Система отопления частного дома: виды, конструкция, преимущества и недостатки

Виды систем отопления частного дома

Частный дом имеет массу достоинств перед квартирой в многоэтажке. Это и большая жилая площадь, и наличие собственного, пусть и небольшого дворика, где можно разбить сад и поставить беседку для отдыха. Единственной проблемой владельца является обогрев данной недвижимости. В этой публикации будут рассмотрены наиболее распространенные современные системы отопления частного дома, широко применяющиеся на всей территории России.

Как не замерзнуть в холода?

Многие столетия печи и камины были самыми распространенными теплогенераторами, использовавшимися для обогрева домов в России. Такие устройства также достаточно широко применяются, но выполняют они, чаще всего, вспомогательную или декоративную функцию. Существует несколько видов отопления частного дома, наиболее эффективными из которых является водяная, электрическая и воздушная.

Для того чтобы правильно выбрать обогрев дома, следует знать конструктивные особенности, преимущества и недостатки каждого вида. Многие наши соотечественники при строительстве домов совмещают сразу несколько типов отопления, чтобы не остаться без тепла при любых форс-мажорных обстоятельствах.

к оглавлению ↑

Водяная система

Данный тип отопления представляет собой замкнутый контур, «сердцем» которого является котел. Посредством сжигания топлива установка нагревает теплоноситель, циркулирующий по отопительному контуру, выбор которого зависит от назначения обогреваемого помещения:

  • в жилых домах, где температура воздуха не будет опускаться до точки замерзания, чаще всего применяется обычная вода;
  • в постройках с периодическим проживанием, в качестве теплоносителя используются различные рассолы и антифризы.

Все отопительные установки, предназначенные для работы в водяном обогреве, различаются по типу сжигаемого  топлива; по способу забора необходимого для процесса горения воздуха; по типу удаления продуктов горения.

Не стоит думать, что приобретя отопительный котлоагрегат, все проблемы с обогревом жилища решены. Главную роль тут играет не сам котел, а отопительный контур, состоящий из трубопровода и батарей, а также массы вспомогательного оборудования.

Водяная автономная система отопления частного дома может быть:

  • Гравитационная.
  • С принудительным перемещением воды в отопительном контуре.

Обогрев дома с естественной циркуляцией теплоносителя – это наиболее простая, недорогая и доступная схема, проектирование и монтаж которой достаточно просто сделать собственными силами, без привлечения дорогостоящих специалистов. Принцип действия основан на изменении плотности теплоносителя, в зависимости от его температуры. Нагретая вода по стояку поднимается вверх. Из верхней точки она распределяется по трубопроводу и радиаторам, в которых происходит теплообмен с воздухом помещений. Охлажденный теплоноситель самотеком возвращается в котлоагрегат.

Важно! Для эффективной естественной циркуляции теплоносителя следует монтировать трубопровод с уклоном, 1 см на каждый погонный метр трубопровода. Особое внимание нужно уделить расположению расширительного бака, который следует располагать в наивысшей точке отопительной системы.

Второй тип водяного отопления – это контур с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Контур с принудительной циркуляциейЕго от гравитационной отличает наличие циркуляционного насоса, с помощью которого и происходит перемещение воды по трубопроводу.  Многие частные застройщики задают вопрос, какая система отопления лучше для частного дома? Для небольшого одноэтажного строения прекрасно подойдет водяной обогрев с естественной циркуляцией воды в контуре. Если планируется многоэтажное строение – однозначно следует выбирать схему с принудительной циркуляцией.

к оглавлению ↑

Выбор разводки

Сегодня, наиболее популярными типами разводки считаются однотрубная, двухтрубная или коллекторная.

В однотрубной системе все радиаторы соединяются между собой последовательно.

Последовательное соединение радиаторовТакая схема проста и менее затратна, чем все остальные. При ее достоинствах у такой схемы есть и недостаток – неравномерный нагрев радиаторов.

В двухтрубном варианте, все приборы (радиаторы) монтируются параллельно друг другу.

Параллельное соединение радиаторовВ такой схеме радиаторы прогреваются равномерно и появляется возможность регулировки их температуры, путем установки запорной арматуры или термостатических вентилей на вход каждого устройства.

При коллекторной разводке, каждый радиатор имеет свой отдельный подающий и отводящий трубопровод.

Коллекторная разводкаВ такой схеме разводки можно контролировать температуру каждого радиатора непосредственно на коллекторе, без установки на приборах отопления дополнительной арматуры.

к оглавлению ↑

Выбор труб

Как уже писалось выше, для создания простейшей схемы водяного обогрева дома необходимо следующее оборудование: котел, трубы и батареи. Существуют различные конструкции котлоагрегатов, которые для нагрева теплоносителя могут потреблять природный или сжиженный газ, жидкое или твердое топливо. Выбор зависит от доступности того или иного топлива, а также от предпочтений владельца.

Наиболее экономичными и автоматизированными признаны газовые отопительные теплогенераторы. Единственный минус в их применении – это невозможность самостоятельной установки. Монтаж газового оборудования должны производить лица, имеющие на это специальное разрешение государственного образца.

Трубы для создания контура следует выбирать исходя из химического состава теплоносителя, его давления и температуры, а также материальных возможностей заказчика. Сегодня, наиболее часто применяются трубы из:

  • Стали. Отрезки стальных труб необходимого диаметра соединяются при помощи сварки. Если используются трубы из оцинкованной и нержавеющей стали, то применяется метод резьбового соединения. Создание стального контура характеризуется средней стоимостью материалов, высокой стоимостью монтажа.
  • Меди. Этот материал выдерживает высокие температуры и давление. Участки медной трубы соединяются методом пайки. Работа с медными трубами требует специального инструмента и высокой квалификации монтажника. Характеризуется высокой стоимостью материалов и монтажа.
  • Полимеров. Данные типы материалов достаточно прочны и устойчивы к коррозии, имеют идеально гладкую внутреннюю поверхность, что препятствует отложению на ней накипи. Монтаж полимерных труб производится методом пайки или резьбового соединения. Контур из полимерных труб характеризуется высокой коррозийной устойчивостью при низкой стоимости материалов и монтажа.

Справедливости ради стоит отметить, что трубы из полимеров имеют высокий коэффициент теплового расширения. Другими словами, при резкой смене температуры такие трубы могут дать течь.

к оглавлению ↑

Выбор отопительных приборов

Радиаторы (регистры, батареи) – это устройства, предназначенные для улучшения теплоотдачи между теплоносителем и воздухом обогреваемого помещения. Сегодня, на отечественном рынке климатической техники широко представлены регистры из следующих материалов:

  • Сталь. Стальные радиаторы характеризуются средними показателями теплоемкости, веса и стоимости, быстро нагреваются и имеют привлекательный внешний вид.
  • Чугун. Приборы из этого материала имеют одно неоспоримое достоинство – высокую теплоемкость. Недостатки: большая масса и высокая стоимость изделия.
  • Алюминиевые радиаторы быстро нагреваются, недороги, имеют небольшой вес и привлекательный дизайн. Основные недостатки – при отключении котла они достаточно быстро остывают; в соприкосновении с медью, цинком и некоторыми другими металлами образуют гальваническую пару, что влияет на их коррозийную стойкость.
  • Биметаллические отопительные устройства лишены этого недостатка, и при тех же достоинствах, как у алюминиевых изделий имеют более высокую стоимость. Основной недостаток – низкая теплоемкость.

Совет: Выбирая схему разводки, приборы и материалы для создания отопления, обязательно проконсультируйтесь с проектировщиками.


к оглавлению ↑

Обогрев частного дома воздухом

Воздушное отопление является еще одним способом обогреть частный дом. Реализуется данный вариант двумя способами:

  • Установкой конвекционных термогенераторов.
  • Монтажом котлоагрегата с принудительным перемещением нагретых воздушных масс по системе воздуховодов.

В первом варианте, теплогенератор имеет на корпусе специальную конструкцию из полых отрезков труб.

Теплогенератор с естественной циркуляциейПри нагреве в трубах возникает явление естественной конвекции, благодаря которой значительно снижается время обогрева помещения. Горячий воздух поступает в подпотолочное пространство и через решетки, поступает в обогреваемые помещения. Плюсом гравитационной циркуляции воздушных масс является простота устройства. Недостатки тоже есть: каждое открытое окно, дверь или форточка нарушает естественную циркуляцию воздушных масс.

В современную систему воздушного отопления для частного дома входит теплогенератор, который посредством сжигания топлива разогревает и подает по сети воздуховодов горячий воздух, вытесняя им холодные воздушные массы их обогреваемых помещений. Циркуляция их может создаваться за счет разницы в температурах (гравитационная), или при помощи вентилятора (принудительная).

Принцип работы котлоагрегата воздушного обогрева заключается в следующем: при сгорании топлива все раскаленные газы поступают в теплообменник, который соединен с системой отвода продуктов горения.

Принцип работы котлаВентилятор обдувает раскаленный теплообменник, тем самым снижая его температуру и нагревая воздух, который поступает в воздуховоды и распределяется по помещениям. Охлажденные воздушные массы по обратным воздухопроводам попадают в теплогенератор.

к оглавлению ↑

Выбор воздуховодов

Как уже стало понятно, для воздушного обогрева частного дома не нужны батареи. Отопительный контур состоит из системы воздуховодов, которые различаются диаметром, формой сечения и материалом, из которого изготовлены.

Круглые воздуховоды имеют меньшее аэродинамическое сопротивление, чем прямоугольные, но ограниченное (из-за габаритов) поперечное сечение. Прямоугольные воздуховоды применяются, чаще всего, при ограничении в площади подпотолочного пространства. Крепятся воздухопроводы к потолочному перекрытию с помощью забивных шпилек, хомутов и монтажных скоб.

Совет: Не рекомендуется превышать длину магистральных воздуховодов и ответвлений из-за значительной потери тепловой энергии. Длина магистрали не должна быть более 30м., а ответвлений более 15м.

Сегодня в продаже можно встретить металлические, пластиковые и текстильные воздухопроводы.

  • Первые, как правило, изготавливают из оцинкованной и нержавеющей стали. Они недороги, имеют небольшой вес, обладают прекрасной огнестойкостью и антикоррозийными свойствами.
  • Пластиковые воздухопроводы обладают всеми достоинствами металлических. Единственный недостаток – отсутствие огнестойкости. Для воздушного обогрева жилых домов их использование не рекомендуется.
  • Воздухонепроницаемые текстильные воздухопроводы из стекловолоконных тканей обладают неплохой огнестойкостью, небольшим весом, легко монтируются и перемещаются. Недостаток: они предназначены только для принудительной транспортировки воздушных масс.

Важно! Если воздуховоды проходят через неотапливаемые помещения, то для предотвращения появления конденсата их необходимо утеплить.

к оглавлению ↑

Обогрев частного дома электричеством

Сегодня, электрическая система отопления частного дома стала достаточно популярна благодаря появлению на отечественном рынке климатической техники современных отопительных установок: электроконвекторов, ИК обогревателей, различных модификаций «теплых полов».

Для обогрева дома, чаще всего применяются электрические конвекторы или комбинацию «конвекторы – теплый пол».

КонвекторыПринцип их работы достаточно прост: в корпус устройства установлен нагревательный элемент (ТЭН), который вокруг себя разогревает воздух. Нагретые воздушные массы имеют меньшую плотность, поэтому поднимаются верхнюю часть устройства, где и выходят через решетки. Их место в корпусе замещают охлажденные воздушные массы, которые поступают в конвектор через нижние решетки. Так происходит естественная циркуляция воздуха, которая возникает вследствие естественной конвекции.

Необходимая температура в помещениях с электроконвекторами поддерживается встроенными в устройства термостатами. Для большего комфорта, существуют модели с возможностью подключения внешних термостатов.

Существует два типа электроконвекторов: плинтусные (с мощностью от 0,3 до 3 кВт) и высокие (от 0, 5 до 5 кВт). Длина конвекторов варьируется от 40 см. до 2,5 м. Электрообогрев частного дома потребует грамотного расчета необходимой мощности устройств и наличия проводки, которая выдержит данную нагрузку.

Совет. Для расчетов мощности рекомендуем опираться на следующие данные: для хорошо утепленных домов требуется 20 Вт/м3; для домов со средней степенью утепления (только несущие стены) требуется 30 Вт/ м3; для слабоутепленных построек – 40 Вт/м3. Например для кирпичного дома без дополнительного утепления, объемом 300 м3 (площадь 100 м2, высота потолков 3 м.) необходимо 300 х 40 = 12 тыс. Вт или 12 кВт мощности.

к оглавлению ↑

Сколько стоит обогреть дом

Выше были рассмотрены три самых используемых варианта обогрева частного дома: водяное, воздушное и электрическое отопление.

Итак, водяное отопление дома, площадью 100 м2 с согласованиями и подводом газовой магистрали может составить от 10 до 18 тыс. у.е. Если использовать электрокотел, то первоначальные вложения существенно уменьшаться, зато увеличатся эксплуатационные затраты. Если не учитывать затраты на различные согласования, то водяное отопление с газовым теплогенератором считается наиболее экономичной системой отопления частного дома.

Немного проигрывает ему по экономичности, зато сильно выигрывает по первоначальным вложениям только обогрев жилища электроконвекторами. Для одноэтажного дома в 100 м2 нужно (в среднем) семь конвекторов, мощностью 2,5 кВт/ч. Стоимость каждого варьируется от 100 до 200 у.е. Несложно подсчитать вложения на приобретение устройств, а также на монтажные работы.

Для обогрева воздухом потребуются достаточно высокие первоначальные вложения и эксплуатационные расходы. Затраты на оборудование, предназначенное для нагрева и транспортирование воздуха, составит (без согласования, но с проектными работами) около 11 тыс. у.е. Стоимость обустройства воздушного обогрева дома, в большинстве российских компаний составляет 25-35 у.е/1 м2.