Система отопления для дома – виды и способы монтажа

Системы отопления – предъявляемые требования и выбор

В современном строительстве используются различные виды систем отопления и множество модельных схем сопутствующего оборудования. Назвать то или иное решение оптимальным нельзя, так как при их монтаже и выборе необходимо учитывать конкретные условия и множество исходных данных. Однако есть несколько правил, которым подчиняются любые отопительные коммуникации.

• Система подачи тепла в доме должна обеспечивать правильную регулировку температуры. Помимо этого, тепло необходимо эффективно передавать и распределять по всем отапливаемым помещениям. Система отопления для частного дома должна отвечать нескольким критериям, основными из которых являются:
• Высокая эффективность при минимальных затратах. По этому показателю система отопления должна вырабатывать требуемое количество тепла для качественного обогрева помещений. При этом затраты на её монтаж и эксплуатацию необходимо свести к минимуму.
• Высокая степень автоматизации. В этом плане коммуникации по обеспечению обогрева дома должны использоваться при минимальном вмешательстве человека. Это позволяет максимально повысить безопасность их безопасность.

Современная система отопления с несколькими источниками тепла Источник homemarket.ua

• Высокая надёжность и устойчивость к износу всех компонентов системы. Оборудование, приобретаемое для монтажа коммуникаций должно быть максимально надёжным с длительным сроком эксплуатации и гарантией от производителя.

Достаточно часто, при монтаже тепловых магистралей применяется принцип – чем проще, тем надёжнее.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

• Боковое (стандартное) подключение;
• Диагональное подключение;
• Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

Разновидности систем отопления автономного типа

Стоит сразу отметить, что монтаж систем отопления лучше доверить профессионалам. Все отопительные системы, в первую очередь, классифицируются по виду топлива, которое используется для нагрева теплоносителя. Если по каким-либо причинам в вашей местности часто меняется оптимальный вид топлива, то можно задуматься о комбинированных котлах, которые позволяют использовать несколько видов топлива или источников энергии.

Ярким примером являются твёрдотопливные котлы с возможностью подключения газа или электричества. На рынке есть модели, совмещающие в себе несколько способов повышения температуры теплоносителя – газ, электричество, твёрдое или жидкое топливо.

Подобные котлы наделены всеми преимуществами стандартных устройств работающих на одном виде топлива. Однако они многократно увеличиваются, поскольку идёт совмещение нескольких типов в одном устройстве. Теперь разберём более подробно виды систем отопления.

Водяная система отопления с современным радиатором Источник www.remontnik.ru

Водяное отопление

Этот вид является наиболее распространённым. Относительная простота в монтаже и доступность теплоносителя – воды, сохранит актуальность водяного отопления ещё долгие годы. Для обеспечения оптимального обогрева применяются различные схемы установки. Это может быть двухтрубная система отопления или однотрубная система отопления.

В качестве теплообменников в таких системах выступают радиаторы, изготовленные из чугуна, стали или алюминия. Также, пользуются популярностью биметаллическое оборудование или батареи конверторного типа. Трубопровод выполняется из металла или специального пластика. Такую систему можно построить на базе практически любого нагревательного котла.

Преимущества:

• возможность контроля температуры компонентов системы;
• возможность монтажа трубопровода меньшего сечения относительно паровой и воздушной системы отопления;
• высокая степень безопасности при эксплуатации;
• достаточно низкие финансовые затраты и минимальные требования к количеству расходных материалов;
• отсутствие шума при эксплуатации;
• равномерный прогрев всех компонентов, входящих в систему.

«Ленинградское отопление» разводка Источник aquasistem.ru
Недостатки:

• вероятность закупорки системы воздушными пробками;
• необходимость постоянного мониторинга на предмет работоспособности источника тепловой энергии;
• при использовании металлических коммуникаций высокая вероятность поражением коррозией;
• при использовании радиаторов старого образца медленный разогрев системы;
• сложности при монтажных работах;
• чувствительность к низким температурам окружающего воздуха с опасностью размораживания системы.

Воздушное отопление

В таких системах обогрев помещения выполняется воздушным потоком. Окружающий воздух забирается заборниками и подаётся на нагревательный элемент системы. В его качестве может выступать газовое или электрическое оборудование. Также можно использовать водяной теплообменник.

Нагретый воздух посредством вентилятора нагнетается в помещение. При заборе новой порции, происходит смешивание уже нагретого воздуха из комнат со свежим с улицы. Для этого желательно установить в систему фильтрующий элемент, который задержит пыль и прочие нежелательные фракции.

Процесс выполняется циклически до тех пор, пока температура в помещении не будет поднята до требуемой отметки. Установленный в системе термостат выполняет отключение на нужной отметке и включает оборудование при отклонении в минус на один градус.

Схема воздушного отопления дома Источник build-experts.ru

Воздушные системы отопления подразумевают высокую гибкость для монтажа различных модулей и дополнений. Если установить в канал с нагревателем водяной охладитель или испаритель от кондиционера, то летом можно использовать коммуникации для создания прохлады в помещении.

В случае наличия функции теплового насоса в испарителе кондиционера, зимой этот контур, также, используют в качестве отопительного элемента. Сам канал подачи воздуха может быть оборудован увлажнителем, стерилизатором, ионизатором и множеством других дополнительных устройств.

Преимущества:

• возможность установки всех видов обработки воздуха в «одну точку», начиная от фильтрации и заканчивая увлажнением.
• дополнительные возможности режимом работы – кондиционирование или тепловой насос;
• за счёт контролируемой вентиляции экономится до 30% энергоресурсов по отношению к другим видам отопления;
• отличные комфортные характеристики сочетающие – отопление, вентиляцию и фильтрацию воздуха в базовой комплектации оборудования;
• регулировка температурного режима, при помощи термостата, может осуществляться через интернет;
• система не боится низких температур, обладает высокой надёжностью и долгим сроком эксплуатации;
• удобство при эксплуатации, поскольку все элементы системы легко доступны и поддаются быстрой замене.

Воздушное отопление при помощи камина Источник stroikairemont.com
Недостатки:

• большинство работ по установке системы должны быть запланированы ещё на стадии проектирования здания;
• воздушные коммуникации требуют определённого пространства во внутреннем объёме помещения.

Приборы водяного отопления

В качестве обогревательных элементов помещений могут выступать:

• традиционные радиаторы, устанавливаемые под оконными проемами и возле холодных стен, например, с северной стороны здания;
• трубные контуры напольного обогрева, иначе – теплые полы;
• плинтусные обогреватели;
• внутрипольные конвекторы.

Водяное радиаторное отопление – самый надежный и дешевый вариант среди перечисленных. Установку и подключение батарей вполне реально выполнить самому, главное, — верно подобрать количество секций по мощности. Недостатки – слабый прогрев нижней зоны комнаты и расположение приборов на виду, что не всегда согласуется с дизайном интерьера.

Все имеющиеся в продаже радиаторы делятся на 4 группы по материалу изготовления:

1. Алюминиевые – секционные и монолитные. На самом деле отливаются из силумина – сплава алюминия с кремнием, являются наиболее эффективными по скорости прогрева.
2. Биметаллические. Полный аналог алюминиевых батарей, только внутри предусмотрен каркас из стальных труб. Сфера применения – многоквартирные высотные дома с центральным теплоснабжением, где теплоноситель подается с давлением свыше 10 Бар.
3. Стальные панельные. Сравнительно дешевые радиаторы монолитного типа, сделанные из листов штампованного металла плюс дополнительное оребрение.
4. Чугунные секционные. Тяжелые, теплоемкие и дорогие приборы с оригинальным дизайном. Из-за приличного веса некоторые модели оснащаются ножками – подвесить такую «гармошку» на стену нереально.

Примечание. Речь идет о чугунных радиаторах в современном дизайнерском исполнении. Батареи советского образца типа МС-140 устарели по всем параметрам.

По востребованности лидирующие позиции занимают стальные приборы – они недороги, а с точки зрения теплопередачи тонкий металл мало уступает силумину. Следом идут алюминиевые, биметаллические и чугунные обогреватели. Выбирайте, какие вам больше нравятся.

Конструкция теплых полов

Система напольного обогрева состоит из таких элементов:

• греющие контуры из металлопластиковых либо полиэтиленовых труб, залитые цементной стяжкой или уложенные между лагами (в деревянном доме);
• распределительный коллектор с расходомерами и термостатическими вентилями для регулирования расхода воды в каждой петле;
• смесительный узел – циркуляционный насос плюс клапан (двух— или трехходовой), поддерживающий температуру теплоносителя в диапазоне 35…55 °C.

Узел подмеса и коллектор соединяются с котлом двумя магистралями – подающей и обратной. Нагретая до 60…80 градусов вода порциями подмешивается клапаном в контуры по мере остывания циркулирующего теплоносителя.

Теплые полы – самый комфортный и экономичный способ обогрева, хотя затраты на монтаж в 2—3 раза выше устройства радиаторной сети. Оптимальный вариант отопления изображен на фото – напольные водяные контуры + батареи, регулируемые термоголовками.

Теплые полы на стадии монтажа — раскладка труб поверх утеплителя, крепление демпферной полосы для последующей заливки цементно-песчаным раствором

Конвекторы плинтусные и внутрипольные

Обе разновидности обогревателей похожи конструкцией водяного теплообменника – медного змеевика с насаженными тонкими пластинами – ребрами. В напольном исполнении греющая часть закрыта декоративным кожухом, внешне напоминающим плинтус, сверху и снизу оставлены зазоры для прохождения воздуха.

Теплообменник внутрипольного конвектора установлен в корпусе, находящемся ниже уровня чистого пола. Некоторые модели комплектуются малошумными вентиляторами, повышающими производительность обогревателя. Теплоноситель подается по трубам, уложенным скрытым способом под стяжкой.

Описанные приборы удачно вписываются в дизайн помещения, а подпольные конвекторы незаменимы возле прозрачных наружных стен, целиком сделанных из стекла. Но рядовые домовладельцы не торопятся приобретать эти приборы, поскольку:

• медно-алюминиевые радиаторы конвекторов – удовольствие не из дешевых;
• для полноценного обогрева коттеджа, расположенного в средней полосе, придется ставить обогреватели по периметру всех комнат;
• внутрипольные теплообменники без вентиляторов малоэффективны;
• те же изделия с вентиляторами издают тихий монотонный гул.

Прибор плинтусного обогрева (на фото слева) и внутрипольный конвектор (справа)

Отсюда вывод: конвектор — полезная вещь для определенных мест, где затруднено размещение обычных батарей. Но обогревать такими приборами целое здание неоправданно дорого.

Видео описание

Смотрите в видео что такое воздушное отопление в доме:

Паровое отопление

Эта закрытая система отопления, и в наше время, остаётся достаточно востребованным решением. Для её эксплуатации хорошо подходят различные виды топлива – твёрдое, газ и электричество. Также используются и комбинированные источники температуры, которым отдаётся приоритет при монтажных работах. Грамотный выбор парового котла помогает значительно сэкономить на расходах по обогреву жилого помещения.

Принцип работы такой системы заключается в доведении воды до точки кипения. Полученный в результате пар направляется в систему отопления. Проходя по коммуникациям, он охлаждается и в виде конденсата поступает обратно в паровой котёл. Насколько будет надёжна система при эксплуатации, напрямую зависит от модели парового котла. Она подбирается исходя из конструкционных особенностей отапливаемого здания и его площади.

Преимущества:

• быстрое достижение требуемой температуры в здании вне зависимости от его площади;
• низкая вероятность выхода из строя при низких температурах окружающего воздуха;
• цикличный процесс обогрева;
• экологическая безопасность системы.

Котёл для парового отопления Источник build-experts.ru
Смотрите также: Каталог проектов двухэтажных домов с котельной и камином

Недостатки:

• взрывоопасность парового котла и необходимость постоянного контроля во время эксплуатации;
• высокая сложность монтажных работ;
• высокая цена комплектующих;
• для ввода в эксплуатацию необходимо получать разрешение в контролирующих органах;
• достаточно высокий уровень шума при заполнении системы паром;
• негативное влияние на эксплуатационные возможности системы высокой температуры теплоносителя;
• отсутствует возможность полностью контролировать температурный режим внутри помещений.

Газовое отопление

На территориях, имеющих магистральные газовые коммуникации, оборудуют отопление на природном газе. По существу, это один из видов водяного отопления. Просто в данном случае в качестве основного источника энергии выступает газ. Однако на этой основе может быть реализована как воздушная, так и паровая система.

При отсутствии магистральных газовых линий можно организовать небольшое газовое хранилище, которое нужно заполнять сжиженным газом на период отопительного сезона. Такие хранилища называются газгольдерами и в них газ доставляется и хранится в сжиженном виде.

Напольный газовый котёл Источник www.ural.org

Преимущества:

• высокий срок эксплуатации оборудования системы;
• высокий уровень экономии на топливе;
• экологическая чистота источника энергии.

Недостатки:

• высокая сложность монтажных работ;
• высокая стоимость компонентов системы;
• необходимость получения разрешения у контролирующих органов;
• необходимость постоянного контроля сервисными службами;
• при отсутствии магистрального подключения, дополнительные расходы на необходимое оборудование;
• при отсутствии магистральных газовых линий, использование сжиженного газа в газгольдере обойдется дороже природного, плюс, придется регулярно тратить время на дозаправку системы.

Электрическое отопление

Три главных плюса электрических систем отопления – это возможность полной автоматизации, безопасность и экологичность. Минус всего один – пока ещё достаточно высокая стоимость электроэнергии. Но если финансовый вопрос не на первом плане, то удобство перекрывает цену вопроса.

В большинстве электрических систем отопления нет нужды в использовании теплоносителей. В конвекторах, инфракрасных обогревателях, электрокаминах и подобных устройствах электроэнергия напрямую преобразуется в тепло. Единственное исключение — электрокотлы, которые нагревают воду для системы отопления и/или бытового использования.

Настенный электрический котёл Источник avatars.mds.yandex.net

Преимущества:

• достаточно демократичные цены на комплектующие системы;
• использование электрических котлов в системах горячего водоснабжения одновременно с обогревом помещений;
• мобильность многих компонентов системы;
• отсутствие необходимости в сервисном обслуживании с серьёзными финансовыми затратами;
• широкие возможности для автоматизации процесса и поддержания оптимальных температурных режимов в здании;
• экологическая безопасность источника тепла.

Недостатки:

• Высокая стоимость электроэнергии.
• Для работы системы отопления требуется достаточно высокая мощность. Впрочем, даже стандартных 10-15 кВт обычно с избытком достаточно для обогрева дома 100-150 м².
• Если «на линии» наблюдаются частые перебои с подачей электроэнергии, то нужно предусмотреть наличие бесперебойника и/или генератора. Впрочем, то же самое касается и других систем отопления, ведь для работы автоматики и насосов в них нужно бесперебойное электроснабжение.

Тёплые полы – альтернатива радиаторному отоплению

К любому из описанных контурных агрегатов можно подвести подключение водяного пола. К системе отопления он монтируется несложно, а пользы от него сравнительно больше, чем от понятных и громоздких радиаторов. Рассмотрим подробно преимущества этого вида обогрева:

1. Несомненная экономия топлива на обогрев всего объёма помещения. Можно тратить энергию только на нагрев воды, которая и сделает всё остальное – от полов, по принципу конвекции, тепло будет уходить вверх, тем самым создавая общую приятную атмосферу.
2. Увеличение полезного пространства за счёт отсутствия радиаторов отопления. Вся конструкция скрыта под напольным покрытием и никак себя не выдаёт.
3. Монтаж по желанию производится самостоятельно, что позволяет сэкономить на обращении к профессионалам.

Частная система отопления водяные полы уже заслужила всеобщее одобрение у пользователей, так как оправдывает все заявленные производителем качества.

Видео описание

Смотрите в видео, все подводные камни при обустройстве отопления в частном доме:
Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на электрике и отоплении.

Геотермальное отопление

При выборе в качестве источника тепла энергетических ресурсов, предоставляемых землёй – это получение экологически безопасной и экономичной системы отопления дома. Наряду с газовым отоплением, одним из источников энергии является геотермальное тепло земли. Грунт поглощает порядка 98% от всей энергии идущей от солнца. В глубоких слоях всегда присутствует тепло и это не зависит от времени года и температуры на поверхности.

Геотермальная система отопления состоит из двух контуров – внешнего и внутреннего. Внешние коммуникации отвечают за коммутацию между теплообменником и внутренним контуром системы. Они находятся глубоко под землёй.

Схема геотермального отопления Источник respect-stroy.com

Внутренний контур – это классическая однотрубная система или двухтрубная система отопления частного дома с радиаторами. Теплоносителем в них выступает либо вода, либо другая подходящая жидкость, например, специальное масло.

Преимущества

• минимальная зависимость системы от климатических условий;
• низкие расходы при эксплуатации системы;
• стабильный приток тепловой энергии в необходимом количестве;
• экологическая безопасность источника тепла.

Недостатки:

• высокая сложность монтажных работ;
• высокая стоимость компонентов системы;
• низкая окупаемость системы – порядка 8 лет;
• требуется обязательно сооружать коллектор.

Варианты устройства двухтрубной системы

Основным отличием двухтрубной схемы обогрева частного дома является подключение каждой батареи к магистрали как прямого, так и обратного тока, что увеличивает в два раза расход труб. Зато у владельца дома появляется возможность регулирования уровнем теплоотдачи каждого отдельно взятого отопительного прибора. В итоге можно обеспечить разный температурный микроклимат в комнатах.

При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устраивают ее следующим образом:

• От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
• Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
• От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.

При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.

Вертикальная система с верхней разводкой

В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.

Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:

• Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
• Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
• Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.

Вот так это выглядит:

При выборе типовой схемы разводки необходимо учесть множество факторов, начиная от площади дома, и заканчивая, материалами, использованными при его строительстве. Лучше подобные вопросы решать со специалистами, чтобы исключить вероятность ошибки. Ведь речь идет об обогреве дома, главном условии комфортного проживания в частном жилье.

Способы монтажа

Затронем способы монтажа тепло-несущих коммуникаций. В этом вопросе однозначного мнения не существует, поэтому за консультацией лучше обратиться в компанию, которая занимается монтажом систем отопления. Наиболее распространёнными вариантами монтажа являются однотрубная или двухтрубная система отопительных коммуникаций. Мы не будем на них останавливаться, а расскажем о двух менее известных способах.

Коллекторная система

Основным узлом при таком способе монтажа в данной системе является коллектор, отвечающий за распределение теплоносителя.

Коллектор для однотрубной отопительной системы Источник termoresurs.ru

Центральное отопление многоквартирных домов

По магистральным трубопроводам теплоноситель из центральной котельной подается на тепловой узел многоквартирного дома и дальше распределяется по квартирам. Дополнительную регулировку степени подачи горячей воды в таком случае производят непосредственно на тепловом пункте, для чего используют циркулярные насосы. Данный способ подачи теплоносителя конечному потребителю называют независимым (подробнее: «Централизованное отопление это одновременно плюсы и минусы «).

Кроме этого в многоквартирных домах используют зависимые отопительные системы. В таком случае теплоноситель транспортируют в квартирные батареи без дополнительного распределения прямо с ТЭЦ. При этом температура воды находится вне зависимости от того, подается она через распределительный пункт или непосредственно потребителям.

Видео описание

В этом видео покажут, как сделать коллектор для теплого пола своими руками:
Коллекторная система отопления, также известная как, лучевая система отопления состоит из следующих элементов:

• коллектор;
• насос;
• приборы отопления;
• приборы, отвечающие за безопасность;
• расширительный бак;
• трубопровод;

В свою очередь, узел коллектора монтируется из двух частей:

1. Входная – она коммутируется с нагревательным агрегатом, принимая теплоноситель необходимой температуры, и распределяет его по контурам системы.
2. Выходная – к ней подсоединяются обратные контуры, которые отдают остывший теплоноситель, перенаправляемый для следующего нагрева в котёл.

Основное отличие и преимущество такого способа монтажа – возможность независимого подключения отопительных приборов к системе. Это позволяет упростить ремонтные работы и более точно регулировать температуру в помещения. Недостатком является высокие затраты на коммуникации и монтаж.

Система «Ленинградка»

Ещё одним интересным решением является ленинградская система отопления. Система отопления «ленинградка» в частном доме позволяет нивелировать потери тепла теплоносителем при удалении от котла.

Это основная проблема отопительных систем классического типа – достижение одинаковой температуры на всей протяжённости магистрали. Решая эту задачу приходится увеличивать количество отопительных приборов по мере удаления от источника тепла.

Радиатор установленный по схеме – «ленинградка» Источник plusteplo.ru

Виды водяных систем

Любую систему можно классифицировать по следующим категориям:

1. Одноконтурная с диагональным, параллельным или обратно диагональным подключением.
2. Двухконтурная. С системой генерирования горячей воды на бытовые нужды.
3. Коллекторная.

Каждая из них имеет преимущества, недостатки и особенности. Рассмотрим всё подробно:

• Первый вариант доступен для понимания и самостоятельной сборки, так как имеет простейшую схему – вода делает полный круг по системе и возвращается остывшей в теплообменник отопительного агрегата. Там она снова нагревается и цикл повторяется. Достоинство такой системы в меньшем использовании материалов при конструировании, недостаток – меньший КПД, так как уже на небольшой протяжённости труб системы, вода значительно теряет температуру.

Утверждение, что потребуется полная остановка котла для замены дефектного участка – неверно. Конструкция может быть точечно заменена, если на входе и выходе системы стоят запорные вентили. К тому же эта особенность позволяет пользователю регулировать температуру носителя.

• Двухконтурная система отопления выгодно отличается от первого варианта постоянной подачей нагретого теплоносителя на любую длину трубопровода. Это позволяет равномерно прогревать все радиаторы, и, следовательно, помещения. Принцип действия также прост – одна труба подаёт горячий носитель, вторая – уводить холодные массы.

Запорная арматура ставится в большем количестве, чем на одноконтурную систему, что выглядит не лучшим образом, равно как и большая протяжённость труб по всему дому. Выбирать приходится между качеством отопления и красотой интерьера. Большим достоинством двухконтурной системы отопления становится получение горячей воды для бытовых нужд.

• Коллекторная или накопительная система представляет собой патрубок большого диаметра, откуда вода выходит по меньшим трубам. Устанавливается такая конструкция в каждый радиатор, являя собой отдельный контур, ответвлённый от всей системы. Такой тип отопления имеет больший КПД, чем вышеперечисленные.

Однако и проблемы значительно увеличиваются: во-первых, каждый радиатор должен иметь собственный циркуляционный насос – одним действовать по всей площади не получится, во-вторых, количество трубопроводов ещё больше, чем у двухконтурной системы. Достоинства есть: в случае неполадок, легко заменяется радиатор без отключения всей системы, отопление происходит много быстрее, регулировке подвержен каждый участок прогрева. Если необходимо, конструкция переключается на иные схемы водяных систем отопления – например, тёплые полы.

Выбрать собственную разводку просто – всё зависит от нужд владельцев, размеров помещения, где требуется поддержка температуры и реальных теплопотерь. Типы систем водяного отопления могут решить разные задачи при правильном подборе.

Различия в герметичности

Все отопительные системы делятся на два типа – открытая и закрытая система отопления, разница заключается в том, что открытые коммуникации сообщаются с атмосферой, а закрытые нет.

Открытые системы

Открытая система отопления имеет негерметичный расширительный бак. В нем монтируется сливной патрубок, который отводит излишки воды в канализацию или за пределы здания. Форма сосуда пи этом значения не имеет. Располагают бак на самой высокой точке тепловых коммуникаций.

Схема системы отопления открытого типа Источник avatars.mds.yandex.net

Поскольку у бачка имеется легко открываемая крышка то заполнение системы водой можно проводить ручным способом при помощи вёдер или шланга. Давление в контурах всегда равно атмосферному и по этой причине такие системы не требуют установки контролирующих устройств и более безопасны при эксплуатации.

Закрытые системы

Система отопления закрытого типа с насосом и расширительным баком более сложна при монтаже. Входящие в состав элементы полностью герметичны и форма бака имеет важное значение, она подбирается с таким расчётом чтобы выдерживать давление при минимальной толщине стенок.

Такие системы требуют более внимательного отношения поскольку в них присутствует высокое давление. Для обеспечения безопасности при эксплуатации требуется установка контрольных приборов и аварийного клапана на расширительном баке.

Закрытая система отопления с принудительной циркуляцией Источник dpa.cv.ua

Критерии выбора котла для автономного отопления частного дома

При выборе типа котла для отопления не возникает альтернативны только в том случае, если к дому подведен газ, он является самым дешевым видом топлива и в сравнении с другими источниками (электроэнергия не рассматривается) имеет ряд эксплуатационных преимуществ – не требует места для хранения запасов, выделяют в окружающую среду меньше продуктов горения, не так интенсивно загрязняет дымоходную систему.

Основными параметрами, на которые обращают внимание при выборе котла, являются:

• Мощность агрегата: напрямую связана с площадью отапливаемых помещений и температурным режимом, который обычно выбирают, руководствуясь строительными нормативами и ГОСТами.
• Количество контуров: если в доме не организовано горячее водоснабжение, практичнее выбрать двухконтурную модель, которая может нагревать воду.
• Место расположения: обычно агрегат устанавливают внизу в подвальном помещении на пол, встречаются и подвесные варианты для домов малой площади.
• Материал изготовления агрегата и теплообменника: чугун, нержавеющая сталь, медь.
• Вид камеры сгорания по способу подачи воздуха в топку: открытая или закрытая.
• Наличие систем автоматического управления и контроля, возможность программирования режимов работы.
• Способность котла работать с альтернативным топливом: актуально для жидкотопливных модификаций.

Рис. 14 Конструкция газового котла Rinnai

При выборе котла могут быть полезны следующие советы:

• Если в доме отсутствует горячее водоснабжение, рациональное и дешевле выбрать двухконтурного модель котла, чем устанавливать отдельно одноконтурный агрегат и газовую колонку, электрический бойлер.
• При пользовании электроэнергией ночной тариф обходится значительно дешевле дневного, в этом случае можно сэкономить на стоимости электроэнергии. Для этого ночью сильно прогревают весь дом за исключением спальных комнат, а днем отключают котел на длительное время или эксплуатируют его в режиме минимального обогрева.
• Для надежного функционирования всех котлов, которыми управляет автоматика с питанием от электросети, следует приобрести электрогенератор с автоматическим включением при пропадании электричества – это позволит котельному оборудованию продолжить свою работу при аварийных ситуациях на линии электропередач.

Рис. 15 Устройство твердотопливного котла Kolton

Как подобрать отопительный агрегат

Факторы, влияющие на выбор котла (или нескольких водогрейных аппаратов):

• используемый энергоноситель;
• мощность теплогенератора;
• зависимость от внешних источников энергии;
• цена;
• функциональность, удобство эксплуатации.

Примечание. Критерии подбора отопителя расположены в порядке приоритета. Пользователю важно, чтобы агрегат потреблял дешевое топливо и производил достаточно тепла. Цена играет второстепенную роль, на третьем месте стоит комфорт и функциональность.

Все бытовые котлы принято делить на группы по типу сжигаемого горючего (энергоносителя):

• газовые;
• электрические;
• твердотопливные;
• жидкотопливные, потребляющие солярку и отработанное масло;
• универсальные, работающие на 2—3 видах энергоносителей.

Каждая из перечисленных групп делится на разновидности по принципу работы, способу установки и другим критериям. Сделаем обзор существующих котлов и дадим ряд полезных рекомендаций.

Разновидности газовых котлов

Для организации отопления в частных домах продается 3 типа агрегатов, использующих природный газ:

1. Атмосферные. Камера сгорания – открытая, воздух на горение забирается из помещения котельной. Эффективность работы лежит в пределах 86…88%.
2. Наддувные (иначе – турбированные). Воздух в закрытую топку нагнетается вентилятором, управляемым электронной схемой. КПД котлов составляет 90…93%.
3. Конденсационные. Конструктивно похожи на турбированные отопители, но теплообменник и горелка устроены таким образом, что в определенном режиме котел использует скрытую теплоту сгорания топлива. Эффективность – 95%.

Справка. Все теплогенераторы способны сжигать 2 вида горючего – природный газ и сжиженная пропан-бутановая смесь (СУГ). Для перехода на СУГ производится замена топливных жиклеров и настройка автоматики.

Котлы изготавливаются в настенном, напольном и парапетном исполнении. Первая группа — это готовые мини-котельные, укомплектованные собственным расширительным бачком и насосом. Вторая разновидность — агрегаты большой мощности, либо не зависящие от электричества. Парапетные модели ставятся возле наружной стены, дымоход выводится прямо на улицу.

Среди большого ассортимента газовых водогрейных аппаратов непросто сделать правильный выбор. Наши рекомендации такие:

1. При ограниченном бюджете приобретайте атмосферный настенный котел. Но помните – отопители с открытой камерой нуждаются в традиционном дымоходе.
2. Для совместной работы с гравитационной системой понадобится энергонезависимый напольный агрегат атмосферного типа.

   Напольный энергонезависимый отопитель, оборудованный одноступенчатой горелкой, механической автоматикой безопасности EuroSIT и чугунным теплообменником

3. В квартиру или коттедж без готового дымохода лучше поставить наддувный теплогенератор. Отвод продуктов горения организуйте через коаксиальную трубу, проложенную сквозь внешнюю стену.
4. Чтобы подавать горячую воду 1—2 потребителям, купите двухконтурную модель. Если расход в сети ГВС большой, потребуется бойлер косвенного нагрева, подключенный к обычному одноконтурному отопителю.
5. Ознакомьтесь с развернутым описанием всех газовых отопителей, представленным в отдельной статье.

Конденсационный котел – самый экономичный среди газоиспользующих аппаратов. Минус агрегата – сложность, высокая цена оборудования и его ремонта.

Электрические водогрейные установки

Особенность электрокотлов любого типа – высокий КПД, достигающий 99%. Второй положительный момент – низкие затраты на инсталляцию и приобретение самих нагревателей. Агрегаты стоит применять в качестве вспомогательных источников тепла, работающих ночью по вдвое меньшему тарифу за свет.

Существует 3 типа электрических котлов (все выпускаются в настенном исполнении):

1. С традиционными трубчатыми нагревателями – ТЭНами. Современные аппараты оснащаются расширительной емкостью и циркуляционным насосом.
2. Электродные. Нагрев теплоносителя происходит благодаря химической реакции, возникающей в результате прохождения тока через водяную прослойку между 2 электродами.
3. Индукционные. Здесь теплоноситель греется стальным сердечником герметичной катушки, создающей в нем вихревые токи.

Теплогенератор с трубчатыми нагревателями (ТЭН) в разрезе

Для монтажа электроотопления лучше взять классический ТЭНовый котел, не требующий серьезной обвязки. Аппарат надежен и легко ремонтируется – сгоревший ТЭН всегда можно заменить самому. Индукционный теплогенератор дорог и не поддается восстановлению в случае поломки, а электродный сильно зависит от содержания солей в теплоносителе.

Совет. Не слушайте продавцов, называющих индукционные котлы энергосберегающими. Все электроустановки греют воду одинаково эффективно – потери не превышают 2%, остальная энергия преобразуется в тепло.

Классификация твердотопливных котлов

Для отопления загородных коттеджей применяется 3 разновидности агрегатов на твердом топливе:

• прямого горения – атмосферные и турбированные;
• пиролизные;
• автоматические пеллетные и угольные.

Об эффективности ТТ-котлов рассказывается немало мифов. Производители пиролизных теплогенераторов заявляют КПД 85—86%, пеллетных – до 90%. В действительности показатели куда скромнее: традиционные дровяные агрегаты – 75%, пиролизные – 75%, котлы на пеллетах и угольной крошке – до 86%.

Устройство котла прямого горения с огнетрубным теплообменником

Справка. Помимо перечисленных видов отопителей, существуют ТТ-котлы длительного горения с увеличенным размером топливника. Как отличить такие установки от классических дровяных теплогенераторов, читайте в соответствующей публикации.

Рекомендации по выбору котла на твердом топливе:

1. Для сжигания дров, угля и брикет прекрасно подойдет стальной аппарат прямого горения, оборудованный цепным регулятором тяги. Турбированные экземпляры автоматизированы и лучше сжигают древесину, но зависят от электричества.
2. Обращайте внимание на объем топки традиционного котла – от данного показателя зависит продолжительность горения.
3. Автоматизированные агрегаты на пеллетах – удачное решение для любителей комфортного отопления. Не придется рубить и таскать дрова, убирать угольную пыль, только еженедельно чистить топку и горелку.
4. Не связывайтесь с пиролизными ТТ-котлами, они априори дороже обычных, требовательны к качеству топлива, вдобавок расходуют электроэнергию.
5. Избегайте моделей с водонаполненными колосниками, если топить планируется углем. От перепада температур на поверхности решетки образуется твердый корж, который нелегко сбить.

Колосниковая решетка ТТ-котла из труб, заполняемых теплоносителем

Подбирая теплогенератор, помните о старой поговорке «скупой платит дважды». Лучше взять качественный классический аппарат с чугунным теплообменником, нежели дешевый «пеллетник» с электроникой неизвестного происхождения.

Дизельные и комбинированные модели

Данное тепловое оборудование применяется значительно реже газовых, дровяных и электрокотлов. Солярка стоит дороже остальных энергоносителей, а масляная отработка – горючее специфическое, рядовому домовладельцу явно неподходящее. Соответственно, подобные отопительные устройства эксплуатируются только в определенных условиях, когда доступ к другим ресурсам ограничен.

Многотопливные котлы разных производителей совмещают 2—3 энергоносителя, например, дрова + электричество, газ + уголь. Преимущество: покупаешь один теплогенератор, а получаешь два. Недостаток: агрегат не может похвастать высокой эффективностью и функциональностью. Самый «ходовой» вариант изображен на фото – ТТ-котел, оборудованный ТЭНовым блоком для электрического подогрева воды после затухания пламени в топке.

Электро-дровяной отопитель от российской фирмы Теплодар

Расчет мощности теплогенератора

Чтобы подобрать котел по производительности, следует выяснить нагрузку на систему отопления дома. То есть, рассчитать тепловые потери здания. Мы предлагаем вычислить данный показатель упрощенным способом:

1. Если жилую комнату отделяет от улицы одна стена с 1 оконным проемом, то на обогрев квадратного метра площади расходуется 0.1 кВт тепла.
2. Помещение с двумя внешними стенками (угловое) и 1 окном – 0.12 кВт/м².
3. То же, с 2 световыми проемами – 0.13 кВт/м².

Важный нюанс. Расчет выполняется под каждую комнату отдельно, потом результаты суммируются.

Алгоритм подходит для зданий с высотой перекрытий до 3 метров. Если потолки выше, расход теплоты считается по объему помещения. Соответственно, в комнате с 1 ограждением и окном принимается значение 35 Вт/м³ объема, в угловой – 40 Вт/м³, угловой с двумя проемами – 45 Вт/м³.

Определив потребность дома в тепловой энергии, подбираем мощность котельной установки согласно инструкции:

1. Производительность агрегата, работающего только на обогрев, принимаем с запасом 20%. То есть, умножаем найденное количество теплоты на коэффициент 1.2.
2. Теплогенератор, обеспечивающий ГВС, нужно брать с запасом 50% (коэффициент 1.5).
3. Для ТТ-котлов повышающие коэффициенты равны 1.5 и 2 соответственно.

Если вы проживаете в местности с мягким южным климатом, то коэффициенты применять не следует. И наоборот, жителям северных регионов стоит увеличить первоначальную цифру теплопотерь в 1.5—2 раза.

Расчет тепловых потерь по объему жилых помещений

Третий вариант – автоматические котлы

Загрузка топлива в камеру, контроль горения осуществляются в автоматическом режиме. Преимуществом является автономность работы (5-9 дней на одной загрузке), недостатком – высокая стоимость.

Такие котлы снабжаются загрузочным бункером для подачи твердого топлива и автоматикой. Принцип работы достаточно простой. Топливо определенной фракции загружается в бункер, из которого подается в загрузочную камеру по мере сгорания.

Отметим автоматические котлы польского производителя Metal-Fach

со стальным теплообменником (используется сталь марки P265GH толщиной до 6,00 мм),
КПД
свыше 90
%
, контроллером современного, инновационного типа
FL 310LGRTC
, позволяющим обслуживать один смеситель и до четырех циркуляционных насосов функциями непрерывной логики и пид-регулирования, верхней камерой сгорания, горелкой ретортного типа следующих линеек:

• SEG (работают на угле различных фракций)/SEG BIO (в качестве топлива используется пеллеты, овес, виноградные и оливковые косточки, другие сельскохозяйственные твердые отходы и уголь). Это приборы с автоматической подачей топлива, возможностью подключения комнатных (внутренних) и погодных (внешних) датчиков, лямбда-зонда и защитной системой STRAŻAK (FIREMAN), предотвращающей воспламенение гранул;
• SD DUO
  , в качестве твердого топлива используется уголь, в том числе семечка, угольная пыль, древесина любых лиственных пород (в ручном режиме). Котлы оборудованы топливораздаточной колонкой, двумя загрузочными камерами, автоматическим устройством, отвечающим за подачу топлива, при необходимости может подключаться лямбда-зонд;
• SD DUO BIO
  , настроены для сжигания пеллет, отходов сельского хозяйства, зерновых культур (пшеницы, овса), а также каменного угля, древесины имеющихся в наличии лиственных пород и угля. Приборы снабжены автоматическим лотковым загрузочным устройством с винтом подачи, устройством для поджига, лямбда-зондом (при необходимости), защитной системой STRAŻAK (FIREMAN), предотвращающей возгорание топлива вне топки.
• SMART
  и
  SMART EKO
  , работающие на угле фракции горошек, пеллетах, с уникальной горелкой Ekoenergia. Эти котлы могут функционировать как в ручном, так и автоматическом режиме, что гарантирует стабильность в теплообеспечении помещений. Контролер MASTER 500 позволяет управлять двумя насосами и комнатным термостатом.

Отдельно отметим автоматические котлы российской компании Vulkan

, разработанные на базе проверенных европейских производителей отопительного оборудования.

Они неприхотливые в работе и полностью адаптированные к российским условиям эксплуатации. Работают они на угле различных фракций (до 40,00 мм

), в том числе и штыбе, пеллетах (фракцией
от 6,00 до 8,00 мм
), теплообменники изготавливаются из котельной стали толщиной 6-8 мм, имеют шнековую подачу твердого топлива из бункера.

Эти автоматические угольные котлы способны работать в автономном режиме от пяти до десяти дней, комплектуются электроникой различных европейских производителей, позволяющей управлять двумя контурами отопительной системы и системы горячего водоснабжения (ГВС) одновременно.

С управлением может разобраться каждый, благодаря простому и интуитивно понятному меню (интерфейсу). Дополнительно устанавливаются GSM-модуль

для удаленного контроля и управления при помощи мобильной связи, системы золоудаления в автоматическом режиме и автоподжига.

По соотношению цена-качество-эффективность автоматические котлы Vulkan

одно из лучших предложений на российском рынке.

Отопление с принудительной циркуляцией

Итак, мы видим, что системы с естественной циркуляцией жидкости имеют ряд довольно весомых минусов. Альтернативой им являются системы с принудительной циркуляцией, в которой используется дополнительное оборудование, усиливающее подачу теплоносителя в системе. А именно циркуляционный насос.

Да, такой вид водяного отопления дома будет более затратным и сложным, но зато вы получаете множество преимуществ:

• Возможность отапливать большое помещение. Мы уже говорили, что естественная циркуляция не годится для больших домов. Если вы владелец как раз такого, то ваш вариант только система с принудительной циркуляцией.
• Усложнение системы. Установив насос, вы не зависите от такого показателя, как давление. Поэтому то, что было препятствием в самотечной системе — не проблема в принудительной. Так, например, теперь вы можете увеличить количество изгибов труб, если того требует планировка вашего дома.
• Использование труб меньшего размера. Согласитесь, аккуратный внешний вид отопительной системы не последний показатель, на который стоит обратить внимание.
• Меньшая зависимость качества отопления от наличия воздуха в системе. При самоциркуляции попадание воздуха в систему в значительной мере затруднило бы транспортировку теплоносителя по трубам. Принудительная система решает эту проблему, но в случае установки металлических труб следует применять специальные расширительные бачки со спускниками воздуха и предохранителями, дабы избежать коррозии системы.
• Возможность использования более износостойких и легких пластиковых труб.
• Возможно скрытого монтажа труб. Вы можете без проблем прятать трубы в стяжку и стен

Расчет мощности котла

Независимо от типа используемого топлива (твердое или жидкое, газ или электричество) принцип подключения всех систем отопления один. Различие есть лишь на этапе установки котла. При этом расчет его мощности производится по единой формуле:

где W – удельная мощность, необходимая для отопления 10 кв. м помещения;S – общая площадь дома.

Для российских регионов в расчет берутся следующие значения мощности:• для домов, расположенных в средней полосе России до 1,5 кВт;• для Сибири и Севера: на каждые 10 кв. м до 2 кВт;• для южных районов: до 0,9 кВт.

Так как на достаточный обогрев 10 кв. м жилого дома, расположенного в средней полосе России, требуется до 1,5 кВт мощности, то, к примеру, для отопления 100 кв. м понадобится котел мощностью 15 кВт:

(100 х 1,5)/10 = 15 кВт

Эту цифру увеличивают на 15-20% (запас мощности на возможные потери тепла, которое неизбежно теряется даже при идеальном утеплении здания). Таким образом, для обогрева дома 100 кв. м понадобится (15 + 2,3) = 17,3 кВт.

Рекомендуемая мощность котла

Вариант первый – классические котлы

Первый вариант традиционный, классический, который используется на протяжении тысяч лет в обычных печах, заложил дрова или уголь, заслонкой отрегулировал подачу воздуха. Основные недостатки – необходимость постоянного присмотра и низкий КПД, невозможность точно регулировать процесс горения. Достоинства – самый простой в техническом плане и обслуживании котел, работающий практически на любом виде твердого топлива.

Примеры классических котлов:

• ZOTA Carbon
  со стальным теплообменником, работающий на угле фракцией
  10,00 – 50,00 мм
  , мощностью
  от 15,00 до 60,00 кВт
  , с верхней загрузкой топлива, подвижной колосниковой решеткой и конструкцией, обеспечивающей максимальный дожиг топлива и точную подачу кислорода в топку;
• Buderus Logano
  со стальным теплообменником, может работать как обособленно, так и в комбинации с газовым или жидкотопливным котлом, мощностью
  12, 16, 20, 24, 27, 32, 45 кВт
  , в системах с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя, имеет небольшие размеры и защиту теплообменника, большой объем зольника и загрузочной камеры, работает на древесине (полена длиной до 33,00 и 53,00 см), угле, коксе.

Длительность горения таких котлов составляет 3-7 часов.

Что такое комбинированные котлы

Поскольку электрический обогрев стоит дорого, можно использовать альтернативное решение и выбрать котёл, способный работать на двух видах топлива. К примеру, можно приобрести электрическое оборудование, способное также выполнять функции газовой колонки. Или можно подобрать твердотопливный котёл, способный также какое-то время работать с электричеством.

Пока нет перебоев с газоснабжением, такой котёл будет работать исправно по общепринятой схеме, но как только возникнут любые неполадки, можно будет переходить на другой тип топлива и тем самым обеспечивать дому стабильный обогрев.

Комбинированный котёл стоит дороже обычного, но такие расходы будут вполне оправданными: ваш дом гарантированно не останется без тепла, и даже если одна система выйдет из строя, вторая тут же сможет его поддержать. Уровень температуры при этом будет оставаться на тех же величинах, и в помещении будет комфортно находиться.

Самостоятельно спроектировать и воплотить систему индивидуального обогрева достаточно сложно, и всё же это возможно. Ваш дом получит надёжный обогрев, который не будет зависеть от наличия или отсутствия газовых труб.

Требуется включить JavaScript или обновить плеер!

Традиционные отопительные системы

Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы .

Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.

Недостатки водяного отопления в длительном времени прогревания помещения, возможных протечках и разрывах труб. Нельзя отключать водяную систему зимой, так как вода замерзнет и разорвет трубы.