Владельцы частных домов хорошо понимают, что автономная система отопления выходит дешевле и работает лучше централизованной. За решение вопроса с обогревом жилья многие обращаются к специалистам, которые выполняют расчеты, разрабатывают проекты и следят за установкой теплоснабжения.
Некоторые умельцы предпочитают устанавливать отопление в доме самостоятельно, сэкономив на услугах профессионалов.
Перед началом расчетов и проектирования важно выбрать наилучший вариант системы и её элементов. Мы готовы оказать помощь в этом вопросе.
Статья подробно рассказывает о разных инженерных решениях для частных домов, указывая преимущества и недостатки каждой схемы, а также описывая её принцип работы и особенности монтажа.
Система отопления: какие они бывают
Многочисленные инженерные решения доступны для обогрева жилья. Рассмотрим три основных типа систем отопления.
Отопительная система с жидким теплоносителем
Наиболее популярный метод обогрева жилых помещений в России. жидкий теплоноситель.
Чаще всего в качестве последнего применяется вода, возможны также различные антифризы с более низкой температурой замерзания. Для нагрева теплоносителя в системе устанавливают котел подходящего типа.
Теплоноситель по трубам поступает в комнаты и через радиаторы передает тепло воздуху. После охлаждения в батареях теплоноситель возвращается к котлу для нагрева.
Этот цикл происходит неоднократно. Температуру можно контролировать с помощью термостатов, которые позволяют автоматически поддерживать установленную температуру, либо с помощью кранов — при ручном управлении.
Отопление, работающее на теплоносителе, простое в проектировании и установке. Собрать его можно своими руками. Однако рекомендуется предоставить проект специалистам, чтобы исключить возможные ошибки, которые могут существенно понизить производительность системы.
Конструкция характеризуется долгим сроком службы при правильном монтаже и соблюдении правил эксплуатации.
Система функционирует тихо, просто в ремонте и уходе. При корректном проектировании поддерживается комфортная температура во всех отопляемых комнатах.
Система обладает высокой эффективностью и способствует бережному использованию энергоресурсов. Теплоноситель имеет энергоёмкость, которая приблизительно в 4000 раз превышает энергоёмкость воздуха. Благодаря этому происходит сравнительно быстрое нагревание воздуха в помещениях до комфортной температуры.
К недостаткам относится возможность установки такого отопления лишь во время строительства или капитального ремонта дома. При использовании воды в качестве теплоносителя следует помнить о её низкой точке замерзания, что может привести к повреждению труб при обмерзании системы.
Воздух в водопроводах ускоряет разрушение труб и их комплектующих из-за коррозии.
Отопление воздушного типа
Нагретым воздухом выполняется теплоносителем. В здании его подогревает водяной или паровой калорифер, а также электровоздушный или огневоздушный нагреватель. После нагревания приготовленный воздух подается в помещение.
В зависимости от принципа работы схемы воздушного отопления выделяют два типа.
- совмещенные с вентиляцией;
- рециркуляционные.
Первый вариант предусматривает смешение свежего воздуха с улицей с уже используемым воздухом в равных пропорциях.
Во втором варианте весь воздух комнаты циркулирует через воздухонагреватель и затем возвращается полностью. Первая схема предпочтительнее с точки зрения санитарно-гигиенических норм.
Воздух, нагретый до 55-60°С, поступает в воздуховоды и подаётся в комнаты, где равномерно распределяется. После остывания воздушные массы опускаются и через решетчатые отверстия попадают внутрь обратного воздуховода, возвращаясь к нагревателю. Цикл повторяется многократно.
Автоматика регулирует отопление, обеспечивая комфортную температуру в помещениях.
Воздушное отопление очень безопасно: автоматика контролирует все параметры системы и при возникновении проблем блокирует работу отдельных элементов. В конструкции отсутствуют трубы с горячей жидкостью, которые могут протечь или лопнуть.
В системах воздушного отопления отсутствуют радиаторы, знакомые обычным потребителям, а также трубы, что сказывается на цене монтажа. Отсутствует регулирующая арматура, характерная для паровых и водяных систем отопления.
При монтаже конструкции, интегрированной с системой вентиляции, происходит обновление воздуха в помещении.
Срок эксплуатации, при условии грамотного монтажа воздушного отопленияСрок службы этого вида отопления около двадцати лет. К преимуществам относится и эстетичность конструкции: отсутствие плетений труб, свойственных системам с жидкими теплоносителями.
Недостатком системы может быть необходимость в установке фильтров из-за того, что она затягивает загрязненный воздух со двора.
Помимо этого желательно использовать увлажнители воздухаПоскольку прогретые массы обычно пересыхают, если в систему поступает какое-либо токсичное вещество, например, угарный газ, оно стремительно распространяется по всему дому.
Электрические отопительные системы
Для обогрева частных домов с помощью автономной системы отопления часто применяются электросети. Существует несколько типов таких систем, рассмотрим две из самых популярных.
Электрические конвекторы — небольшие нагреватели, подходящие для установки в помещении. Мощность агрегата определяет количество секций.
Принцип работы разных видов электрических конвекторов Подобен. Прохладный воздух попадает в устройство сквозь решетку и нагревается с помощью электрического нагревательного элемента внутри него.
Благодаря конвекции или работе вентилятора горячие массы воздуха поднимаются, смешиваются с воздухом в комнате и нагревают её. Температура в помещении возрастает. Холодный воздух опускается и снова попадает в прибор, цикл повторяется.
Электрическое отопление возможно с помощью инфракрасного излучения. Мягкая гибкая ИК-пленка крепится к потолку или полу и нагревает воздух в помещении до приятной температуры.
При подаче электричества на пленку карбоновые части нагреваются и излучают инфракрасные волны, которые безопасны для людей.
Волны движутся до первого большого предмета на пути. Это может быть пол, мебель или что-то похожее. Предметы собирают ИК-волны, нагреваются и передают тепло воздуху. Повышение температуры происходит очень быстро.
Такое распределение тепла очень хорошо подходит человеку: внизу комнаты воздух теплее, чем наверху.
Медики подтверждают, что инфракрасное отопление Подобно солнечным лучам, этот вид отопления признан наиболее полезным для человека. Несмотря на различие в работе, обе системы имеют одинаковые преимущества. В первую очередь, это малые расходы на строительство.
Непривлекательность тарифов энергосбытовых компаний не останавливает людей в стремлении к электрическому отоплению. Для управления оборудованием применяется автоматика, позволяющая настроить работу системы на наиболее энергоэффективный режим.
Электроэнергия проста в применении. Не требуется использовать топливо, что исключает вопросы его хранения и приобретения.
Кроме того, твердотопливные котлы, например, считаются очень грязными из-за образования при работе сажи и золы. Электрическое оборудование лишенно таких проблем. Оно полностью безопасно, не шумно и не выделяет токсичных веществ.
Электронные системы отличаются своей компактностью. Приборы, применяемые в таких системах, обладают разнообразием дизайнов. Такие системы прочны и нуждаются лишь в периодическом обслуживании.
Основной недостаток — дорогостоящая эксплуатация из-за высоких цен на электроэнергию.
Разновидности системы с жидким теплоносителем
В практике монтажа автономного отопления чаще встречаются системы с жидким теплоносителем, поэтому рассмотрим их типы.
Простейшая схема — однотрубная
Это кольцевой контур с радиаторами отопления, расположенными внутри него по порядку. Теплоноситель циркулирует от первого радиатора ко второму и далее, пока не возвращается в котел.
Основной недостаток однотрубной системы отопления Причина состоит в том, что теплоноситель охлаждается по мере приближения к радиаторам, находящимся подальше от котла.
Жидкость покидает теплообменник котла с температурой примерно 75°С. В первом радиаторе температура такая же, во втором — чуть ниже, и так далее. При небольшой длине трубопроводов и количестве радиаторов это не критично.
Если батарей много, последние будут содержать теплоноситель, нагретый до 45-50 °С. Это недостаточно для нормального отопления помещения.
Существует два способа исправить ситуацию: повысить температуру теплоносителя или добавить секции к последним радиаторам для увеличения теплоотдачи. Оба варианта потребуют финансовых затрат и не дают гарантии результата.
Установка циркуляционного насоса – еще один способ решения проблемы. Такой метод увеличит эффективность однотрубной системы, однако сделает её зависимой от электроэнергии и более затратной в обслуживании.
Усовершенствованная схема — двухтрубная
Главное отличие от первого варианта — теплоноситель поступает почти одновременно к каждому радиатору. Для подачи его используют подающую трубу, а для сбора и возвращения — обратку.
Теплоноситель может поступать к батареям по коллекторной или тройниковой схеме. В первом случае каждое устройство получает индивидуальное соединение с подающей и обратной магистралями. Трубы прокладываются от коллектора, подобно лучам, откуда и пошло второе название – «лучевая».
В трихонной разновидности приборы присоединяют к подаче и обратному трубопроводу через тройники.
Система предусматривает установку запорных вентилей для каждого соединения с радиаторами, позволяя при необходимости перекрыть подачу воды в них. лучевой схемы отопления Работает за счёт принудительного перемещения жидкости, так как для естественного хода теплоносителя создано множество гидродинамических преград во множестве колец.
Тройниковые системы могут функционировать с помощью естественной гравитации или циркуляционного насоса. Насос повышает давление теплоносителя, вследствие чего при обустройстве отопительных контуров необязателен уклон, а подающую трубу монтируют ниже радиаторов.
Основное достоинство двухтрубной схемы Система обеспечивает равномерный нагрев всех батарей, независимо от их количества. Вместе с тем монтаж такой системы требует большего числа труб и других деталей, поэтому она стоит дороже. Это главный минус двухтрубной системы.
Система с циркуляцией гравитационного типа
Теплоноситель в отопительном контуре перемещается за счет разницы плотности между холодным и горячим теплоносителем, что создает естественную циркуляцию.
Нагретое вещество становится менее плотным и самопроизвольно поднимается от котла по стояку, затем устремляется в трубы и радиаторы. Охлаждаясь, теплоносителю возрастает плотность, делая его более тяжёлым.
Вследствие этого его опускают вниз, где он собирается в трубопроводе обратной разводки и поступает к котлу. При работе агрегата происходит циркуляция теплоносителя по системе естественной тяги. Но её скорость невысока и может меняться.
Она во многом определяется двумя факторами.
- Места расположения элементов системыРадиаторы устанавливают повыше котла или под потолок, предпочтительно в чердак.
- Температурный разброс между холодным и горячим теплоносителем. Чем больше диаметр трубы, тем быстрее течёт жидкость. Из этого следует, что главный трубопровод для сохранения тепла рекомендуется утеплять специальным покрытием, в то время как ветвь для отвода воды наоборот остаётся открытой.
Система отопления частного дома с естественной циркуляцией отличается доступной стоимостью и простотой проектирования, установки и обслуживания. В процессе работы система абсолютно бесшумная, не производит вибрации.
Недостатков у схемы с естественной циркуляцией Работоспособность достаточно велика. Запуск происходит с задержкой из-за медленного движения теплоносителя при небольшом перепаде температур.
Для нормальной циркуляции жидкости в контуре нужен трубопровод из труб большого диаметра. Такие системы имеют ограничения по размерам из-за низкого естественного давления в магистрали. Длина конструкции не должна быть больше 30 метров по горизонтали.
Схема с принудительной циркуляцией
В систему включается циркуляционный насосЕго действие заставляет теплоноситель перемещаться со строгой скоростью. Устанавливают насос в любой точке системы отопления.
Чтобы установить на подаче насос, следует приобретать продукцию лишь у надежных производителей, так как устройству придется функционировать в неблагоприятных условиях, хотя все современные циркуляционные модели и предназначены для такой эксплуатации.
Мощность насоса выбирают исходя из длины трубопровода, которая может быть различной. Благодаря принудительной циркуляции контур может иметь разную протяженность, вплоть до очень длинного. Скорость движения теплоносителя не связана с разницей температур, что позволяет создавать разнообразные инженерные решения.
Применение труб малого диаметра также увеличивает эстетичность отопительной системы.
Из недостатков отопления с насосной циркуляцией Важно помнить о том, что система зависит от подачи электроэнергии. Без нее отопление невозможно запустить.
Установка насоса влечёт дополнительные расходы на приобретение, установку и обслуживание.
Основные элементы системы отопления
Набор элементов отопительной системы с жидким теплоносителем варьируется в зависимости от типа выбранной схемы. К основным элементам относятся: котел, вырабатывающий тепло, которое передаётся жидкости-теплоносителю.
По типу используемого топлива котлы разделяются на:
- ТвердотопливныеВ работе применяются различные виды твердотопливных энергоносителей: древесина, уголь, торф и другие. На рынке представлены модификации оборудования: пеллетные и пиролизные приборы.
- ГазовыеРаботают на магистральном или сжиженном газе.
- Электрические. Вырабатывают тепло, преобразовывая электроэнергию.
- ЖидкотопливныеВ качестве топлива применяют дизельное топливо, бензин и аналогичные вещества.
- КомбинированныеУстройства комплектуются разными горелками и способны использовать несколько видов топлива.
Наиболее практичными считаются комбинированные котлыЭти приборы помогают избежать простоя тепла при нехватке традиционных видов топлива. Зато их цена существенно превышает цену обычных аналогов.
Еще один обязательный элемент отопительной системы – аккумулирующие тепло приборы, которые бывают разными.
Различают следующие виды радиаторов:
- ПанельныеСтальные панели разных размеров, созданные как единое целое.
- ПластинчатыеПокрытие из нескольких пластин различной толщины.
- ТрубчатыеСостоят из нижнего и верхнего коллекторов, соединенных трубами.
- СекционныеСостоят из нагревательных блоков, число которых может быть произвольным.
Последним необходимым элементом отопительной системы такого вида является трубопровод.
Для изготовления трубопроводов применяются металлические или пластиковые трубы. Металлические отличаются прочностью, однако склонны к коррозии и трудны в сборке. Пластиковые легко монтируются, не подвержены ржавлению, но прочность разных марок пластика может существенно различаться. Выбор материала для пластикового трубопровода требует внимательности.
Выводы и полезное видео по теме
Что является самым экономичным способом обогрева частного дома?
Все об однотрубной схеме отопления:
Принцип действия воздушного отопления:
Обустройство автономного отопления зависит от множества факторов, в числе которых – погодные условия места расположения дома.
Установка дорогой системы с жидкостным теплоносителем нецелесообразна в регионах с короткими зимами (один-два месяца) и редко падающими ниже нуля температурами.
Хотите поделиться своим опытом или задать вопрос об организации автономного отопления дома? Прокомментируйте публикацию. Форма обратной связи размещена внизу.