Что такое отопительная система: какие виды используются в частном доме, описание

Монтаж системы отопления частного дома

Может проводиться одновременно со строительством дома или же
устанавливаться в уже эксплуатируемое здание.

В первом случае монтаж более простой, экономичный и
позволяет монтировать трубы в стены или укладывать на пол.

Однако, независимо от того, на какой стадии проводится индивидуальное
отопление в доме, нужно выдержать требования к его установке:

монтаж системы производится только в теплом помещении. Не
допускается запуск системы при температуре ниже 5оС. Это нужно чтобы
избежать переохлаждения теплоносителя;

трубы устанавливаются вдоль/внутрь стен или монтируются в
пол. Минимальная высота установки – 150 мм. В противном случае трубы можно
повредить при монтаже плинтусов;

исключаются перепады труб. Это позволит избежать появления
воздушных пробок в системе;

радиаторы устанавливаются возле окон на расстоянии не менее
150 мм. от пола и 50 мм. от подоконника. При этом радиаторы всех помещений
нужно располагать на одном уровне. Радиаторы разного типа устанавливаются в
соответствии с рекомендациями изготовителя;

обязательно наличие расширительного бачка и слива, чтобы
избежать сбоя в работе системы. Слив необходим, чтобы иметь возможность
полностью заменить теплоноситель в системе. Рекомендуется производить замену
воды в системе не реже чем раз в 7 лет. Для систем с антифризом не реже чем раз
в 3-4 года (по спецификации производителя) и с обязательной промывкой системы.

Порядок выполнения монтажа системы отопления:

установка котла;
разводка труб;
установка радиаторов;
состыковка радиаторов и труб с установкой терморегуляторов;
установка расширительного бачка и насоса;
подключение котла к системе.

Водяное отопление

Эти типы системы отопления имеют общую черту: для транспортировки тепловой энергии от источника тепла к отопительным приборам используется жидкий теплоноситель.

Водяной тип отопления, в свою очередь, можно классифицировать по длинному ряду признаков.

Источник тепла

В этой роли могут выступать:

Котельная или ТЭЦ. Теплоноситель транспортируется к дому по двум ниткам теплоизолированной трассы (подающей и обратной); на вводе в дом монтируется элеваторный узел, стабилизирующий температурные параметры отопления за счет вовлечения части теплоносителя в повторную циркуляцию. Главный недостаток схемы – большие потери тепла при транспортировке.

Настенный газовый котел.

Дрова, уголь. Затраты несколько выше (1,1 – 1,4 руб/КВт*Ч). Главный недостаток – низкая автономность котлов: им требуется периодическая загрузка топлива и удаление золы.
Котел на дизтопливе, напротив, не требует внимания владельца неделями. В недостатки можно записать необходимость хранения большого количества топлива, запах, высокий уровень шума при работе соляровой горелки и дороговизну тепла (3,2 руб/КВт*ч).
Наконец, электрокотлы всех видов (ТЭНовые, индукционные и электродные) наиболее удобны в эксплуатации и безопасны. Они не требуют ни частого обслуживания, ни отвода продуктов сгорания. За все хорошее приходится платить; в данном случае – вполне конкретными деньгами из расчета примерно 3,6 – 3,8 рубля за киловатт-час.

Циркуляция теплоносителя

Она может быть естественной и принудительной.

Тип циркуляции	Описание
Естественная (гравитационная)	Нагрев воды в теплообменнике котла снижает ее плотность. Расширившись, горячий теплоноситель вытесняется более холодной водой в верхнюю часть контура. Возвращаясь к котлу через отопительные приборы, вода отдает избыточное тепло.
Принудительная	Движение воды обеспечивается работой циркуляционного насоса с постоянной или регулируемой производительностью.

Простейшая гравитационная схема.

Направление движения теплоносителя

Оно может быть тупиковым и попутным.

Тупиковый тип системы отопления подразумевает, что на разных участках контура теплоноситель движется в противоположных направлениях.
Попутное движение означает, что ни в одной точке контура вода, антифриз, масло и т.д. не меняют направления движения на противоположное.

Разница понятна из схемы.

Верхний и нижний розлив

Здесь все просто: схема с верхним розливом предполагает, что лежневка подачи отопления (горизонтальная ветка трубопровода, объединяющая стояки) находится на чердаке, а лежневка обратки – в подвале.

Один из вариантов верхнего розлива.

В случае нижнего розлива, соответственно, обе лежневки разводятся по подвалу. Стояки соединяются попарно; каждая пара объединяется перемычкой на верхнем этаже дома или в подвале.

Типичная комбинированная разводка.

Подключение отопительных приборов

По этому признаку выделяют однотрубную и двухтрубную схемы.

В первом случае розлив представляет собой кольцо между входным и выходным патрубками котла или домовыми задвижками элеваторного узла. Отопительные приборы разрывают его или, что куда разумнее, врезаются параллельно розливу.
Вторая схема подразумевает, что каждый радиатор или конвектор – это перемычка между розливами подачи и обратки.

Однотрубный и двухтрубный контуры.

Виды систем отопления частного дома

Система водяного отопления частного дома может быть двух видов: открытая (гравитационная) и закрытая.

Открытая система состоит из нагревательного котла, радиаторов и расширительного бака. Все элементы соединены между собой трубами. Горячая вода, нагретая котлом, по стояку поднимается вверх к подающей трубе и под действием силы тяжести самотеком растекается по батареям.

Движение воды обеспечивается за счет разности плотности горячей (нагретой котлом) и холодной (отдавшей тепло в радиаторах) воды. Расширительный бак необходим для компенсации увеличения объема воды при нагревании. При этом бачек применяется открытого типа для снижения гидравлического сопротивления.

Рис.1. Схема отопления двухэтажного дома открытого типа.

Водяное отопление в частном доме без насоса – энергонезависимо. Ему нужен только источник топлива, на котором работает котел.

Недостатков же у этой схемы много и все они связаны с гравитационным принципом работы. Вот некоторые из них:

медленный прогрев;
необходимость устанавливать расширительный бак в самой высокой точке системы при этом котел должен быть в самой низкой точке;
постоянное испарение теплоносителя из расширительного бака (так как он сообщается с атмосферой);
сложность балансировки;
невозможность устройства теплых полов и пр.

Устранить такой недостаток как высокая инертность и повысить производительность можно установкой циркуляционного насоса. Он подключается по схеме с байпасом, который обеспечивает два режима работы. Такая отопительная система дома может работать как при гравитационном принципе циркуляции теплоносителя, так и при принудительной прокачке. Однако все остальные ее недостатки сохраняются.

Рис.2. Насос системы отопления предназначен для прокачки воды и улучшения циркуляции обязателен для закрытой и может применяться в открытой схеме.

Несмотря на энергонезависимость открытой чаще всего делают выбор в пользу закрытой системы. От открытой она отличается наличием циркуляционного насоса и применением герметичного расширительного бака.

Рис.3. Принцип работы байпаса.

Циркуляция теплоносителя осуществляется по средствам специального насоса. Поэтому отсутствуют ограничения по установке элементов (определенный уклон труб и расположение элементов и пр.), возможно устройство водяных теплых полов, вся разводка становится более компактной и занимает меньше места.

Оборудование, комплектующие и материалы

Оборудование имеет уйму деталей. Их необходимо разделить на 4 неотъемлемые группы:

Котельное отопление.

Включает котел, бак, насос и горелку. Выбор котла зависит от «питания». Бак – от выбранной системы отопления, существует открытый и закрытый. Необходимость насоса определяется выбранной системой. Все детали обговариваются при проектировании.

Отопительные приборы.

Отвечают за обогрев постройки. По значимости не отстают от котла. Делятся в зависимости от материала приготовления:

Чугунные;
Биметаллические;
Алюминиевые;
Стальные.

Некоторые делят их по ценовой политике, надежности, исполнению (стандарт, эксклюзив и тд.).

Надежность, качество, эксплуатационный срок, полезность – основные характеристики, на которые необходимо обращать внимание при выборе данного прибора

Трубы.

Трубами характеризуется разводка отопления. Их вариаций настолько много, что проще будет разбить на две большие группы: металлические и полимерные. Разводка труб отопления (однотрубная схема или двухтрубная) также непосредственно влияет на их цену.

В первой группе присутствуют дорогие медные, нержавеющие и оцинкованные трубы. Также есть стальные. Металлические нуждаются в сварке и резьбовых соединениях. Достаточное прочные, но тяжелые. Работать с ними не удобно.

Вторая не имеет таких минусов. Цена приемлемая. Крайне популярны полипропиленовые. Идеальный вариант – армированные полипропиленовые трубы. Требуют сварки, но уровень сложности низкий. Также есть полиэтиленовые и металлопластиковые варианты.

Запорно-регулирующая арматура.

Отвечает за контроль температуры путем смены потока в любом месте трубопровода. Применяются от котлов до батарей. Следующие элементы используются в роли регулировщиков:

Различные клапаны;
Воздухоотводчики;
Редукторы давление;
Краны (шаровые) и вентили;
Манометры.

Воздушное отопление дома

Также относится к системам отопления в основе работы которых,
лежит принцип циркуляции теплоносителя по проложенным каналам – воздуховодам.

Схема воздушного отопления двухэтажного дома с мансардойПрокладка воздуховодов для воздушного отопления дома

Составляющие системы воздушного отопления

калорифер или теплогенератор. Его назначение нагревать
воздух;
воздуховоды. Выполняют роль трубопровода для перемещения
воздушного потока;
вентилятор. Используется для того, чтобы перераспределять
воздух в пределах помещения.

Более широкое применение воздушная система нашла в обогреве помещений значительного объема: производственные и промышленные объекты, торговые площадки или склады. Основное преимущество в неподверженности коррозии, перепадам температур, протечек и т.п. К тому же, стоимость монтажа намного ниже, нежели стоимость установки системы водяного отопления для обогрева аналогичной площади.

В частных домах отопление воздухом распространено слабо. Чаще всего это связано с тем, что из-за установки воздуховодов теряется некоторый объем помещения.

Гелиотермальное отопление

В регионах с большим количеством солнечных дней в году возможно применение гелиотермальных установок. В качестве источника тепла в них используется солнечная энергия. Такой способ отопления появился сравнительно недавно, но в последнее время набирает популярность во многих странах с продолжительным отопительным сезоном. Функционирует гелиотермальная отопительная система следующим образом: на крышу дома устанавливается устройство — гелиоколлектор, в котором энергия солнечных лучей преобразуется в тепловую и передается жидкости или воздуху. В безоблачный солнечный день система способна поддерживать температуру свыше 18С в утеплённом помещении площадью до 20 кв. м. без применения других источников отопления при наружной температуре воздуха до −25С.

Вакуумный солнечный коллектор

Применение геотермальной и гелиотермальной систем в сочетании с традиционными отопительными системами открывает большие перспективы экономии и рационального использования других видов топлива. В настоящее время во многих странах проводится ряд исследований и испытаний устройств, способных получать тепловую энергию от природных источников. Перспективы использования альтернативных источников тепловой энергии очень широки и привлекают многих не только возможностью снижения затрат на отопление, но также и улучшением экологической обстановки в результате снижения выбросов продуктов сгорания топлива в атмосферу.

Плюсы гелиотермального отопления

Низкая зависимость от внешних источников энергии;
Возможность автоматизации процесса;
Возможность удаленного управления.

Минусы гелиотермального отопления

Высокая зависимость от природных факторов;
Повышенные требования к утеплению дома;
Ограниченная возможность при сильных отрицательных температурах.

Как подобрать отопительный агрегат

Котел – это главный элемент системы отопления, в котором теплоноситель нагревается до нужной температуры, а затем разносится по трубопроводам по всем объектам. Котлы различаются по способу подогрева.

Электрические водогрейные установки

Электрокотлы работают от электрической сети. По принципу воздействия на теплоноситель они делятся на 2 группы:

Прямое воздействие оказывают электродные котлы, в которых электроды находятся в жидкости и непрерывным движением разогревают ее до нужной температуры. Такое оборудование расходует электроэнергию экономно, а в случае повреждения котла прекращает работу.
Косвенный нагрев происходит в теновых и индукционных котлах. В зависимости от типа котла теплоноситель нагревается ТЭНом или индукционным стержнем.

Твердотопливные котлы

Работа твердотопливных котлов основана на принципе «верхнего горения». Подающийся в топку кислород подогревается заранее, благодаря чему остается меньше отходов. Он поступает в систему сверху вниз, поэтому горение происходит поэтапно в этом направлении. Такой способ экономит топливо, т.к. в отличие от классических печей оно сгорает не единовременно, а постепенно. Топливом для котлов служат дрова, уголь, пеллеты, брикеты.

Дизельные и комбинированные модели

Дизельные котлы изготавливают из стали или чугуна, а топят соляркой. По принципу нагрева они бывают традиционные и конденсационные. Последние экономичней, т.к. используют для нагрева еще и энергию конденсата.

Из-за сильного запаха и требуемого места под емкость для хранения топлива котельную делают в отдалении от дома.

Комбинированные котлы работают на нескольких видах топлива. В зависимости от модели один вид отопления является основным, а другой резервным. Когда основное топливо заканчивается, котел переключается на второй вид и обеспечивает бесперебойную подачу тепла.

Двухтрубная схема отопления

Такая система водяного обогрева широко используется в домах любой этажности. Её особенностью является подача воды к радиатору по одной трубе, а отвод – по другой. Происходит не последовательное, а параллельное подключение теплообменников к системе отопления.

Основные преимущества:

к каждому радиатору подаётся теплоноситель с одинаковой температурой;
появляется возможность установки терморегулятора на радиаторы для настройки нужного температурного режима в каждом отдельном помещении;
отключение или неисправность одной из батарей никак не скажется на работе остальных.

Система имеет ряд недостатков. Для её устройства требуется большое количество труб и соединительных элементов, что приводит к повышению степени сложности монтажных работ и к более высокой стоимости всей водяной отопительной системы.

Экзотика

Какое бывает отопление помимо привычных и широко используемых схем с жидким теплоносителем?

Воздушное

В роли теплоносителя выступает обычный воздух. Поскольку его удельная теплоемкость невелика, приходится транспортировать большие объемы; зачастую системы воздушного отопления совмещаются с вентиляцией.

Решение интересно отсутствием в интерьере отопительных приборов. Главный недостаток – в том, что скрытая прокладка воздуховодов возможна лишь на стадии строительства или капитального ремонта дома.

Воздуховоды воздушного отопления.

Теплый пол

В роли отопительного прибора выступает вся поверхность пола. Для этого в стяжку или под чистовое покрытие укладывается труба с теплоносителем, греющий кабель или пленочный нагреватель. Работа легко может быть выполнена своими руками, без привлечения специалистов.

Теплый пол интересен своей экономичностью. Нет, цена киловатт-часа тепла не меняется: она зависит лишь от источника тепла. Экономия достигается более эффективным распределением температур и меньшими утечками через потолок.

Распределение температур в случаях конвекционного отопления и теплого пола.

Инфракрасное

Большая часть тепла передается от нагревательного элемента предметам и людям в помещении за счет теплового излучения, а не конвекции. Поскольку отопительные приборы воздействуют непосредственно на температурные рецепторы обитателей дома, температура в помещении может быть снижена до 15-16С без малейшего дискомфорта. Отсюда – опять-таки экономия энергии.

На фото – инфракрасная потолочная панель.

Антифриз

Если зимой вы в доме не живете и система отопления выключена, вода, замерзая, может разорвать как трубы, так и сам котел. Именно для итого в качестве теплоносителя следует использовать антифриз.

Однако при применении следует знать его существенные отличия от воды, как то: пониженная теплоемкость, повышенная вязкость, образование слоя нагара. Помимо этого, следует иметь в виду, что антифриз нельзя использовать в оцинкованных трубах.

На рынке строительных материалов появились в продаже импортные нетоксичные пропиленгликолевые антифризы. В свою очередь, российские производители также стали выпускать антифризы на основе экологически чистых веществ Поэтому, прежде чем заливать что-то в систему, обязательно посоветуйтесь со специалистом.

Схема «Ленинградка»

«Ленинградка» – одна из самых простых, но тем не мене достаточно эффективных и экономичных отопительных схем разводки частного дома. Она похожа на однотрубную схему, то есть теплоноситель последовательно проходит по всем радиаторам помещения, постепенно теряя температуру нагрева. Магистральная труба размещается вдоль пола и закольцовывает контур от нагревательного устройства. Применять «Ленинградку» лучше всего в одноэтажных домах, чтобы все батареи находились на одном уровне. В этом случае система может работать при естественной циркуляции, но при её монтаже в двухэтажных домах необходимо применять принудительную подачу теплоносителя.

Достоинствами этой схемы являются:

экономный расход материалов;
легкий монтаж;
длительная надёжная эксплуатация;
возможность спрятать магистральную трубу под напольным покрытием для улучшения эстетичности интерьера.

Ленинградка» не лишена существенных недостатков:

невозможность поддерживать одинаковый температурный режим во всех помещениях;
горизонтальная разводка не позволяет подключать теплый пол или полотенцесушители;
большая площадь помещения требует применение циркуляционного насоса для обеспечения рабочего давления в системе.

Воздушные системы отопления

Воздушно-канальная система

Воздушно-канальная система отопления Воздушно-капельная система делится на канальную систему и локальную.

К локальным системам относятся все виды воздухонагревательных приборов.

Канальная система — здесь все достаточно просто, стоит газовый или электрический котел, на вход воздухонагревателя подается воздух, который нагревается до определенной температуры, и циркулирует по специальным воздуховодам во всем помещении. Зачастую подающие воздуховоды монтируются в стену или пол, возвратные — в верхнюю часть стены или в потолок.

Плюсы систем воздушного отопления:

в системе перед печью ставится воздушный фильтр, который частично удаляет пыль из воздуха;
при желании в такую систему отопления, сразу за воздухонагревателем в воздуховод можно установить испарительный блок кондиционера, который в летний период времени будет охлаждать помещение;
легко решается проблема с проветриванием помещения, делая забор воздуха с улицы;
возможность интеграции канального воздухо-увлажнителя для регулирования влажности в помещении и ультра-фиолетового стерилизатора нагреваемого воздуха;
довольно высокая стоимость;
снижение температуры воздуха при длинной воздушной сети;
невозможность установки в уже построенном доме, так как ввиду особенностей системы, она должна быть спланирована на этапе проектировании здания;
система сложная в монтаже, если вы привыкли делать все своими руками, тут Вам не справится;
имеет место быть небольшой шум;
электрозависимость системы;

Минусы отопления воздухом:

довольно высокая стоимость;
снижение температуры воздуха при длинной воздушной сети;
невозможность установки в уже построенном доме, так как ввиду особенностей системы, она должна быть спланирована на этапе проектировании здания;
система сложная в монтаже, если вы привыкли делать все своими руками, тут Вам не справится;
имеет место быть небольшой шум;
электрозависимость системы;

Тепловентиляторы

Тепловентилятор Такую систему отопления не сложно смонтировать любому человеку. Удобнее всего применять ее в больших помещениях, таких как склады, гаражи, ангары.

Тепловые завесы

Тепловые завесы Тепловые завесы чаще все применяются в магазинах, складах над дверью или сбоку двери.

Они создают мощный и непрерывный поток воздуха по всей площади защищаемого проема, для отсекания холодного воздуха. Это своего рода невидимая защита, единственный способ защитить помещение с открытыми или часто открывающимися проемами.

Электрический теплый пол

Электрический теплый пол — один из самых современных и комфортных видов отопления. По своей функциональности он ничем не отличается от водяного теплого пола. Отопление электричеством в частном доме с использованием системы теплого пола становится все популярнее с каждым годом. Почему так происходит и чем теплый пол выгоднее и удобнее других электрических отопителей?

Для того чтобы понять удобство и функциональность теплого пола, можно рассмотреть диаграмму температур при работе системы электрического обогрева дома. Например, при использовании конвектора и других точечных нагревателей, температура воздуха повышается к потолку. Это связано с тем, что нагретый воздух легче холодного и поднимается в верхнюю точку помещения.

Чем это неудобно? В первую очередь это приводит к перерасходу энергоресурсов на обогрев. Для того чтобы в зоне жизнедеятельности человека (в районе метра-полтора от пола) создать комфортную температуру, используется столько электроэнергии, что в верхней точке помещения воздух будет перегрет.

При отоплении квартиры или дома электричеством с использованием теплого пола график температур полностью противоположным. Самая высокая температура будет у поверхности пола. Она допускается в районе 27 градусов. Далее температура будет понижаться и в районе 1,5 м от пола она будет составлять 22-23 градуса. Под потолком около 18. Достигается комфортная температура при использовании меньшего количества электроэнергии. Такое отопление электричеством позволяет экономить энергоресурсы.

Виды электрических теплых полов

Электрическая система отопления с использованием теплого пола бывает разных типов. Первую очередь разделение идет по нагревательному элементу. Электрический теплый пол бывает таких видов:

Кабельный. В качестве нагревательного элемента используется отрезки кабеля с определенным сопротивлением.
В виде мата — это разновидность кабельной системы, которая состоит отрезков соединенных со специальной подложкой, выполняющую функцию несущего элемента.
Инфракрасная пленка — один из самых новых подвидов теплого пола. В качестве нагревательного элемента используется углеродная пленка.
Углеродные стержни.

Каждый вид теплого пола выгодно отличается от электроотопления для частного дома или квартиры других типов.

Водяной теплый пол

Систему теплого водяного пола мы уже рассмотрели довольно подробно. Изучите все нюансы монтажа на сайте.

У нее имеются свои преимущества перед предыдущим видом отопления.

1. Система теплого пола является, по своей сути, объемным радиатором, который передает тепло всей своей поверхностью. Это значит, что при наличии большой площади, которая передает тепло, появляется возможность прогревать теплоноситель значительно меньше, чем в случае с радиаторами – всего лишь до 50-60⁰С. А это, как вы можете понять, значительная экономия на энергоресурсах.

2. При обогреве происходит оптимальное распределение тепла по помещению. То есть у вас в комфортной температуре будут находиться и ноги, и голова.

Опять же имеются и недостатки. Реализовать всю конструкцию у себя в доме более сложно, как по всем конструктивным элементам, так и по технологии работы. При создании этой системы обогрева частного дома вам обязательно придется выполнять стяжку. К тому же, при наличии готового ремонта вы не сможете сделать такой вид отопления, так как работа связана с увеличением уровня пола, а это ведет к увеличению дверных коробок и перемонтажу межкомнатных дверей.

Если же, несмотря на эти недостатки, вам интересен монтаж теплого водяного пола, то можете изучить технологию его обустройства.

Необходимые материалы и инструменты

Монтаж системы отопления состоит из подготовительной и основной частей.

Первая – заключается в подготовке мест для устройства элементов. На этом этапе пригодятся общестроительные инструменты:

Перфоратор
Болгарка
Шуруповерт

Для основной части – монтажа – инструменты подбираются индивидуально, исходя из выбранного для системы отопления материала.

При установке пластиковых труб не обойтись без инструмента для муфтовой сварки.
Для соединения металлопластиковых труб понадобятся ножницы для резки труб или труборез и пресс-клещи для монтажа фитингов.
Устройство металлических и чугунных труб подразумевает использование сварочного аппарата.

Какие бывают типы систем отопления помещений