следующую последовательность: 

1. Установка котла в специальном помещении;
2. Подключение насоса;
3. Монтаж коллектора;
4. Закрепление необходимых регулирующих приборов около котла;
5. Проведение магистральных трубопроводов;
6. Установка радиаторов отопления;
7. Проверка системы.

В этой статье мы пошагово разберемся с тем, как сделать отопление в частном доме, рассмотрим различные виды котлов отопления и радиаторы. Также в статье имеется подробная инструкция по выбору труб для отопления.

Всего лишь несколько десятилетий назад единственным видом отопления домов было печное, что объяснялось дешевизной твердого топлива и отсутствием доступа к другим источникам энергии. За относительно короткое время системы отопления развились очень сильно и появилось столько их разновидностей, что у хозяина дома могут быть муки выбора именно того варианта, который подойдет ему наилучшим образом.

Виды источников энергии и факторы, определяющие их выбор

Главным фактором, влияющим на правильный выбор системы отопления – это наличие рядом доступного топлива или источника энергии, которая в дальнейшем будет преобразовываться в нужное нам тепло. Что же используется человечеством в настоящее время.

Твердое топливо

Виды твердого топлива

Твердое топливо издревле используется человеком в качестве источника энергии. Им могут быть:

• Дрова или любой вид древесины, в том числе отходы древесного производства. Это наиболее давно используемый вид топлива, который не потерял актуальность до сих пор. В эту же категорию можно отнести и современные его виды: пеллеты или топливные брикеты (евродрова), — для производства которых применяют высушенные и спрессованные древесные отходы. Благодаря низкому содержанию влаги в этих изделиях, производители заверяют, что их теплотворная способность в 2—3 раза выше, чем традиционных дров.
• Каменный уголь дает при сгорании больше тепла чем дрова, но он образует значительное количество шлака, который требует периодической чистки и удаления. Для возгорания угля потребуется все то же древесное топливо.
• Торф в чистом виде для топлива уже не используется, поэтому производители предлагают так называемые торфяные брикеты, где исходное сырье тщательно высушивают, а затем прессуют в удобную для транспортировки и хранения форму. Естественно, что теплотворная способность таких брикетов значительно выше, чем природного торфа.

Камины и печи

Самыми первыми источниками тепловой энергии были обычные костры, а потом уже появились камины и печи, где над сгоранием твердого топлива уже имеется хоть какой-то контроль. И этот вид отопления еще рано отправлять на «свалку истории». Если речь идет о частном доме, где люди появляются периодически, а не постоянно проживают (например, дача), то камин или печь будут идеальным вариантом. Мастера-умельцы разработали множество замечательных проектов, в которых камин и печь совмещены. В таких домах хозяева с такими печами могут одновременно любоваться открытым пламенем, обогревать помещения и готовить пищу.

Подробную информацию, как сложить печь из кирпича читайте в статье на нашем сайте.

Твердотопливные котлы

Для того чтобы передать энергию теплоносителю, в качестве которого чаще всего выступает вода, существуют специальные твердотопливные котлы, они в течение долгого времени были незаслуженно задвинуты на второй план, благодаря победному шествию газовых котлов. Но в последнее время, на фоне постоянного удорожания основных энергоносителей: электричества, газа и различных видов жидкого топлива, — они обретают второе рождение. Перечислим основные достоинства твердотопливных котлов:

• Твердотопливные котлы имеют наиболее низкую стоимость вырабатываемой тепловой энергии: один киловатт энергии, произведенной ими в 4 раза дешевле, чем при сжигании природного газа, не менее чем 8 раз дешевле, чем при сжигании дизтоплива и в 17 раз дешевле, чем тепло, вырабатываемое электрическим котлом.
• Большинство современных твердотопливных котлов не требуют подключения к электричеству, их автоматика энергонезависима. Поэтому их выгодно эксплуатировать там, где нет газоснабжения, имеются частые перебои или отсутствует электроснабжение. Следует отметить, что для полной автономности с твердотопливным котлом, следует проектировать систему отопления с естественной циркуляцией и открытым расширительным бачком.
• Современные модели пиролизных котлов длительного горения практически «всеядны» — принимают любой вид твердого топлива, в том числе и различные горючие отходы. Они требуют всего один-два раза в сутки чистки и закладки. Благодаря созданным в них условиям, сгорание топлива происходит наиболее полно, поэтому и золы и шлаков в них намного меньше.

Но, твердотопливные котлы не безупречны, поэтому имеют ряд недостатков:

• Даже при наличии «продвинутой» автоматики, такой вид котлов требует обязательного участия человека для чистки и закладки новой порции топлива. Частично лишены этого недостатка пеллетные котлы, в котором подача из бункера в камеру сгорания происходит автоматически, но и они требуют периодической чистки, да и стоимость пеллет пока «кусается».
• Твердотопливные котлы имеют большие габариты и требуют отдельного помещения для себя и для запаса топлива, а также дымохода, способного выдержать высокие температуры.
• Эти виды котлов имеют очень большую тепловую инерционность и могут генерировать избыточное для отопления тепло, поэтому желательно их оборудовать водяным теплоаккумулятором, а это сильно сказывается на общей стоимости системы отопления.

Тем не менее твердотопливные котлы еще очень долго будут использоваться человечеством, так как они работают на возобновляемых видах топлива, чего нельзя сказать об углеводородах, запасы которых истощаются и цены на них постоянно растут. В частных домах их использование оправдано только лишь там, где отсутствует газоснабжение либо имеется источник твердого топлива по очень низкой цене.

Stropuva S40U

Выглядит привлекательно: производитель заявляет, что одной загрузки угля хватит до 130 часов работы, брикетов – до 72 часов, дров – до 31 часа. Причем изначально литовские котлы теперь для нашего рынка изготавливаются в Санкт-Петербурге, хотя это в основном влияет только на цену.

Sime SOLIDA EV 5

Чугунный и простой как молоток – что еще нужно от классического твердотопливного котла? А чугуна итальянцы не пожалели – котел весит 350 кг. Мощность на угле доходит до 45 киловатт, на дровах – до 40. Так что даже на не самом качественном топливе есть приличный запас.

Protherm Бобер 40 DLO

В плане КПД котел вышел не сказать, что удачным: 71,65% на угле, на дровах же и вовсе 63,15%. На нашем рынке есть и более эффективные твердотопливные котлы.Но при этом теплообменник прочный и долговечный, в эксплуатации твердотопливный Protherm (в отличие от газовых собратьев) показывает себя хорошо.

Цены на твердотопливный котёл Protherm Бобер 40 DLO

Protherm Бобер 40 DLO

Жидкое топливо и жидкотопливные котлы

Большинство жидкотопливных котлов работает на дизельном топливе (солярке), реже на мазуте. Их применение оправдано лишь в том случае, когда нет доступа ни к природному газу, ни к твердому топливу. Без электроэнергии, однако, они не работают. Достоинствами жидкотопливных котлов являются:

• Для установки такого котла не нужно получать специальных разрешений (как с газовыми котлами).
• Жидкотопливные котлы имеют высокий КПД.
• Большинство моделей имеет высокую мощность, что позволяет отопить большие по площади дома или группу строений.
• Жидкотопливные котлы легко поддаются регулировке.
• Некоторые модели могут трансформироваться в газовые котлы путем замены горелки.
• Тепло, генерируемое жидкотопливным котлом, обходится гораздо дешевле, чем электрическим.

Недостатки жидкотопливных котлов:

• Такие котлы энергозависимы, для работы горелки требуется электроэнергия. При перебоях в ее подаче требуется ручной запуск котла.
• Для установки котла требуется специальное отдельное помещение с хорошей вытяжкой.
• Для хранения запасов топлива требуется большая емкость, причем необходимо предусмотреть электроподогрев дизельного топлива в зимнее время.
• Жидкотопливные котлы очень шумные из-за работы вентиляторной горелки.
• Тепло, производимое такими котлами, значительно дороже, чем производимое газовыми или твердотопливными.

Исходя из всего вышесказанного, можно заключить, что жидкотопливные котлы выгодно устанавливать для обогрева частных домов большой площади, которые в перспективе, с подводом магистралей, будут переведены на газ.

Отопление при помощи электрической энергии

Передавать и использовать электрическую энергию, безусловно, удобнее всего. И преобразование в тепло осуществляется проще всего, и управлять процессом нагрева тоже легко. Почему же ее не используют так, как этого хотелось бы? Прежде всего, стоит узнать каким образом может использоваться электрическая энергия для отопления?

Прямые способы отопления электричеством

В этом способе передача тепла в помещения происходит без «посредника» — теплоносителя, а напрямую. Реализация такого электрического отопления может происходить разными путями:

• Обогрев при помощи масляных радиаторов. Эти приборы известны большинству и представляют собой нагревательный ТЭН, помещенный внутрь металлического радиатора с минеральным маслом, которое, разогреваясь, передает тепло корпусу прибора, а тот уже в окружающее помещение. У электрических масляных обогревателей тепло передается как конвекционным путем, так и излучением. Они обладают определенной тепловой инерционностью, свойственной классическим чугунным радиаторам, просты в установке, однако, этот вид отопительных приборов дороже, чем конвекторы.
• Отопление при помощи электрических конвекторов реализуется проще, чем масляными радиаторами. В таких приборах ТЭН помещен в керамическую оболочку и герметично впаян в корпус из стали или алюминия, имеющий ребристую форму. При нагреве тепло распределяется по конвектору, холодный воздух поступает снизу и, проходя через ребра, нагревается и поднимается наверх, то есть происходит конвекция. Нагретый воздух уже передает тепло строительным конструкциям и окружающим предметам. Доля излучения в таких приборах составляет примерно 10%.

• Отопление при помощи электрических теплых полов очень хорошо себя зарекомендовало как вспомогательное в частных домах и квартирах, но вполне может использоваться и как основное – лишь бы хватило выделенной мощности. Реализуется такое отопление при помощи нагревательных кабелей или инфракрасных пленок, которые скрывают либо в стяжке пола, либо под напольными покрытиями. Это один из самых комфортных видов электрического отопления.
• Отопление при помощи инфракрасных излучателей – один из самых современных видов электрического отопления. Главные элементы – излучатели, могут монтироваться на потолок, стены, пол. Они могут быт как стационарными, так и передвижными. Преобразование электрической энергии в инфракрасные лучи происходит при помощи кварцевых излучателей, что позволяет получить очень высокую долю инфракрасного излучения. Особенностью таких излучателей является то, что они обогревают только те предметы, которые находятся в зоне их действия. Это позволяет создавать зоны с различным температурным режимом.

• Отопление в частных домах при помощи тепловентиляторов хорошо себя зарекомендовало, но не как стационарное, а как помощь основному. Например, в самые холодные дни основная система отопления не справляется со своей функцией или нужно быстро прогреть помещение дачного домика в зимнее время, пока инерционные водяные радиаторы выйдут на свой штатный режим.

Прямой способ отопления электричеством наиболее прост в исполнении, так как для его реализации требуется только закрепить тепловые приборы и провести к ним проводку, при необходимости установить терморегуляторы и контроллеры. Повсеместное использование этого способа отопления ограничивается, прежде всего, высокой стоимостью электроэнергии, ограничением выделенных мощностей на один дом, а также и недешевым оборудованием.

Электрическое водяное отопление

Этот вид отопления можно назвать косвенным, так как тепло передается вначале от ТЭНов теплоносителю – воде, а уже потом вода распределяется при помощи трубопроводов по помещениям и отдает свое тепло через обычные радиаторы отопления. Сердцем такой системы являются электрические котлы, которые могут быть нескольких типов:

• Электрические котлы с ТЭНами (трубчатыми электронагревателями), которые применяются и в стиральных машинах, и в электрочайниках. Достоинствами таких котлов является их простота, что выгодно сказывается на цене. Основной недостаток – неизбежное образование накипи, что сильно со временем уменьшает теплоотдачу.
• Электродные котлы в качестве нагревателя используют собственно саму воду, которая при пропускании через нее электрического тока подвергается процессу электролиза с большим выделением тепла. Такие котлы имеют компактные размеры, накипь в них не образуется, но для их эксплуатации требуется подготовка воды и периодическая замена электродов.
• Индукционные котлы используют для нагрева воды явление электромагнитной индукции. В герметичной катушке генерируется переменное магнитное поле высокой частоты, под его воздействием в сердечнике и корпусе котла генерируются токи Фуко, разогревающие металл. Тепло передается циркулирующему теплоносителю – воде. Такие котлы надежны, имеют высокий КПД, но и цена на них больше, чем на ТЭНовые и электродные.

Обобщая все положительные характеристики водяных электрических котлов, можно отметить их преимущества:

• Электрические котлы имеют небольшие размеры и могут быть установлены в любом удобном месте частного дома.

• Они имеют высокий КПД, бесшумны в работе, не выделяют никаких вредных веществ, не требуют дымоходов.
• Электрические котлы безопасны в эксплуатации.
• Они могут встраиваться в существующую систему отопления с газовыми или твердотопливными котлами в качестве резерва, вспомогательного элемента или предотвращения замерзания теплоносителя в зимнее время.
• Электрические котлы легко поддаются регулировке и техническому обслуживанию.

Главным фактором, который, к сожалению, ограничивает их широкое и повсеместное применение является более высокая цена на электроэнергию по сравнению с газом или твердым топливом. Большая часть электричества в мире производится путем сжигания углеводородов, поэтому эта самая удобная в использовании энергия пока проигрывает им по экономическим показателям.

Отопление газовыми котлами

В настоящий момент, отопление частного дома газовыми котлами является наиболее выгодным и перспективным, причем эта тенденция будет сохраняться еще не одно десятилетие. Почему же выгодно иметь в качестве «сердца» отопительной системы именно газовый котел?

• Газ при сгорании обладает очень большой теплотворной способностью, расходы на газовое отопление одни из самых низких.
• Газовые котлы некоторых моделей могут работать при отсутствии электроснабжения, поэтому могут быть включены в полностью автономную систему отопления.
• Для современных настенных газовых котлов с закрытой камерой сгорания (турбокотлы) не требуется отдельного помещения, они могут стать красивой частью интерьера кухни.

• В газовых двухконтурных котлах эффективно реализуется функция подогрева воды.
• Газовые котлы имеют высокий КПД, в них легко регулируется мощность, они поддаются процессу автоматизации системы отопления, дистанционному контролю (даже через интернет или GSM—модуль).
• Современные газовые котлы не создают при работе большого шума, за исключением моделей с вентиляторной горелкой.
• Все современные сертифицированные котлы оснащены многоуровневой системой безопасности, минимизирующей вероятность утечки газа и перегрева теплоносителя.
• При сгорании газа не образуется шлаков и сажи, поэтому в течение длительного времени котлы не требуют вмешательства человека.

При всей экономической выгоде и привлекательности газового отопления существуют и подводные камни, которые следует учитывать:

• Работы по подведению магистрального газа и подключению газового котла требуют обязательного проектирования, оформление пакета разрешительных документов, что связано с очень большими финансовыми затратами, они занимают продолжительное время.
• Установку и пусконаладочные работы газового котла запрещено производить самостоятельно.

• Газовые котлы – сложное и взрывоопасное оборудование, требующее периодического контроля и технического обслуживания только уполномоченными на это организациями. Причем это требование обязательное и это связано с дополнительными расходами.
• Газовые котлы большой мощности (от 50 кВт) работают только с дымоходами и требуют отдельного помещения, отвечающего определенным нормам по площади, объему, вентиляции.
• Современные газовые котлы, работающие в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя, требуют подключения к электрической сети.

Поэтому прежде чем делать выбор в пользу газовых котлов, следует учесть все вышеописанные факторы и оценить предстоящие расходы. И, возможно, на эти деньги можно будет купить такой запас твердого топлива, которого хватит на несколько десятков лет. И такое бывает!

Цены на модельный ряд отопительных котлов

Отопительные котлы

Альтернативные способы отопления частного дома

Существуют способы отопления частных домов, которые позволяют отказаться от сжигания газа, жидкого или твердого топлива, использования дорогой электрической энергии. Это одно из самых перспективных направлений, которое бурно развивается в развитых странах. Речь идет об использовании солнечной и геотермальной энергии.

Использование солнечных коллекторов

Идея использования энергии Солнца для целей отопления и нагрева воды давно нашла свою реализацию в развитых странах. Например, в Израиле 3% от всей произведенной энергии в стране вносят солнечные коллекторы, что позволяет экономить более двух миллионов баррелей нефти в год. В Китае, суммарная мощность солнечных коллекторов превышает все атомные станции России вместе взятые. И таких примеров еще очень много.

В условиях России солнечные коллекторы не смогут полностью обеспечить систему отопления зимой необходимым теплом, но внести свой существенный вклад, экономя энергоресурсы, смогут. Использование солнечной энергии дает владельцу частного дома неоспоримые преимущества:

• В летнее время солнечные коллекторы могут полностью обеспечить частный дом горячей водой.
• В зимнее время солнечные коллекторы способны в условиях России сэкономить 30–50% расходов на отопление.
• Для установки и эксплуатации коллекторов не требуется разрешение.

Однако применение солнечных коллекторов связано с определенными трудностями:

• Высокая стоимость оборудования и монтажа.
• Отсутствие достаточного количества классных специалистов.
• Солнечные коллекторы работают только в солнечные дни, поэтому потребуется емкость-теплоаккумулятор, чтобы накопленной энергией можно было воспользоваться и в ночное время.

• В летнее время коллекторы могут войти в режим стагнации, когда собранное ими тепло просто некуда будет девать. Даже емкости теплоаккумулятора может не хватить. Лучший способ сброса излишнего тепла – подогрев воды в бассейне.

При нынешних ценах на оборудование и энергоносители, отсутствие государственной поддержки повсеместного внедрения солнечных коллекторов для целей отопления и подогрева воды, их использование будет чаще всего нецелесообразно. Правда, в летнее время самодельные солнечные коллекторы замечательно греют воду в душевых, а самодельные воздушные коллекторы из алюминиевых банок греют помещения в зимние солнечные дни.

Подробную информацию, о том как сделать солнечный коллектор можете прочитать в соответствующем разделе на нашем сайте.

Использование тепловых насосов

Одно из перспективных направлений альтернативных источников энергии – это тепловые насосы. Эти агрегаты «выкачивают» тепло из окружающей среды, из любого объекта, который имеет температуру хотя бы 1 градус Цельсия. Такими объектами может быть грунт, водоем или скважины в земле, где температура неизменна. Можно сказать, что тепловой насос – это холодильник, только включенный наоборот. Испаритель, который забирает тепло, проложен в грунте или водоеме, а конденсатор, отдающий тепло, находится внутри дома. Кстати, тепловые насосы внешне очень похожи на холодильники.

В мире уже накоплен немалый опыт использования тепловых насосов, что позволяет сказать о преимуществах такого способа отопления:

• Тепловые насосы – самый экологичный и безопасный способ получения энергии из окружающей среды, использующий полностью возобновляемые природные источники.
• В летнее время эти агрегаты могут использоваться для кондиционирования – сбрасывая избыточное тепло из дома во внешнюю среду.
• Тепловые насосы работают бесшумно, для них не требуется отдельных помещений, дымоходов, запасов топлива.

Главным и, пожалуй, единственным недостатком, определяющим малое использование тепловых насосов на территории бывшего СССР – это высокая стоимость оборудования и монтажа, которая может не окупиться за весь срок службы этих агрегатов. Пока затраты на установку и эксплуатацию тепловых насосов не сравняются с газовыми котлами, говорить об их широком внедрении преждевременно. Это когда-нибудь произойдет, но когда неизвестно, так как газовое лобби в России еще достаточно сильное.

Расчет и проектирование системы отопления частного дома

После того как хозяин частного дома определился с тем, какой вид топлива он будет использовать, необходимо выбрать именно ту систему отопления, которая будет предпочтительна него. Что при этом надо учесть?

• Если в месте расположения дома очень часто происходит отключение или перебои с электроэнергией, то наиболее предпочтительны будут печи, камины, энергонезависимые твердотопливные или газовые котлы. Система отопления при этом должна быть с естественной циркуляцией теплоносителя. Если есть аварийный бензиновый или дизельный генератор, то можно проектировать более современную систему отопления.
• Если к дому подведена газовая магистраль, то однозначный выбор – это газовый котел с двухтрубной водяной системой отопления с принудительной циркуляцией. Эти системы отлично себя зарекомендовали, легко проектируются, монтируются, управляются и ремонтируются. Если подвод газа планируется в ближайшей перспективе, то можно первое время обойтись электрокотлом, его в дальнейшем лучше оставить в системе в качестве резервного.

• Лучшие результаты дает сочетание радиаторного отопления и теплых водяных полов. В маленьких помещениях можно обустроить электрические теплые полы. Теплые полы делают в санузлах, кухнях, коридорах, холлах, помещениях бассейнов, — там, где уложена плитка или керамогранит.
• В домах периодического появления, которые будут простаивать большую часть зимнего сезона лучше предусмотреть печь, камин или инфракрасные излучатели, — они быстро прогреют помещения при появлении хозяев. Теплоноситель системы отопления в таких домах может замерзнуть.

Рекомендуем ознакомиться с популярной технологией проектирования системы отопления — «Ленинградка«, которая позволит без особого труда сделать отопление в частном доме.

Проектирование системы отопления

Иногда хозяева частных домов пренебрегают проектированием системы отопления. И очень зря! Этот шаг обязательно должен быть выполнен, причем специалистами. Почему?

• Расчет и проектирование любой системы отопления начинается с оценки теплопотерь дома. Методика этих расчетов имеет довольно сложный алгоритм: необходимо пользоваться массой справочных данных, нормативными документами, учитывать климатический пояс, ориентацию дома по сторонам света и множество других исходных данных. Это под силу только специалисту.
• В случае необходимости проектировщики дадут свои рекомендации по утеплению всего дома либо «мостиков холода», что в дальнейшем сэкономит немалые средства.
• В расчетах, проведенных специалистами, будут даны рекомендации по приобретению конкретного отопительного оборудования и материалов в необходимом количестве, что позволит избежать избыточных затрат.
• Проект системы отопления включает подробные чертежи и аксонометрические схемы по установке каждого теплового прибора, диаметру трубопроводов и трассам их укладки, что позволит избежать ошибок монтажа.

Существует упрощенная методика расчета мощности котла. Для этого принимают, что на каждые 10 м² помещения должно приходиться 1 КВт мощности котла плюс 10%. Например, площадь дома 180 м², следовательно, котел должен иметь мощность 18 КВт+1,8 квт=19,8 КВт. Из выбранной модели выбирается такой, у которого мощность не меньше, например, 20 КВт. Эта методика работает примерно в 70% случаев, но в оставшихся 30% могут быть скрыты непредвиденные расходы на переделку.

Калькулятор расчета требуемой тепловой мощности

Можно подойти к расчету и несколько более сложным, но вместе с тем — весьма точным методом. Необходимо рассчитать потребность в тепловой энергии для каждого помещения, с учетом имеющихся особенностей, а затем просуммировать полученные значения.

Чтобы не допустить ошибки, рекомендуется составить небольшую табличку, например, такую:

Потом, положив перед собой план дома и, при необходимости, проведя некоторые замеры рулеткой, можно быстро заполнить все требуемые значения. Останется лишь рассчитать потребную мощность для каждого помещения — это сделать совершенно несложно, если воспользоваться возможностями нашего калькулятора:

Перейти к расчётам

Сумма значений по всем помещениям даст необходимую мощность котла.

Выбор радиаторов отопления

Для того чтобы потребитель не потерялся в современном многообразии радиаторов отопления, дадим несколько дельных советов:

• Для систем отопления с естественной циркуляцией лучший выбор – чугунные радиаторы. Они имеют превосходную коррозийную стойкость, малое сопротивление протоку теплоносителя. Из секций можно собрать радиатор любого размера, соответственно и мощности. Чугунные радиаторы имеют большие объем, массу и тепловую инерционность. Нагреваются они долго, но и остывают тоже. Они могут применяться и в закрытых системах с принудительной циркуляцией.

• Для закрытых систем отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя лучшим выбором будут стальные панельные радиаторы, которые можно подобрать из каталога производителя любого удобного размера и нужной теплоотдачей. Они имеют цельную конструкцию, исключающую протечки в местах соединений секций, привлекательный дизайн. Теплоотдача панельных радиаторов идет в основном через конвекцию. В открытых системах отопления их применять не следует, так как процесс коррозии очень быстро их выведет из строя.

• Биметаллические радиаторы можно применять как в открытых, так и закрытых системах отопления. Эти отопительные приборы имеют привлекательный внешний вид, высокую теплоотдачу. Нужный размер собирается из отдельных секций.
• Алюминиевые радиаторы внешне неотличимы с биметаллическими, но отличаются по конструкции. Циркуляция теплоносителя происходит в алюминиевых трубках внутри секции. Эти радиаторы очень критичны к качеству теплоносителя, их нельзя напрямую соединять с медными трубами. Радиатор необходимого размера и мощности собирается из отдельных секций. Их можно применять только в закрытых системах отопления.

Цены на популярные модели радиаторов отопления

Радиаторы отопления

Видео: выбор радиаторов отопления

Выбор труб для системы отопления

Еще совсем недавно не было никакой альтернативы стальным трубам в системе отопления, но времена изменились и на рынке появилось множество других труб, которые тоже можно применять для этих целей. Краткий обзор труб приведен в сводной таблице.

Наименование труб	Миниатюра	Достоинства	Недостатки
Стальные трубы		Высокая механическая прочность	Подверженность коррозии
		Малое температурное расширение	Сложный и долгий монтаж
		Температурная стойкость (до 150°С)	Высокая стоимость по сравнению с полимерными трубами
		Выдерживают высокие давления
Трубы из нержавеющей стали		Устойчивость к высоким давлениям	Сложный и дорогой монтаж
		Устойчивость высоким температурам	Высокая цена на трубы и особенно на пресс фитинги
		Коррозийная стойкость
		Долгий срок службы
		Эстетичный внешний вид
Медные трубы		Широкий температурный диапазон, выдерживают как промерзание, так и нагрев теплоносителя до 500 °С	Высокая цена на трубы и фитинги
		Устойчивы к высоким давлениям и гидроударам
		Срок службы может достигать 100 лет.
		Сравнительно со стальными трубами простой монтаж
		Эстетичный внешний вид
Полипропиленовые трубы		Небольшой вес	Высокий коэффициент линейного расширения
		Длительный срок эксплуатации (при соблюдении температурного режима) – 25 лет и более	При температурах выше 90°С очень быстро разрушаются
		Гладкие внутренние стенки	Нельзя гнуть, при любых поворотах применяются фитинги
		Устойчивость к отрицательным температурам	При некачественном монтаже возможно сужение внутреннего диаметра
		Простой и быстрый монтаж
		Эстетичный внешний вид
Трубы из сшитого полиэтилена		Высокая плотность	Боятся УФ-излучения
		Устойчивость к высокому давлению и температурам	Высокая стоимость фитингов и трубы
		Гладкая внутренняя поверхность	Монтаж производится только специальным профессиональным инструментом
		Малый коэффициент линейного расширения
		Длительный срок службы
		Простота, скорость и надежность монтажа (при условии применения специальных фитингов и инструмента)
		При монтаже трубу можно сгибать
Металлопластиковые трубы		Коррозийная стойкость	Высокая цена на фитинги
		Допустимая температурная стойкость	Неустойчивость к промерзанию
		Небольшое линейное расширение	Возможность расслоения при неграмотном монтаже
		Гладкая внутренняя поверхность	Срок службы до 15 лет
		Простота монтажа

Исходя из представленных в таблице данных, можно сделать некоторые выводы:

•          Для систем с естественной циркуляцией теплоносителя предпочтительней всего использовать стальные трубы, проложенные открытым способом.
•          Для обвязки твердотопливных котлов необходимо использовать металлические трубы: стальные, нержавеющие или медные, так как полимерные трубы плохо выносят температуру выше 90 °C.
•          Для скрытой прокладки внутри строительных конструкций допускается использование нержавеющих, медных, полипропиленовых, труб из сшитого полиэтилена и металлопластиковых с пресс-фитингами. Все трубы следует укладывать в изоляции, которая исключит химическое воздействие цементного раствора, а также компенсирует тепловое расширение.
•          Для полимерных труб максимальная температура теплоносителя не должна превышать 70 °C.
•          В качестве водяного теплого пола лучше всего подходят трубы из сшитого полиэтилена.

Видео: выбор труб для системы отопления

Монтаж системы отопления частного дома

После того как сделан окончательный выбор котла для системы отопления, выполнен проект, закуплено необходимое количество радиаторов, труб, фитингов, комплектующих, самое время приступить к монтажу. Естественно, лучше всего, если его сделают специалисты, так как при самостоятельном монтаже неизбежны ошибки, а они бывают очень дорого стоят.

Систему отопления обычно монтируют после того, как выстроен дом, сделана крыша, вставлены окна, выполнена штукатурка стен, но перед началом окончательных отделочных работ. В современных системах принято прятать магистрали и подводящие трубы в строительные конструкции: пол и стены, поэтому все работы по монтажу планируют до заливки стяжек, тем более, если планируется теплый водяной пол. Каждая система отопления уникальна, но общие черты есть у всех. Отметим основные этапы монтажа.

Миниатюра	Описание этапа монтажа
	Производятся разметочные работы. Отмечаются места установки радиаторов, коллекторов, котла, трассы прохождения труб.
	В намеченных местах устанавливаются крепления для радиаторов, которые первоначально нужно навесить прямо в упаковке (пленке), чтобы наметить места прохождения труб для штробления. После этого радиаторы снимают и уносят в безопасное место.
	Производится штробление стен и других конструкций. В перекрытиях выдалбливаются или высверливаются места, где будут проходить подающая и обратная магистраль. После этого убирается весь строительный мусор и навешиваются радиаторы.
	Прокладываются магистральные трубы, которые будут скрыты в стяжке пола, делаются подводы к радиаторам отопления. Все трубы, скрытые в полу и стенах укладываются только в изоляции. В штробах трубы закрепляются гипсовым раствором.
	Производится промывка, а затем гидравлические испытания (опрессовка) труб и радиаторов системы отопления давлением в 6 бар, которое должно держаться не менее получаса. Устраняются выявленные недостатки. Сливается вода из системы отопления, радиаторы снимаются и уносятся в безопасное место для проведения отделочных работ. Все открытые части труб закрываются заглушками.
	Укладываются трубы теплого пола на слой утеплителя и арматурную сетку. Устанавливаются коллекторы, петли теплого пола подключаются к коллекторам. Делается промывка труб теплого пола.
	Производится опрессовка труб и коллекторов теплого пола давлением в 6 атмосфер. В течение суток давление не должно упасть ниже, чем на 1,5 атмосферы. Трубы остаются под давлением.
	Делается стяжка пола бетонным раствором. Толщина стяжки над трубами теплого пола не менее 5—7 см. Раствор лучше армировать полипропиленовой или базальтовой фиброй, а также рекомендуется применять пластификаторы, увеличивающие подвижность смеси и снижающие водо-цементное соотношение.
	Специалистами устанавливается и обвязывается котел отопления. Уполномоченной организацией производится подключение газа и пробный запуск котла.
	После окончания отделочных работ навешиваются и подключаются радиаторы, упаковку с которых можно снять. Система отопления заполняется водой, удаляется весь воздух, делается пробный запуск всей системы. Теплые полы можно запускать только через 28 дней после обустройства стяжки. Температуру следует поднимать постепенно, не более чем на 5°C в сутки.

Видео: монтаж системы отопления

Заключение

Подводя итоги статьи можно сделать несколько выводов:

•          Наличие доступного топлива в месте расположения дома определяет выбор наиболее экономически выгодной системы отопления.
•          Лучше всего себя зарекомендовали двухтрубные системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя.
•          Отопление – это сложная инженерная система, требующая грамотного подхода, поэтому проектирование и монтаж лучше доверить специалистам.
•          Доступность полимерных труб наличие недорогого инструмента позволяет некоторые этапы монтажа системы отопления выполнить самостоятельно.