Уже давно канули в лету те времена, когда частный дом могла отопить только печь. Отсутствие горячей воды в достаточном объеме, необходимость растапливать печку и поддерживать в ней огонь мало способствовали жизни за городом. Именно поэтому многие стремились переехать в комфортабельные многоэтажные дома, где отопление и горячее водоснабжение носили централизованный характер.

Сегодня многое изменилось - обилие и ассортимент современного отопительного оборудования позволяют делать отопление в доме самостоятельно, даже без привлечения специалистов. Теперь приоритетным, наоборот, является проживание в загородных домах, так как горячая вода есть круглогодично, а отопление можно включить в любой момент, не дожидаясь решения коммунальных служб.

Всего выделяют 3 основных энергоносителя - газ, твердое топливо и электричество. О каждом из них, а также о том, как сделать правильно обвязку котла и обеспечить подачу тепла на разные узлы, мы и расскажем в данной статье.

Приобрести целиком отопительную систему ни в одном магазине не получится. Можно выбрать отдельные элементы и собрать их в систему, можно приобрести материалы и сделать котел и обвязку целиком собственноручно. Независимо от того, каким путем вы решите идти, необходимо для начала определиться со следующими параметрами:

• какой вид топлива планируется использовать;
• какое топливо экономически более целесообразно.

Какие существуют системы отопления дома

Самым известным средством отопления с незапамятных времен являлась русская печь. В числе основных недостатков таких конструкций сегодня выделяют большой размер, что не всегда удобно и неравномерное прогревание воздуха в помещении. Возле печи очень жарко, в двух метрах - тепло, в соседней комнате - холодно. Современные камины, хотя и видоизменились с течением времени, в целом выступают аналогом печи и потому могут использоваться исключительно как вспомогательный источник тепла.

Самой востребованной и эффективной признают систему водяного отопления, где по трубам циркулирует подогретый теплоноситель и тем самым отапливает помещения.

Не менее эффективной, но практически неизвестной считается воздушное отопление, основное на работе воздушных тепловых коллекторов.

Электрическое отопление можно назвать относительно новым видом, которое работает на преобразовании электричества в тепловую энергию, при этом не используя никакой теплоноситель.

Виды котлов

Основная задача при организации отопления своими руками заключается в том, чтобы создать эффективную систему, преимущественно автоматическую, с минимальным участием человека в ее работе. Исходя из доступности вида топлива и целесообразности его выбора, следует приобретать конкретный вид котла.

Основная классификация котлов зависит именно от вида топлива:

• газовый;
• электрический;
• твердотопливный;
• комбинированный.

Современные котлы промышленного производства являются экономичными, относительно бесшумными и простыми в эксплуатации. Главный минус такого оборудования - энергозависимость, так как в основе каждого работает вентилятор, нагнетающий воздух в камеру или обеспечивающий движение теплоносителя.

Исключение касается лишь тех котлов, где используется . Такой насос относится к категории аварийного оборудования и работает на аккумуляторной батарее. При отсутствии электричества насос обеспечивает движение теплоносителя по трубам, исключая их промерзание и последующий разрыв.

Схема отопления частного дома

Газовый

Как бы часто не индексировали стоимость газа в нашей стране, он по-прежнему остается самым дешевым видом топлива.

Современные газовые котлы бесшумные, простые в эксплуатации, различаются по количеству контуров:

• одноконтурные - рассчитаны только на отопление дома

• двухконтурные - на отопление и горячее водоснабжение.

Электрический

Самый безопасный вид оборудования. Способный отапливать любое по площади помещение (мощность 4-300 кВт). Минус такого оборудования заключается только в стоимости топлива. Электроэнергия традиционно является самым дорогим видом отопления по сравнению с газом и твердым топливом.

В числе ключевых преимуществ можно выделить следующее:

• большой диапазон мощности котлов, способных отапливать до 350 кв.м. помещения разноуровневого и состоящего из нескольких комнат;
• нет необходимости в организации дымохода и вытяжной вентиляции - отопление происходит за счет преобразования электроэнергии в тепловую, поэтому никаких продуктов сгорания не выделяется;
• экологически чистое оборудование, не выделяющее в атмосферу никаких загрязняющих веществ;
• компактный размер и возможность установить в любом помещении без ограничения по квадратуре и удаленности;
• нет необходимости получать разрешительную документацию на ввод оборудования в эксплуатацию.

Отапливать даже небольшой дом электроэнергией можно только в том случае, если подведено 3 фазы, а в сети абсолютно стабильное напряжение.

Котлы между собой также различаются по количеству контуров:

• одноконтурные - только для отопления;
• двухконтурные - для отопления и подогрева воды.

Твердотопливный

Это усовершенствованный «привет» из прошлого, модернизированный до такой степени, что его можно оставлять на неделю и температура в доме будет комфортной. В основе всех котлов, работающих на твердом топливе, положен принцип Колпакова, когда сперва прогревается котел, а далее температура поддерживается на определенном уровне, чтобы обеспечить стабильность нагрева теплоносителя.

Такие котлы отличаются достаточно высоким коэффициентом полезного действия, но при этом нуждаются в регулярной (не менее 1-2 раз в неделю) очистке от продуктов сгорания, монтаже дымохода, организации вытяжной вентиляции и наличии отдельного помещения.

Преимущества оборудования на твердом топливе:

• большой ассортимент топлива (дрова, уголь, пеллеты, брекеты, отходы деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности и т.д.);
• высокий КПД, в отдельных случаях достигающий 92%;
• возможность автоматизации процесса для агрегатов длительного горения.

Для того, чтобы отопительный сезон не вызвал затруднений, необходимо заранее подготовить определенное количество топлива, достаточного для отопления частного дома в течение 2-3 месяцев.

Комбинированный

Этот вид оборудования позволяет рационализировать расходы на отопление и обеспечить постоянную работу котла, в зависимости от наличия того или иного топлива.

Принципиальное отличие заключается в комбинации твердого топлива с другими источниками - электричеством, жидким топливо или газом. В зависимости от пары выделяют электрические, твердотопливные и универсальные комбо-котлы. Выбор зависит от того, какое топливо доступно в данном регионе.

Переход между альтернативными источниками осуществляется путем смены горелок, что достаточно сложно и не всегда получается с первого раза.

Горелки всегда приобретаются отдельно!

Выбирая котел для частного дома, следует понимать, что это лишь малая часть всей отопительной системы. безусловно, очень важная, от которой будет зависеть ее функционирование и поддержание тепла в доме, но также многое зависит и от обвязки котла, от организации системы отопления и горячего водоснабжения.

Виды отопительных систем

В зависимости от того, какой теплоноситель циркулирует в системе, практикуются следующие виды отопления:

• водяное, где в качестве теплоносителя выступает обычная вода (в некоторых случаях может быть добавлен антифриз);
• воздушное - теплоноситель - воздух, нагретый до определенной температуры;
• паровое - трубы нагревает пар;
• электрическое - по периметру расставлены электроприборы (ТЭНы, инфракрасные излучатели и т.д.);
• комбинированное - организация отопления таким образом, что источником выступает не только теплоноситель, но и другие варианты;
• система «тёплый пол».

Каждый из перечисленных способов отличается определенными характеристиками, преимуществами и недостатками по отношению друг к другу.

Это самый простой вид отопления частного дома, который легко сделать своими руками. Никаких особых требований в эксплуатации системы не существует, основная задача - правильно рассчитать количество батарей и выбрать соответствующую мощность котла.

Как рассчитать мощность

Существует универсальная формула расчета мощности:

1 кВт мощности = 10 м 2 отапливаемой площади

Однако, она работает только в идеальных, можно сказать, лабораторных условиях, весьма далеких от реальности. При определении параметра необходимо учитывать характеристики конкретного дома - год постройки, из каких стройматериалов, наличие теплоизоляции, вид окон и дверей и т.д.

Так, например, если дом построен более 30 лет назад, но утеплен, двери и окна заменены на современные герметичные конструкции мощность следует увеличить в 1,5 раза, то есть на 10 кв.м. площади брать 1,5 кВт. Если лома построен недавно, но не утеплен надлежащим образом, двери и окна - деревянные и сквозят, мощность следует увеличивать уже в 2 раза.

Коэффициенты подсчета мощности

• 2 и более окон на северную сторону - 1,3;
• 2 и более окон на южную, восточную и юго-восточную стороны - 1,1;
• 2 и более окон на западную стороны - 1,2.

При организации водяного отопления в качестве теплоносителя выступает очищенная вода, которую нет необходимости сливать по окончании отопительного сезона. Это замкнутая система, где вода циркулирует под воздействием насоса или самотеком.

Принудительная циркуляция теплоносителя

Для того, чтобы обеспечить движение подогретой воды по трубам, нужна центробежная сила. Как правило, для этих целей используется циркуляционный насос, но вполне подойдет и обычный центробежный, только малой мощности.

Основная задача насоса заключается в подаче остывшей воды в котел для ее нагрева и распределение уже подогретого теплоносителя по системе. Поскольку речь идет о замкнутом круге, по трубам циркулирует постоянный объем воды.

Монтаж циркуляционного насоса в систему отопления частного дома

Использование насосного оборудования хотя и делает систему энергозависимой, но полностью исключается необходимость участие человека в работе котла. Температурный датчик отслеживает предел нагрева, насос двигает воду поступательно от котла к трубам и обратно. Если речь идет об электрическом или газовом котле, все участие сводится только к одному - выставить комфортную температуру и забыть о котле на весь сезон.

Для того, чтобы обеспечить работу котла при отсутствии электричества можно приобрести циркуляционный насос 12 вольт, работающие на аккумуляторной батарее.

Циркуляция теплоносителя самотеком

Сегодня такая система встречается исключительно редко и только в одноэтажных домах. Здесь теплоноситель движется по системе самотеком, когда вода разной температуры перемещается под воздействием разницы в удельной массе.

Обязательным условием правильной циркуляции воды в самотечной системе является монтаж труб под небольшим - до 150 - углом.

Монтаж водяной системы отопления своими руками

Для того, чтобы в доме было комфортно и тепло, следует правильно рассчитать количество радиаторов, по которым будет циркулировать теплоноситель. При этом обратите внимание на то, что все котлы должны быть оборудования системой вытяжной вентиляции и дымоходом. Исключение касается только электрического котла.

Как рассчитать необходимое количество радиаторов

Самый правильный способ - рассчитать по площади отапливаемого помещения (в каждой комнате отдельно). Согласно СНиП каждый квадратный метр требует 100 Вт тепла. Узнаете площадь помещения и умножаете на необходимое количество тепла. Так, например, для комнаты 20 кв.м. понадобится 2000 Вт тепла (20 х 100), что соответствует 2 кВт.

Теперь определяем количество радиаторов по количеству секций или единиц. Каждый производитель указывает теплоотдачу одной секции радиатора или монолитного изделия. Полученный объем тепла делите на коэффициент теплоотдачи и получаете количество секций, которые преобразуете в радиаторы, или сразу - количество радиаторов.

1. Однотрубная, где от котла отходит только горячая вода

В этом случае теплоноситель движется от первого до последнего радиатора, постепенно теряя тепло. При выборе подобной системы следует иметь в виду, что в самой дальней комнате батарея будет практически холодной.

Корректировать температуру радиаторов при такой системе сложно, так как перекрыв один радиатор, вы прекращаете подачу теплоносителя о все последующие.

1. Двухтрубная - подача горячей воды от котла и возврат воды в котел (обратка).

Это самая оптимальная система для отопления частного дома, где к каждому прибору подводятся параллельно сразу 2 трубы - первичка и обратка. В этом случае температура всех радиаторов во всех комнатах будет приблизительно одинаковой. Можно в каждой из комнат увеличивать или снижать температуру по необходимости.

Такой способ разводки именуют еще лучевым, когда от котла к каждому прибору подводится труба с прямой подачей и отводится с холодной.

Коллектор в такой системе отопления выполняет задачу накопления теплоносителя.

Это универсальная система, которая подходит для организации отопления в любом помещении, при этом есть возможность делать скрытую проводку к каждому прибору отдельно.

В зависимости от выбранной системы разводки определяется количество труб и общая стоимость. Однотрубная разводка - самый дешевый вариант.

После того, как рассчитано количество радиаторов и выбрана система, следует производить монтаж труб.

Ранее для этой цели использовались металлические трубы. Сегодня такое решение не выгодно ввиду стоимости и подверженности коррозии, поэтому следует выбирать полипропиленовые.

Полипропиленовые трубы в системе отопления

Трубы укладываются во всех помещениях, которые будут отапливаться, переходя из одной комнаты в другу. Между собой трубы соединяются специальным паяльником для пластиковых труб.

Систему водяного отопления частного дома можно собрать и своими руками, но для этого понадобятся точные расчеты и схема обвязки котла. Самый главный недостаток такой системы - необходимость регулярной профилактики. И обратите внимание на то, что если вы используете антифриз, его необходимо менять каждые 5 лет.

Достаточно популярный способ отопления жилых и офисных помещений, основанный на принципе гравитации и принудительной вентиляции. Гравитационная система подразумевает движение воздуха при разности температур за счет его естественной циркуляции. Разная температура означает разную же плотность воздуха из-за чего происходит перемещение теплых и холодных слоев.

При воздушном отоплении в помещении устанавливается калорифер или монтируются вентиляционные каналы, по которым поступает теплый воздух. Каждый такой источник тепла может быть установлен в любом месте комнаты - на стене, в потолке или полу. На принцип конвекции этого никакого влияния не оказывает

Выделяют 2 основных вида воздушного отопления:

• местное (локализованное);
• центральное.

Локализованное

Этот способ подходит для отопления только одной комнаты в помещении. В качестве источника тепла могут выступать:

• калориферы;
• тепловые пушки;
• тепловые завесы.

Оптимальным по подаче тепла является калорифер, распространяющий тепло на несколько метров вокруг. Мощность такого оборудования составляет 1-1,2 кВт в час.

Тепловая пушка - более мощное оборудование, которое к тому же мгновенно высушивает воздух в помещении. Используют только для обогрева складских и промышленных помещений, где люди находятся короткое время. Мощность 2-2,5 кВт в час.

Тепловая завеса - аналог кондиционера, который точечно подает горячий воздух. Чаще всего завесу ставят на входе, чтобы одновременно пресекать доступ холодного воздуха в помещение. Мощность 1,5-2 кВт в час.

Центральное отопление

Это образчик централизованной подачи горячего воздуха, которая функционирует по принципу:

• прямоточной или частичной рециркуляции;
• полной циркуляции горячего воздуха.

Чаще всего такую систему выбирают в помещениях с подвесным или натяжным потолками, где над ними можно сделать вентиляционные каналы. Посредством таких вент-отверстий горячий воздух поступает в помещение и циркулирует в нем.

Монтировать вентиляционные каналы в стенах нецелесообразно, так как часть его понадобится для маскировки вентиляционных шахт.

Стоимость воздушного отопления дороже и по монтажу, и по стоимости оборудования. В качестве источника подачи теплоносителя выступает газовый или электрический котел.

Преимущества:

• фильтрация воздуха, поступающего в помещение;
• свежесть воздуха за счет того, что забор осуществляется с улицы;
• возможность организации капельного орошения и ионизации воздуха.

Недостатки:

• такую систему можно создать только в строящему доме (за исключением водяной пушки и тепловой завесы);
• дорогой монтаж.

Электрическое отопление

Самый доступный способ отопления любого помещения, так как электричество есть везде.

Принцип работы основан на работе электрического конвектора, преобразующего электрическую энергию в тепловую. Современные модели оснащены большим количеством функций, полностью исключающих необходимость участия человека в контроле работы.

Это может быть:

• регулятор температуры в зависимости от времени суток;
• регулятор повышения температуры в ночное время и снижения в дневное (режим день-ночь);
• поддержание давления в системе и минимальной температуры в случае отсутствия людей в течение длительного времени;
• соблюдение режима даже при кратковременном отключении электропитания и т.д.

Преимущества:

• очень простой и легкий монтаж, который вполне под силу каждому;
• исключительно простая эксплуатация;
• мобильность системы, когда конвекторы при необходимости можно переставлять из помещения в помещение.

Недостатки:

• высокая стоимость энергоносителя - это самый дорогой из всех существующих способов отопления.

При выборе электрического способа отопления обязательно должно быть 3 фазы и стабильное напряжение в сети.

Паровое отопление

В данном случае принцип работы полностью совпадает с водяным с тем лишь отличием, что вместо воды в системе труб циркулирует пар. Монтаж труб, выбор мощности котла и организация обвязки полностью идентичны системе водяного отопления.

Для парового отопления используются специальные котлы, генерирующие горячий пар. Обязательно наличие системы фильтров «Сквозь строй», которые очищают воду от всевозможных примесей перед тем, как она будет преобразована в парообразное состояние.

Преимущество паровой системы отопления только одно - экономия, так как нагрев происходит практически моментально. Коэффициент полезного действия составляет 95%.

Недостатков несравненно больше:

• особенность оборудования - в свободной продаже крайне сложно найти паровой котел;
• высокая стоимость монтажа, которая включает разводку специальных труб и наличие системы фильтров;
• опасная эксплуатация, поскольку температура пара превышает 100 градусов.

Теплые полы

Огромное преимущество данной системы отопления заключается в большой площади теплоотдающей поверхности. Это идеальный вариант для мест общего пользования - кухни, санузла, коридора, а также в гостиной или детской комнате.

Оптимальным является кладка теплого пола под керамическую плитку - она в данном случае выступает отличным проводником. Ламинат и паркет гораздо реже используют для теплого пола, поскольку при повышении температуры не исключено коробление материала и последующий его демонтаж.

Обязательным условием монтажа теплого пола является фольгирующий слой. Это не изолятор и не отражатель, как принято считать. Фольга используется для того, чтобы равномерно распределять тепло по поверхности пола. Если не использовать такой слой, по тактильным ощущениям пол будет напоминать зебру - полоса теплая, полоса холодная.

Тёплые полы бывают водяными, где по трубам циркулирует горячая вода и электрическими - система проводов, где электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Водяной теплый пол

Ответвление водяной системы отопления в виде труб малого диаметра, уложенных на ровную поверхность пола. Обязательным условием является использование подложки, которая предотвратит потери тепла от соприкосновения с полом.

Сложность монтажа водяного теплого пола заключается в необходимости прокладки труб и правильного их подключения к существующей системе отопления.

Электрический теплый пол

Элементарный по укладке и эксплуатации вид отопления. Единственная сложность, которая может возникнуть - предварительная подготовка поверхности под укладку проводов или матов с помощью бетонной стяжки, и укладка напольного покрытия поверх теплого пола

Еще проще - использование электрических матов на существующее покрытие. Такие маты абсолютно безопасны в эксплуатации, их легко настроить. Для исключения механического повреждения рекомендуется использовать накладной электрический пол под ковер или ковролин.

В большинстве случаев теплый пол является вспомогательным элементом системы отопления в доме.

Как выбрать отопление для своего дома

Самым правильным при выборе системы отопления и, соответственно, котла является ориентация на доступный вид топлива. Если в каком-то районе еще нет газового трубопровода, но уже проводится его монтаж, целесообразно использовать комбинированные котлы - твердое топливо-газ. Там, где нет и не планируется газ, но дорогое электричество, можно подключать электрокотел.

Каждая система имеет как свои преимущества, так и недостатки. Даже если вы проводите отопление в доме самостоятельно, обязательно проконсультируйтесь с проектировщиками относительно вида и способа. Любая из выбранных систем отопления - достаточно дорогостоящее удовольствие, чтобы можно было допускать ошибки в расчетах.

Так, например, при разработке камина, печи или твердотопливного котла своими руками существует риск концентрации углекислого газа в помещении, что приведет к несчастным случаям.

Лучшим вариантом будет приобретение готового сертифицированного оборудования, а уже монтаж и обвязку можно делать своими руками.

Для того, чтобы точно понимать, какой вид отопления предпочесть, следует учитывать стоимость каждого вида топлива и его расход за единицу времени.

По состоянию на март 2016 года цены на топливо следующие:

• 1 л дизеля — 0,5 $. Стоимость 1кВт/ч энергии— 0,05 $.
• 1 м 3 природного газа для физических лиц — 0,05 $. Стоимость 1 кВт/ч — 0,006 $.
• 1 л баллонного газа — 0,3 $. Стоимость 1 кВт/ч— 0,020 $.
• 1 кВт/ч электроэнергии для физического лица — 0,03 $.
• 1 кг угля в среднем 0,3$. Стоимость 1 кВт/ч 0,05 $.

Что мы знаем об отоплении частного дома? , или вода – перед выбором следует рассчитать затраты на приобретение материалов, монтаж и последующее обслуживание. Если дом , нужно ежедневно поддерживать вручную комфортную температуру. Электричество достаточно затратно в эксплуатации. Для устройства водяного отопления необходимо приобретение всей разводки по дому, покупка и его монтаж. Но на этом основные затраты заканчиваются. Мы расскажем, как сделать экономное водяное отопление частного дома своими руками. Схемы монтажа многочисленны, поэтому в рамках данного обзора постараемся рассмотреть наиболее популярные из них.

Любая система отопления имеет достоинства и некоторые особенности, с которыми нужно ознакомиться заранее, чтобы в дальнейшем не возникло внештатных ситуаций.

К положительным моментам можно отнести:

• вся разводка по дому сводится в одно место и подсоединяется к котлу. Это намного удобнее, чем устанавливать или в каждом помещении;
• умеренная температура теплоносителя. При максимальной возможности 100°C, температура не превышает +60°C, в системе водяных полов — не выше +40°C. Это препятствует подгоранию пыли и возникновению ожогов при контакте, обогрев помещений мягкий и комфортный.

К особенностям водяного отопления в частном доме можно отнести:

• предварительный монтаж всей трубной разводки, что увеличивает стоимость ресурса;
• риск замерзания теплоносителя в случае нерегулярного или сезонного использования. Нужно либо сливать воду на время отсутствия жильцов, либо поддерживать обогрев все холодное время, либо заливать ;
• риск протечек.

Теплоноситель и его свойства

Идеального теплоносителя не существует. У каждого варианта есть допустимый диапазон температурного режима и технические параметры, при нарушении которых можно испортить систему отопления. Замена оборудования будет весьма затратна.

Основные характеристики теплоносителя, которые нужно учитывать при выборе:

• температурный режим;
• вязкость;
• антикоррозийные свойства;
• токсичность при нагревании.

Лучший теплоноситель – это очищенная вода и антифриз.

Основные преимущества антифриза перед водой представлены в таблице. Особенно рекомендовано его применение в домах с сезонным или периодическим проживанием.

Теплоноситель	t замерзания, °С	Вязкость, мм²/с при 40°С	Пожароопасность, критическая температура, °С
Очищенная вода	0	0,9	да
Промышленные масла	-15 (-18)	10÷40	140÷190
Солевые составы	-55	1	нет
Спиртовые составы	-40	0,7	да
Антифриз	-40	3,1	нет

На время отъезда его сливать из системы не нужно. По возвращении просто включить котел. Если температура упадет ниже предельной границы, состав превратится в вязкую жидкость – гель, при этом его физические характеристики не изменятся. После того как температура поднимется до требуемой отметки, он снова приобретет жидкую форму с сохранением первоначального объема.

Это следует знать! Срок эксплуатации антифриза – не менее 5 лет. На одной заливке система может работать до десяти сезонов отопления.

Специальное средство для системы — антифриз

Несмотря на все достоинства антифриза, многие делают свой выбор в пользу воды. Она безопасна, в ней нет химических примесей, особенно, если вырыта своя . Единственный негативный момент – минеральные соли в составе, которые вызывают коррозию. Для ее предупреждения можно использовать кипяченую или талую воду. Или в качестве альтернативы, применять систему .

Нормы и требования к водяному автономному отоплению

Основные требования разработаны в строительных нормах и правилах.

• температура жидкости в трубах не должна быть выше +90°С;
• оптимальный температурный режим должен быть в пределах +60÷80°С;
• при открытом монтаже водяного отопления, необходимо крепление труб при помощи клипс, хомутов или устройство металлических каналов;
• скрытый монтаж допускается выполнять в штробы, каналы, плинтусы. Можно закрыть экранами;
• при необходимости нужно выполнить теплоизоляцию труб, которые будут проходить по неотапливаемому помещению.

Особенности водяной отопительной системы

Принцип функционирования водяной отопительной системы построен на физических законах. Подогретый теплоноситель поднимается, охлажденный – спускается. Иными словами, лучшая циркуляция жидкости в системе отопления будет при большой температурной разнице выхода и возврата теплоносителя. Оптимальная разница 25°.

Чтобы знать, как правильно сделать отопление в частном доме, необходимо ознакомиться со следующими правилами.

• Установка котла должна быть выполнена на 2 метра ниже уровня трубной системы и батарей, в самой нижней точке отопительного контура;
• При необходимости следует провести теплоизоляцию стояка, по которому жидкость поднимается в помещения;
• при естественном циркуляции теплоносителя длина труб должна быть менее 30 метров;
• для одноэтажного строения с естественным движением теплоносителя необходимо выполнить обратку с уклоном;
• для многоэтажных строений необходимо устанавливать дополнительно насосное оборудование.

Основные элементы системы

Система отопления состоит из котла, батарей и трубопровода. При монтаже необходимо установить группы безопасности, регулирующие и запорные элементы, узлы воздуховыпускные и дренажно-спускные устройства. Для эффективного обогрева верхних этажей дома нужно устанавливать .

Котел

От него зависит функциональность и экономичность обогрева дома. Принцип его работы основан на подогреве теплоносителя во время прохождения по нагревательному контуру. Горячие потоки направляются по трубной разводке, обогревая все помещения в зоне прохождения.

Производители предлагают оборудование, которое работает на разных видах топлива.

Классификация котлов:

Газовые	Газ – самое доступное топливо, особенно если есть возможность подключиться к газопроводу. Установка допустима только газовыми службами.
Электрические	Могут применяться в качестве основного прибора или резервного. Специалисты советуют устанавливать котлы, которые работают на разных видах топлива. К достоинствам можно отнести доступную цену котла, к недостаткам – высокую стоимость электроэнергии. Установка оправдает себя только в небольших 2÷3 комнатных домах, которые хорошо утеплены.
На твердом топливе	При эксплуатации необходимо периодически закладывать топливо. Для угля время закладки составляет 8 часов, для дров – 5 часов. с циклом горения до 5 суток стоят значительно дороже.
На дизельном топливе	Это прекрасная альтернатива газовому оборудованию. Можно подобрать модель с дополнительным газовым топливом. Дизельное оборудование имеет существенный минус – шумную работу. Кроме того, емкость с топливом должна быть защищена от возгорания.

Статья по теме:

В чем их преимущества и недостатки, каков принцип работы, на что необходимо обратить внимание при выборе, обзор лучших производителей и моделей, изготовление своими руками — читайте в нашем материале.

Трубы

• Срок эксплуатации металлических изделий не очень большой. Есть вероятность коррозии. Монтаж осуществляется на резьбовые соединения;
• полимерные трубы более надежны, они доступны в цене. Можно выполнить монтаж отопления своими руками, сложности он не вызовет. Срок эксплуатации – до 50 лет;
• металлопластиковые трубы состоят из алюминия и пластика. Сбор элементов выполняется прессовыми или резьбовыми соединениями. Один минус трубопровода – под воздействием повышенных температур или при температурных скачках есть вероятность трещинообразования;
• медь – самый дорогостоящий трубопровод. Медная разводка обладает повышенной надежностью и долговечностью. Соединение участков выполняется при помощи пайки.

Радиаторы

К негативным особенностям системы относят необходимость установки арматуры на трубы. Она выступает для защиты от аварийных ситуаций, связанных с повышенным напором теплоносителя. Кроме того, нужно установить с двух сторон циркуляционного насосного оборудования предохранительные клапаны.

Водяное отопление частного дома своими руками, схемы и особенности монтажа

Перед монтажом отопления следует самостоятельно выполнить расчеты, разобраться во всех тонкостях устройства. И уже после этого закупать материалы под выбранную систему и приступать к монтажу.

Организация система однотрубного отопления частного дома своими руками

Для одноэтажного дома трубная разводка выполняется от котла по всей площади дома, подключение батарей производится последовательно. Соответственно, отдаленные помещения будут обогреваться меньше.

Это следует знать! Нельзя предусмотреть подачу теплоносителя к конкретному устройству. Если нужно выполнить ремонтные работы радиатора, прекращается подача тепла во всем доме.

Систему однотрубного отопления можно провести самостоятельно, схема и порядок монтажа сложности не вызовет.

Схема двухтрубной системы отопление в частном доме своими руками

Данная система позволяет устанавливать две трубы для подачи холодного и горячего теплоносителя с возможностью регулировки температуры на каждом приборе.В батарею входит и выходит своя труба. Второе название схемы – параллельная.

Монтаж такой системы требует большего вложения средств на приобретение арматуры и трубопровода. Однако и эффективность ее выше. Все батареи обогреваются с одинаковой температурой.

Двухтрубную схему целесообразно устанавливать в 2-х и более этажных домах. Основной ее плюс – возможность ремонта отдельного устройства без ущерба для всех остальных. Есть возможность регулировки температуры каждой батареи, что существенно снижает затраты на отопление.Можно выполнить монтаж отопления загородного дома своими руками, схема особых сложностей не вызовет.

Схема водяного отопления двухэтажного дома

Для отопления двухэтажного дома важно правильно рассчитать мощность системы с учетом площадей всех помещений и подобрать производительность котла и насоса. Их параметров должно хватить для отопления всего дома. При этом важными характеристиками являются потери давления и расход жидкости.

Коллекторная схема отопления одноэтажного дома с принудительной циркуляцией

Это самая сложная из всех систем. Подогретый теплоноситель направляется на коллекторы, которые затем распределяют его к батареям. Есть возможность регулирования температуры не только на каждом контуре, но и на каждом радиаторе. Для этого нужно установить необходимое количество терморегулирующих элементов и запорной арматуры. Основной недостаток системы – стоимость. Помимо увеличенного метража труб, нужно еще приобретать и устанавливать коллекторы.

Принцип устройства следующий. В обратную трубу около котла нужно врезать центробежное насосное устройство, которое будет непрерывно подавать теплоноситель с помощью крыльчатки. Такое устройство помогает установить давление, с помощью которого все батареи будут нагреты равномерно.

Особенности самостоятельного монтажа водяного отопления

Монтаж отопления своими руками в частном доме состоит из следующих этапов:

• установка котельного оборудования;
• установка батарей. Отступ от подоконника должен быть 10 см, от пола – 6 см. Желательно на каждый радиатор установить воздушный клапан, запорный кран и регулятор;

• разводка трубопровода должна начинаться от котла;
• установка вспомогательного оборудования;
• соединение элементов в соответствии с материалом и типом труб.

Заключение

К выбору системы нужно подходить обдуманно не только с финансовой точки зрения, но и последующих затрат, которые возникают в процессе эксплуатации. Основное правило любого отопления – надежное и бесперебойное функционирование.Для этого помимо расчетов, нужно выполнить качественный монтаж. Если нет уверенности в своих силах, лучше обратиться к профессионалам.

Надеемся, что материал вам поможет в планировании отопления. Мы разобрали в статье все особенности монтажа водяной системы отопления. Задавайте вопросы в комментариях, наша команда с удовольствием примет участие в дискуссиях.

С принципом устройства водяной системы отопления можно ознакомиться в видео:

ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО:

Водяное отопление является самым распространенным методом изготовления индивидуального обогрева квартир и домов. Сделать водяное отопление своими руками может каждый. Стоит рассмотреть последовательность выполнения работ, начиная от проектирования и покупки строительного материала и заканчивая запуском уже готовой системы.

Тепло в доме. Откуда его брать?

В качестве источника тепла для водяного отопления может выступать несколько котлов, а именно:

1. Газовый котел.
2. Жидкотопливный котел.
3. Твердотопливный котел.
4. Электрокотел.
5. Дровяной котел.

Следует учесть, что выбор котла во многом зависит от ваших возможностей. Однако существует одно правило, которое необходимо учитывать при выборе котла – это его мощность. Мощность котла должна в обязательном порядке превышать теплопотери жилья на 20%. Соответственно вам необходимо рассчитать все теплопотери, которые происходят в проемах окон, дверей, крыши и т. п. Уже отталкиваясь от этого, следует выбирать котел с той или иной мощностью.

Циркуляция теплоносителя. Выбор схемы

Перед началом монтажных работ необходимо определиться и с выбором схемы циркуляции воды. Существует три ее вида:

Принудительная система циркуляции теплоносителя осуществляется посредством циркуляционного насоса. При этом их количество может быть неограниченным: один, два или три. Используя такую водяную систему отопления, вы сможете повысить коэффициент полезного действия на 30%. Использование циркуляционного насоса позволит вам не соблюдать определенный наклон труб при их прокладке. Но с другой стороны, система будет полностью зависима от электроэнергии. Следует помнить, что она должна быть закрытого типа при рабочем давлении 1,5 бар.

Что касается естественной циркуляции , то она полностью проверена и является надежным методом обогрева жилья. В этом случае строго соблюдается наклон трубы при монтаже, в пределах 3-5°. Если это проигнорировать, то система водяного отопления будет неэффективной, вернее, она вообще не будет работать. Чаще всего ее используют для систем с котлами на твердом топливе, хотя существуют варианты и с газовыми котлами.

Ну и комбинированная система циркуляции (КСЦ) подразумевает под собой способность работы системы водяного отопления как принудительно, так и естественно. Например, если во время отопительного сезона отключилась электроэнергия, то систему можно переключить на естественную циркуляцию. По этой причине несмотря на возможность установки насосов, монтаж труб необходимо выполнять под наклоном. В большинстве случаев, комбинированную схему отопления используют в сочетании с твердотопливными котлами.

Выбор радиаторов

Немаловажным фактором в подготовке монтажа системы водяного отопления является выбор оборудования. Главная составляющая часть отопления это радиаторы. Их выбор необходимо выполнять исходя из их мощности или теплоотдачи. В большинстве случаев, основная характеристика мощности указывается в прилагаемой к самой батарее инструкции. Необходимо также определить количество секций для той или иной комнаты. Все это можно высчитать в проекте. Желательно, чтобы радиатор закрывал большую часть оконного проема. Это позволит искусственно создать тепловую завесу. Более того, это предотвратит запотевание окон и возникновение сквозняков. Немаловажным фактором является и рабочее давление батарей. Хотя данный показатель играет большую роль при централизованной системе отопления, а при индивидуальном – особого значения не имеет.

Итак, существует несколько наиболее распространенных видов радиаторов. Они изготавливаются из самых разных материалов: алюминий, сталь, чугун и биметалл. Последний совмещает в себе алюминий и сталь.

Алюминиевые радиаторы. Это один из самых распространенных и в то же время доступных радиаторов. Они обладают хорошей теплоотдачей на единицу площади. В большинстве случаев такие радиаторы имеют отдельные секции благодаря чему их можно комбинировать, добавляя секции в зависимости от потребностей помещения. Что касается их эксплуатации, то алюминий достаточно мягкий материал, по этой причине при их транспортировке необходимо быть крайне осторожным. Более того, при монтаже запорной арматуры очень легко сорвать резьбу.

Стальные радиаторы. Что касается данного вида батарей для водяного отопления помещений, то в этом случае увеличивать секции невозможно. Существует большой выбор стальных радиаторов по размерам в ширину и высоту. Можно отметить их высокую теплоотдачу.

Чугунные радиаторы. Данный тип радиаторов отличается своей долговечностью. Любители винтажного стиля с достоинством оценивают их оригинальный вид. Чугунные радиаторы отопления продолжительное время нагреваются, а также долго остывают. Исходя из требований современной системы разводки, а также применения термоголовок, их использование нерационально.

Биметаллические радиаторы. Что касается этого вида батарей, то они имеют отдельные секции. Изготавливаются они из стали, а покрываются алюминием. Благодаря этому достигается высокая прочность и соответственно продолжительность эксплуатации.

Конфигурация системы отопления. Двухтрубная и однотрубная

По своей специфике система отопления может разделяться на:

• однотрубную и двухтрубную. Двухтрубная система организована по принципу подвода двух труб к батарее, а именно обратки и подачи. Что касается однотрубной системы, то прокладывается одна труба. От нее к каждой батарее протягивается два патрубка, один патрубок подает воду, другой соответственно отводит.
• закрытую и открытую системы отопления. Открытая в верхней точке имеет расширительный бачок, принимающий в себя нагретую воду, которая при нагревании расширяется. Благодаря открытому бочку образуется естественная циркуляция.

Обратите внимание! Современные отопительные котлы оборудованы закрытым бочком. В данном случае он полностью герметичен. Если необходимо расширение, то оно осуществляется при помощи диафрагмы. Система с закрытым бочком работает исключительно в принудительном режиме при помощи циркуляционного насоса. Благодаря этому металлические детали системы из-за отсутствия соприкосновения воды с воздухом не ржавеют. Их различия заключаются в том, что закрытые системы управляются электроникой, а открытые характеризуются простотой устройства.

Приняв решение касательно всех вышеперечисленных вопросов, можно приступать к монтажным работам, а именно установке котла, радиаторов, запорной арматуры и труб отопления. Теперь обо всем последовательно.

Принцип монтажа. Установка котла

Монтаж отопления в любом случае начинается с установки котла. Как правило, место для его монтажа должно быть легко доступным для подвода к нему труб. Если выбран газовый котел, то его следует устанавливать возле источника газа. Что касается электрического котла, то здесь большую роль играет возможность прокладки кабеля. Ну а в тех случаях, когда устанавливаются твердотопливные котлы, то ориентируются на месторасположение дымохода. Принципиальное значение высота установки котла имеет только для систем водяного отопления, которые основаны на принципе естественной циркуляции. В этом случае важно, чтобы обратка располагалась как можно ниже. Если вы купили настенный котел, то его установка осуществляется на специальные монтажные планки, которые закрепляются на стене анкерами или дюбелями. Если напольный – то он ставится на стационарные ножки.

Монтаж

Итак, перед началом прокладки труб необходимо установить все купленные радиаторы на место. В большинстве случаев место их установки находится под окном и возле входа в квартиру. От того, какой вид радиатора вы купили, будет зависеть и метод монтажа. Соответственно если радиатор тяжелый, то крепление следует подобрать мощнее. Существуют общие правила о том, как правильно устанавливать радиаторы. Для этого важно использовать уровень, так как при их установке требуется идеальная горизонтальная линия. Минимальный отступ от пола должен составлять 60 мм, а от подоконника минимум 100 мм. Также следует подключить к радиатору всю необходимую запорную арматуру, которая позволит отключать и демонтировать радиатор при необходимости.

Когда радиатор установлен необходимо правильно его подключить. Подключение опять же будет зависеть от вида батарей. Если они панельные, то в них только два выхода, и особого выбора нет. В другом же случае, если радиатор секционный, то тут уже четыре отверстия. Если вы решились на однотрубную систему отопления, то лучше всего использовать нижние отверстия. Если использовать одно верхнее, то в результате остывшая плотная вода будет застаиваться в радиаторе.

В том случае если вы решили использовать двухтрубную систему отопления, то можно выбрать несколько вариантов. Например, можно использовать оба отверстия с одной стороны. При этом в верхнее – вода будет поступать, а в нижнее – уходить. В таком варианте можно смонтировать байпас, который представляет собой перемычку между выходным и входным патрубком.

Обратите внимание! Существует вариант подключения по диагонали. Однако подобное подключение предпочтительно при использовании длинных батарей, состоящих минимум из десяти секций. Результат будет таковым: вход теплой воды вверху слева, а выход – внизу справа.

Установка кранов и термоголовки

Решив как подключать радиатор, подумайте об установке кранов. Кран устанавливается на вход и выход. В большинстве случаев они будут полезны в случае аварии, более того, ими можно регулировать уровень теплоотдачи. Если вы используете однотрубную систему, то при помощи кранов можно отрегулировать температуру всех радиаторов равномерно. Большую пользу могут принести термоголовки, которые отключают подачу теплоносителя при достижении заданной температуры воздуха. Однако температурной шкалы вы на ней не увидите, максимум – это насечки или цифры. Методом эксперимента, вы сможете настроить термоголовку на нужную температуру.

Особенная их польза чувствуется в тех помещениях или комнатах, где существует риск перегрева. Как это объяснить? Например, вы отапливаете свой двухэтажный дом методом двухтрубной системы. При этом теплоноситель прогревает в первую очередь радиатор, установленный в небольшой гардеробной комнате на втором этаже, а только потом опускается на первый в большую комнату. Соответственно, пока температура на первом этаже достигнет необходимого уровня, на втором будет «ташкент». Однако если там установлены термоголовки, то перегрев той или иной комнаты предотвращается. Тепло будет перенаправляться в более холодное помещение, и на протяжении определенного времени там будет стабильно держаться одна температура.

Теперь, когда установлен котел, батареи, а также смонтированы термоголовки и байпасы можно начинать монтаж труб. Однако сперва рассмотрим, какие лучше выбрать трубы, а потом уже поговорим о технологии их монтажа.

Выбор труб

Итак, какие трубы выбрать для водяного отопления? Сегодня существует несколько вариантов, каждый по-своему лучший. Однако, что касается цен, то тут разброс большой. Например, медные трубы можно назвать самым лучшим вариантом для отопления. Они имеют ряд преимуществ, и не одни трубы ни смогут конкурировать с ними на равных. Но есть один большой недостаток – не каждый готов платить большие деньги за них, более того, сделать монтаж отопления из медных труб самостоятельно будет сложно. Это касается и металлических труб, которые достаточно дороги и хлопотны в монтаже. Однако есть один оптимальный вариант, а именно полипропиленовые трубы.

Обратите внимание! Полипропиленовая труба и все комплектующие фитинги должны иметь маркировку РН25. Данный пластик имеет армирование. Его наличие позволяет сохранять трубы при их нагревании в неизменном виде.

Армирование на полипропиленовых трубах может быть сделано из металла или из стекловолокна. Большим спросом пользуются трубы со стекловолокном. Они легче в монтаже, так как паяются при помощи специального оборудования.

Существует более дешевый вариант – металлопластиковые трубы. Они имеют тонкий слой фольги или металла. Это армирование находится в середине между двумя слоями пластика. Лучше всего покупать трубы, в которых армирование находится ближе к середине, так как их намного проще будет паять. Если фольга располагается ближе к наружной стенке, то перед спаиванием необходимо будет зачищать фольгу или покупать обжимные фитинги, что выйдет гораздо дороже.

Последовательность разводки труб и монтажа дополнительного оборудования

Независимо от того, какой вид труб вы купили, начинать их монтаж необходимо от котла. Сначала делается обвязка котла, а потом при помощи специальных тройников, уголков и других соединений проводится монтаж всего трубопровода от радиатора к радиатору. Следует отметить, что есть два метода разводки, скрытая и наружная. Скрытая подразумевает под собой утопление труб в стену. Для этого предварительно штробятся канавы, которые потом замазываются. Открытая разводка говорит сама за себя – трубы остаются на поверхности.

По мере того, как выполняется разводка – подключаются батареи, которые уже имеют запорную арматуру, осуществляется монтаж другого необходимого оборудования. Например, это может быть циркуляционный насос, гидроаккумулирующий бак, воздушный клапан, фильтры, блоки безопасности, расширительный бачок и т. п. Комплектность оборудования будет зависеть от того, какая система отопления у вас – однотрубная или двухтрубная.

Вот так и осуществляется монтаж водяного отопления. На первый взгляд – очень сложно. Однако если есть сильное желание, оно поможет разобраться во всех схемах, в технологиях подключения, в выборе материала – батарей, котла, труб. Если вы уже изготовили ту или иную систему отопления, то мы будем рады вашим ценным рекомендациям в виде комментариев к данной статье. И наоборот, если у вас есть вопросы или вы столкнулись с проблемой, пишите нам.

Фото

Двухтрубная с естественной циркуляцией

Водяное отопление – самый распространенный способ обогрева помещений в современном частном доме. Теплофизические свойства воды позволяют легко доставлять тепло в помещения по трубопроводам системы отопления. Современные виды материалов дают возможность монтажа водяного отопления своими руками.

Этапы сооружения водяной системы отопления

Последовательность действий по разработке системы водяного отопления состоит из нескольких этапов:

1. Разработка схемы прокладки труб;

После разработки проекта, проведения расчетов и приобретения материала производят следующие монтажные работы:

1. Установка котла;
2. Установка отопительных приборов;
3. Прокладка трубопроводов;
4. Подключение радиаторов, конвекторов;
5. Проверка на герметичность;
6. Пусконаладочные работы.

Выбор отопительного котла для дома

Основной критерий выбора котла – наличие топлива. По видам топлива котлы подразделяются на следующие типы:

1. Газовые – работают на природном газе;
2. Твердотопливные – работают на угле, дровах, брикетах, торфе и так далее;
3. Электрические – преобразуют электрическую энергию в тепловую через нагрев воды;
4. Жидкостные – используют в качестве топлива сжиженный газ, дизтопливо.

Газовые котлы устанавливаются специалистами с соответствующей лицензией после получения разрешения и разработки проекта газификации. Котлы этого типа производятся в двух конфигурациях:

1. Настенные, с герметичной камерой сгорания;
2. Напольные, с открытым типом камеры сгорания.

Настенные котлы имеют встроенное оборудование – вентилятор, насос для обеспечения циркуляции, расширительный бак (экспанзомат), группа безопасности. Дымоудаление производится с помощью вентилятора через коаксиальный или раздельные дымоходы. Настенные котлы часто оснащаются вторым контуром – для производства горячей воды.

Напольные котлы обладают большой мощностью, обычно не имеют встроенного оборудования. Комплекс вспомогательного оборудования монтируется отдельно. Удаление дыма производится естественной тягой через дымовую трубу, возводимую отдельно.

Газовые котлы требуют соблюдения многих правил при установке и эксплуатации, но зарекомендовали себя как самый экономный вариант теплогенератора.

Твердотопливные котлы устанавливаются самостоятельно. Агрегаты имеют открытую камеру сгорания, требуют строительства дымовой трубы. Вспомогательное оборудование монтируется отдельно. Обслуживание котла производится вручную – загрузка топлива и выгрузка зольного остатка. Недостатком этого типа котлов является непостоянный режим работы – при сгорании загрузки топлива система начинает остывать. Кроме того, требуется строительство склада для хранения запаса топлива, постоянное его пополнение.

Электрические котлы выпускаются в двух модификациях:

1. С встроенным оборудованием;
2. Без встроенного оборудования.

Работа электрических котлов характеризуется следующими показателями:

• Экологическая чистота, отсутствие отходов;
• Высокий уровень пожарной безопасности;
• Автоматический режим нагрева;
• Отсутствие необходимости строительства дымовой трубы, склада для топлива, оформления проекта.

Главный недостаток этого типа котлов – высокая стоимость энергоносителя.

Жидкотопливные котлы аналогичны по устройству газовым теплогенераторам. В их работе используются горелочные устройства другого типа. Большинство производителей предусматривают возможность замены жидкостной горелки на газовую. Для обеспечения работы котла требуется сооружение специального хранилища топлива. Установку жидкотопливного котла можно использовать как первоначальный вариант – при проведении природного газа устройство можно переоснастить на работу с газовой горелкой.

Тепловая мощность котла определяется исходя из поставленных задач для работы оборудования. Обычно она складывается из трех величин:

1. Мощность, расходуемая на обогрев помещений;
2. Производство горячей воды;
3. Резерв тепловой мощности.

Расчет приборов отопления на единицу площади

Приборами отопления в схемах с водяным теплоносителем являются радиаторы и конвекторы. Радиаторы имеют общий принцип устройства, подразделяются по типам материалов изготовления:

1. Стальные – трубчатые и панельные;
2. Чугунные – МС-140, МС-160;
3. Алюминиевые;
4. Биметаллические.

В условиях небольшого объема теплоносителя автономного отопления все типы радиаторов отлично подходят для частного дома. Они лишь отличаются эффективностью, дизайном и стоимостью.

Конвекторы устроены несколько по иному – в металлическом кожухе с решетками работает теплообменный аппарат. Труба теплообменника выполнена из меди или стали, на нее наварены пластины из алюминия. Наличие оребрения увеличивает площадь теплообмена, повышает эффективность работы устройства.

Отопительные приборы подбираются по общестроительному показателю. Показатель для помещений со средними теплопотерями имеет значение 100 Вт тепла на обогрев 1 квадратного метра площади. При высоте потолков более 2,7 метра этот показатель увеличивается до 125 – 130 Вт на квадратный метр.

Выбор материала трубопроводов

Современный рынок строительных материалов предлагает широкий выбор трубопроводной продукции. Для монтажа водяных систем отопления используются следующие трубопроводные системы:

1. Полипропиленовая;
2. Металлопластиковая;
3. Сшитый полиэтилен;
4. Медная;
5. Стальная.

Стальные трубы активно вытесняются из сферы отопления полимерными трубами. Металлопластиковые и полиэтиленовые трубы имеют простую систему сборки – отопление можно смонтировать своими руками. Полипропилен требует наличия аппарата для сварки (паяльника) и навыков в работе с материалом. Медный трубопровод отличается высоким качеством, но обладает высокой стоимостью, монтаж его также требует профессиональных навыков и оборудования.

Определение вида системы отопления

Различают следующие основные типы схем водяного отопления:

1. Коллекторная;
2. Однотрубная («ленинградка»);
3. Двухтрубная;
4. Теплый пол.

Схемы различаются способом разводки трубопроводов. В коллекторной схеме радиаторы подключаются к распределительному коллектору отдельно, независимо друг от друга. В «ленинградке» приборы подключены последовательно – каждый последующий в группе радиатор немного холоднее предыдущего. Двухтрубная система характеризуется параллельным подключением отопительных устройств. Система водяного теплого пола состоит из контуров гибких трубопроводов, уложенных в бетонную конструкцию пола.

Для автономного отопления частного дома применяются все указанные схемы. Наиболее удобны в регулировке и эффективны в работе коллекторная и двухтрубная схема.

Способы прокладки труб отопления

Трубопроводы отопления прокладывают тремя способами:

1. Открытый;
2. Скрытый (закрытый);
3. Комбинированный.

Открытый способ подразумевает прокладку труб по наружным частям стен, пола, потолка. При закрытом методе трубы укладываются в строительные конструкции стен, пола, потолка и закрываются отделкой. При скрытой прокладке нужно учитывать важный фактор – в скрытых участках коммуникаций не должно быть соединений. Наличие соединения в стене или конструкции пола всегда чревато возникновением утечки.

Комбинированный метод использует открытую и скрытую прокладку линий отопления.

Конвекторы подключаются с помощью специальных узлов, шаровых кранов и вентилей. Они имеют резьбы для подключения и изменить эту схему нельзя.

Радиаторы присоединяются к трубопроводам подачи и возврата 3 основными способами:

1. Диагональное;
2. Боковое;
3. Нижнее.

Способы подключения в списке указаны по мере убывания эффективности. Радиаторы присоединяются к трубам с помощью кранов и вентилей. Термостатические вентили дают возможность установки термоголовки для автоматического регулирования температуры прибора.

Условия установки котла отопления

Газовые котлы устанавливаются в строгом соответствии с условиями проекта. Обычно работы по монтажу котлов этого типа выполняют специализированные организации (вместе с работами по газификации).

Электрические, твердотопливные и жидкотопливные агрегаты можно устанавливать самостоятельно. Монтаж их производится в соответствии с требованиями прилагаемой к устройствам документации. Как правило, в паспортах указаны способы установки, расстояния до строительных конструкций.

Напольные котлы всех типов имеют большой вес и требуют сооружения прочного основания (фундамента).

Правила установки отопительных приборов

Радиаторы и конвекторы устанавливают в зонах максимальных тепловых потерь – под окнами, у витражей, рядом с проемами дверей. При этом соблюдаются нормативные требования по величине расстояний до ограждающих конструкций. Это необходимо для обеспечения качественного конвективного теплообмена.

Радиаторы обычно крепятся к стене, но имеется возможность отдельной, напольной установки.

Конвекторы имеют несколько видов установки:

1. Настенное;
2. Внутрипольное;
3. Отдельное.

Также существует особый вид конвекторного отопления – плинтусное. В основе его лежит установка приборов малого размера в зоне плинтусов пола.

Прокладка трубопроводов системы, обвязка приборов отопления

При прокладке трубопроводов нужно соблюдать следующие условия:

• При проходе строительных конструкций труба должна укладываться в обсадную трубу большего диаметра. Это позволит провести ее замену без значительного нарушения отделки.
• При скрытой прокладке не должно быть недоступных соединений. Полимерные трубы монтируются с компенсаторами, укладываются в защитный рукав большего диаметра. Рукав выполняет защитную функцию, частично компенсирует линейное тепловое расширение материала.
• Отделочные работы проводятся только после опрессовки, проверки на герметичность смонтированных магистралей.

Подключение приборов производится по описанным выше методам. Рекомендуется устанавливать запорную арматуру на каждый прибор. Это дает возможность его ремонта, проведения промывки без отключения всей системы.

Проверка системы отопления на герметичность

Собранную систему перед пуском проверяют на герметичность. Для этого ее заполняют водой и поднимают давление до 1,5 Р (Р – рабочее давление). Рабочее давление для закрытых автономных систем отопления составляет 3 атм. Опрессовочное давление составит 4,5 атм. После набора опрессовочного давления система осматривается, проверяется на отсутствие потеков, капель, мокроты – особенно в местах резьбовых соединений.

Последний этап работ – пусконаладка. Система заполняется водой и производится включение котла. Перед включением из системы стравливается воздух. Эта операция производится через воздухоотводчики. Они устанавливаются в высших точках системы, на каждом приборе отопления.

Давление воды в системе поднимается до 1,5 – 2,0 атмосфер подачей воды по линии подпитки. Котел включается на среднюю мощность, начинается циркуляция теплоносителя. При достижении высокой температуры производится отдельная регулировка каждого радиатора (конвектора). Система еще раз осматривается на предмет образования утечек.

Индивидуальное отопление частного дома не только позволяет обеспечить себе желаемый комфорт. Оно важно и для общества в целом, и для сохранности окружающей среды. Кроме того, что при «точечном» отоплении исключаются теплопотери в магистралях (а это до 30% и более мощности ТЭЦ) и уменьшается необходимость к крупномасштабном промышленном строительстве, выброс парниковых газов становится рассредоточенным в пространстве и времени и куда легче «переваривается» естественным круговоротом веществ.

Примечание: при обычной весенней грозе в Подмосковье выделяется энергия примерно в 6-20 Мт тротилового эквивалента. А всего 100 кт ее же, выделившиеся мгновенно и в точке, на той же площади произведут катастрофические разрушения.

Полному выявлению преимуществ индивидуальных систем топления (СО) пока мешают 2 обстоятельства : технические новинки, обеспечивающие радикальную экономию топлива, очень дороги и окупаются за 20-40 лет, а профессиональное выполнение СО, помимо дороговизны, сковано стереотипами типового проектирования (невольный каламбур).При механическом переносе их на частные дома, спроектированные вразнобой, обогрев 1 куб. м их объема часто оказывается дороже, чем в квартире панельной многоэтажки, а расход топлива никак не лезет в экологические нормы. Поэтому для многих домовладельцев и застройщиков-частников вопрос, как сделать СО своими руками или хотя бы грамотно разработать ее схему, представляет животрепещущий интерес.

Данная статья – попытка осветить эти проблемы с точки зрения прежде всего минимизации расходов как на постройку СО, так и расходов на отопление в дальнейшем. Глобальная экономика, экология – это, конечно, очень важно. Но идти к ним нужно от благосостояния отдельных граждан, а не приносить жертвы некоему Левиафану.

Особый интерес как объект обогрева представляет собой двухэтажный дом. В массовом строительстве он невыгоден, там рентабельность напрямую зависит от этажности. Частники до недавнего времени вторых/полуторных этажей тоже избегали, сложно казалось и дороговато. Но с ростом цен на участки под застройку и налогов на землю и недвижимость этажи над первым становятся все актуальнее и для мелких домовладельцев.

Вместе с тем именно для полутора-двух этажного дома можно реализовать нетрадиционные схемы отопления, весьма экономные как по первоначальным расходам, так и в эксплуатации. Возможно, у строителя или теплотехника с «типовым» мышлением от взгляда на такой проект глаза выкатятся, но ведь работает! Греет!

Конечная наша цель – разработать автономное отопление с возможностью аварийного подключения альтернативных источников энергии, эксплуатационные расходы на которое не превысят таковых для квартиры в многоэтажке равной площади. Зарапортовались, милейший? Что ж, текст с инфографикой перед вами, читайте, судите сами.

Начальные положения

Взгляните на рис. Нет, это не конечный наш результат. Это схема отопления 2-этажного дома общей площадью 120-150 кв. м, разработанная по евростандарту DIN. Только схема СО, без обвязки котлов. Которая еще страхолюднее, а как в реале выглядит один лишь коллекторный узел, можете посмотреть на след. рис. справа. Сколько денег уйдет на одни лишь трубы-краны-темометры-манометры-крепеж? Не будем о грустном, поговорим лучше о динамике ставок по ипотеке. Черный юмор, простите.

Мы так делать не будем. Как попало – тоже. Мы для упрощения и удешевления СО используем тот факт, что понятие качества жизни нередко доводится до абсурда и превращается в свою противоположность. Применительно к данному случаю, во-первых, откажемся от управления электроникой и автоматического поддержания к комнатах заданной по отдельности температуры с точностью в плюс-минус 0,5 градуса. Человек не орхидея онцидиум Крамера, не виверра-кузиманза и не декоративный пони. Он сформировался отнюдь не в тепличных условиях и колебания температуры в 2-3 градуса в пределах диапазона комфортности ему только на пользу пойдут.

Второе, евростандарты терпеть не могут дышащих стен. Даже строительную древесину , а из живой строить в некоторых странах прямо запрещено. Почему – непонятно и нигде вразумительно не обосновано. Может быть, по той же причине, по которой стандартный евроиндивидуум под страхом мучительной смерти не станет есть дикие грибы и ягоды, но с удовольствием медленной струйкой пропускает в глотку виски-бурбон, в котором сивухи побольше, чем в сумской картофельной самогонке и от которого человека, привычного к крымским винам и армянскому коньяку, тут же выворачивает наизнанку.

Поконкретнее – в DIN заложена глухая , из-за чего приходится задавать промышленную норму циркуляции воздуха в 2 полных обмена в час. В итоге – теплопотери на вентиляцию составляют 60% общих. Мы же будем исходить из отечественной жилой нормы – 1 обмен/час и 40% вентиляционных теплопотерь. А в экстренных случаях (форсированный обогрев в аномальный мороз, перебои с энегоносителями) вспомним и о медицинском минимуме: человеку для дыхания требуется в среднем 7 куб. м воздуха в час.

Т.е., мы отказываемся от негласно сложившегося принципа «дайте нам коробку, а уж батареи в ней мы как-нибудь распихаем» и попробуем разработать комплексный проект СО в увязке с отапливаемым строением. Приоритетной задачей поставим себе всемерное снижение неустранимых теплопотерь, тогда и меры по утеплению дома окажутся куда действеннее и дешевле.

Наконец, положим, что мы не белоручки, а работа на себя не в тягость будет. Типовая СО предполагает сдачу заказчику под ключ, после чего строители, получив от хозяина причитающееся, уходят на другой объект. Нам же грех будет потратить 3-5 дней на настройку готовой системы под здание один раз и навсегда. Индивидуальное отопление, требующее настроечных работ, оказывается проще, дешевле, надежнее и создает больший комфорт, чем типовое, модифицированное под произвольную планировку; нам ведь в таком случае можно будет сузить запасы по расчетным коэффициентам.

О двух котлах

На схеме выше 2 котла, включенных последовательно, каскадом. И одинаковых, т.е. не под основное и аварийное топливо. Зачем?

Дело в том, что отопительные котлы держат паспортный КПД вниз до 10-12% от номинальной мощности, затем от резко падает. Но для форсированного обогрева в сильный мороз мощность котла нужно брать в 2-3 раза больше расчетной по усредненным климатическим показателям. Тогда предел ее регулировки падает до 3-5 крат, а для полного комфорта требуется регулировка в течение отопительного сезона раз в 10-20, смотря по местному климату. Вот и приходится ставить 2 котла номинальной (расчетной) мощности: включенные каскадно, они дадут как раз нужные пределы мощности не в ущерб запасу на форсаж.

Примечание: мы и здесь попробуем сэкономить – основной котел возьмем расчетной мощности с форсажным запасом, а для затяжного межсезонья или аномальных холодов подключим простенький и дешевый на дополнительном или альтернативном энергоносителе. Включать/выключать его придется вручную, но уж потерпим ради экономии.

О чем нужно помнить!

Есть такое фундаментальное научное понятие – энтропия. Оно, грубо говоря, означает всеобщее стремление к беспорядку. Все на свете хочет затеряться, замусориться, запылиться, расползтись, рассыпаться, растечься. Для поддержания порядка приходится тратить некоторую энергию . Что это значит применительно в СО, разберем на примере. Кстати, энтропия и родилась из термодинамики.

Допустим, ударил мороз или потребовалось усиленное проветривание. Котел «поддал жару», а потом, когда необходимость форсажа прошла, притух ниже номинала, пока СО не остынет. Поскольку теплопотери всегда направлены наружу, на форсированный прогрев потребуется больше времени, чем на уменьшенный во время остывания СО. Это явление называется тепловым гистерезисом и обусловлено тепловой инерцией котла и СО. Куда и как девается энергия излишне сожженного топлива – вопрос интересный для физика, но требующий долгого обсуждения, поэтому просто примем к сведению: тепловой инерции СО нужно добиваться как можно меньшей. В частности – не использовать излишне мощные котлы.

Если, к примеру, по широте души русской купить котел мощности в 5-7 раз больше расчетной, то к уменьшению КПД на нижнем пределе мощности заметно прибавятся и теплопотери на гистерезис, котел-то большой, объем его рубашки сравним с объемом труб и радиаторов. А потом приходится читать на форумах: «Они чем-то газ разбавляют! По теплорасчету выходит расход 170 кубов в месяц, а Будерус жрет 380!» Конечно, жрет. А куда ему деваться, если вместо честно заслуженного на фирменных испытаниях КПД в 85% его заставляют работать еле на сорока. Воды-то в рубашке от этого не убавляется.

Чем греться?

Ну что ж, пора и к делу. И первым делом разберемся, какие виды отопления бывают и какое себе выбрать. Т.е., выберем теплоноситель, из него вытекает и все остальное.

Воздух

Естественную циркуляцию теплого воздуха в помещении создают отопительные печи. Мы к ним вернемся ненадолго в конце, но пока отметим как факт: теплоемкость воздуха очень мала, и для полноценного воздушного отопления необходим либо воздухонагреватель большой площади, либо достаточно интенсивный конвективный поток.

Первый случай – . Нагретый воздух в комнате с теплым полом мало соприкасается со стенами и окнами, а его температура невысока. Тепловая инерция очень мала, т.к. она прямо зависит от теплоемкости теплоносителя. Поэтому теплопотери оказываются ниже, чем при обогреве радиаторами, в 1,4-1,7 раза. Одно плохо: протолкнуть первичный теплоноситель через замурованную в пол длинную тонкую трубку трудно, поэтому для теплого пола необходим отдельный циркуляционный насос. Если электричество пропадет, он остановится и пол перестанет греть.

Из-за высокой эффективности в сочетании с энергозависимостью теплые полы желательно применять в помещениях, не требующих ровного температурного режима, но интенсивно теряющих тепло: в прихожих, коридорах, холлах. В спальне или детской нежелательно – повышенный комфорт при меньших расходах не окупает риска внезапного выстуживания ночью.

Второй случай – полностью воздушная СО от печи-калорифера в подвале через систему воздуховодов. В зданиях не выше 2-х этажей воздушно-конвекционная СО может быть очень экономичной, затем ее КПД стремительно падает. Она широко применялась в древности, но уже в Средние Века вследствие роста этажности зданий вышла из употребления. В настоящее время методика расчета воздушно-конвекционной СО отсутствует, поэтому ее постройка – удел любителей технических экспериментов на себе.

Пар

Отопление перегретым водяным паром под давлением почти начисто лишено тепловой инерции и при прочих равных условиях позволяет уменьшить мощность котла (и расход топлива) на 20-30% Однако использование паровых СО разрешено только в производственных помещениях при непрерывном квалифицированном присмотре и уходе за системой: вероятность аварии существенна, перегретый пар чрезвычайно, даже смертельно, травмоопасен , а паровые радиаторы нагреваются до 120-140 градусов. Сборка паровой СО сложна и трудоемка, т.к. единственно возможный материал для компонентов системы – сталь.

Вода и антифриз

На сегодняшний день оптимальным вариантом для частного жилого дома является водяное отопление : теплоемкость воды больше, чем у большинства прочих жидкостей, что позволяет сделать СО компактнее, но вязкость ее невелика. Это позволяет добиться небольшой тепловой инерции за счет ускорения оборота теплоносителя в системе; как – об этом далее. Для построения водяной СО можно использовать пластики, что облегчает работу и уменьшает дополнительные теплопотери.

Что касается растворов этиленгликоля в воде – антифризов – то их теплотехнические свойства ничуть не хуже. Но антифризы дороги, токсичны, поэтому требуется тщательная и долговечная герметизация системы. Кроме того, ограничивается выбор типа котла и удорожается его обвязка, т.к. использование аварийного сброса перегревшегося теплоносителя в канализацию исключено.

СО на антифризе желательно использовать во временно обитаемых зданиях , скажем, сдаваемых в аренду зимой. Но для них тогда потребуется обеспечить независимое электроснабжение – обвязка котлов на антифризе, как правило, электромеханическая и управляется электроникой. Дороже будет и сама СО: ее арматура должна быть рассчитана и на минусовой температурный диапазон, а конструкция исключать осаждение водного конденсата из наружного воздуха.

Чем топить?

Второй основной вопрос – топливо для котла. Самый экономичный вариант – газовое отопление на природном газе . По соотношению энергоемкости и цены он пока не имеет себе равных. 1 кДж из сжиженного баллонного пропан-бутана обходится примерно втрое дороже, кроме того, 30 кг газа в стандартном 50 л баллоне на сутки хватает только южнее Ростова-на-Дону. Электричество как основной энергоноситель тоже пока не вариант: его энерговыделение, с учетом КПД системы, 0,95 кВт тепла на 1 кВт от сети, а стоит 1 кВт/ч 3 руб.

Примечание: в некоторых случаях применение стационарных отопительных электроприборов все же может быть оправдано, см. далее.

Но чем тогда топить, если дом без газа? Решим эту задачу так: определим потребный общий запас энергии топлива в целом за сезон, по нему и энергоемкости (теплотворной способности) топлива объем его закупки, а там уже по местным ценам решим, под какое топливо нужен котел. Эта же методика применима и к аварийному дополнительному котлу.

Примечание: теплотворная способность древесины сильно зависит от ее влажности. При отсыревании дерева от комнатно-сухого (15% влажности) до хранившегося в открытой поленнице (60% влажности) теплотворная способность падает в 2,5 раза.

Теплотворную способность разных видов топлива см. в таблице справа. Древесное топливо предполагается комнатно-сухим. Точнее с местным видом топлива можно определиться у его поставщика и/или у муниципальных теплотехников. Чтобы привести к ней мощность котла, нужно вспомнить, что 1 Вт = 1Дж/с. Т.е., определим сначала, сколько кВт должен развивать котел в среднем за отопительный сезон:

P = (ξp)/η (1),

где η – паспортный КПД котла;

ξ – сезонный коэффициент использования мощности котла.

Для Москвы ξ = 0,5, к Архангельску он пропорционально увеличивается до 0,79, а к Краснодару также пропорционально падает до 0,35.

Теперь умножаем P (в киловаттах) на 3,6 (столько килосекунд в часе) и на 24, количество часов в сутках, получим среднесуточное энергопотребление СО:

e(кДж) = 86,4t(1000с)*P(кВт) (2),

и, умножив его на продолжительность отопительного сезона в сутках, получим полную сезонную энергопотребность на отопление E. Поделив его на теплотворную способность топлива Q, получим закупочный вес топлива в килограммах:

M(кг) = E(кДж)/Q(кДж/кг) (3),

ну, а сколько килограмм в тонне, это уж все знают. Осталось сравнить цены и определиться, что дешевле будет.

Примечание: иногда в справочниках дают теплотворную способность топлива в килокалориях (ккал) на кг. Перевод в джоули прост: 1 Дж = 0,2388 кал, а 1 кал = 4,3 Дж.

Точно так же рассчитывается расход газа, только везде вместо килограммов будут кубометры. Чтобы получить среднемесячный расход газа (это может понадобиться при верстке семейного бюджета), общий расход просто делим на число месяцев в отопительном сезоне.

Примечание: в интернет-справочниках, калькуляторах теплопотерь, торговых декларациях и пр. можно встретить теплотворную способность в кВт/кг или кВт/куб.м. Не верьте этим данным – ватт и его производные это единицы мощности, энерговыделения в единицу времени. Если тут же не указано, за какое время было сожжено топливо, что получились такие цифры, это филькина грамота. Для расчета количества топлива и расходов на него нужно знать полное энерговыделение независимо от времени его использования, т.к. платим мы за энергию, а не за мощность. А как ее определить, если неизвестно, сколько времени эти киловатты выделялись? Если 1 кг топлива полностью сгорел за 1 с, развив мощность в 1 кВт, то энергии в этом килограмме 1 кДж. А если он с той же мощностью горел 1 час, то энергии выделилось 3600 кДж или 3,6 Мдж. По умолчанию предполагается, что имеется в виду (кВт*ч)/кг, тогда выходит тоже единица энергии, с размерностью той же, что у джоуля. Но торговцы, втихаря убрав *ч (опечатка вроде), бессовестно вписывают в графу любую разводную ахинею, и никак не проверишь.

Отопление в доме

Расчет отопления для своего дома мы будем производить в следующем порядке:

• Набросаем эскизный проект дома, исходя из доступных средств и участка под застройку.
• Проведем зонирование дома по степени необходимой комфортности помещений.
• Найдем теплопотери для каждой комнаты в отдельности.
• При необходимости, если разрабатывается СО для новостройки, доработаем эскизный проект.
• Разместим в комнатах отопительные приборы: батареи радиаторов и, возможно, дополнительные стационарные обогреватели.
• Также для каждой комнаты определим суммарную тепловую мощность радиаторов, а по ней – требуемое количество секций.
• Выберем систему построения СО и схему разводки теплоносителя, а по ним – дополнительные поправочные коэффициенты для расчета мощности котла. Здесь же определимся, что будем делать сами, а для чего придется нанимать мастеров.
• Рассчитаем, пользуясь основным (обязательными) и дополнительными коэффициентами, требуемую мощность котла.

После этого останется рассчитать метраж и номенклатуру труб, количество и номенклатуру соединителей, вентилей, устройств автоматики, характер и объем работ, требуемые инструмент и материалы и пр. По данным расчета составляется смета на постройку СО, но это предмет отдельного серьезного разговора. Здесь мы ограничимся расчетом котла, т.к. методика расчета расхода топлива уже приведена выше.

Зоны комфортности

Основа экономного расходования энергии на отопление – тщательное зонирование дома по требуемой/допустимой степени комфортности комнат. Частному домовладельцу, не стесненному типовыми нормами и затратами на оплату специалистов-проектировщиков, можно рекомендовать зонирование здания более детальное, чем принято при массовой застройке под потенциальных покупателей, но сильнее экономящее тепло:

1. Зона полного комфорта – температурный диапазон 22-24 градуса, не более 2-х наружных стен. Сюда относятся , (особенно – ), комнаты престарелых родителей, тренажерный зал, и т.п.
2. Спальная зона – кроме , это комнаты общего назначения, где сосредоточена вся личная жизнь их обитателей: гостевые, комнаты прислуги, помещения, сдаваемые в аренду. Температурный диапазон – 21-25 градусов.
3. Жилая зона – , столовая, рабочий кабинет для умственного труда, будуар хозяйки и пр. Температурный диапазон – по санитарной норме, 18-27 градусов.
4. Хозяйственная зона – здесь люди активно работают полностью одетыми по сезону. Скорее всего, имеются источники дополнительного обогрева. Сюда относятся кухня, домашняя мастерская, зимний сад и т.п. Верхний предел температуры не нормируется, нижний в отсутствие людей может опускаться до 15-16 градусов.
5. Зона временного пользования, или проходная зона – , лесничная клетка, гараж и т.п. Т.к. люди здесь появляются мимоходом и в верхней одежде, то нижний температурный предел задается в 12 градусов. Для обогрева целесообразно использовать теплый пол или потолочные инфракрасные (ИК) излучатели, о них см. далее, в разделе об электрообогреве. Радиаторы отопления – аварийные, временно включающиеся для защиты котла от перегрева.
6. Подсобная зона – в помещениях этой зоны источники тепла не устанавливаются, температурный диапазон вообще не нормируется, лишь бы выше нуля было. Обогрев осуществляется за счет теплопередачи из соседних помещений. Здесь также можно ставить аварийные радиаторы СО.

Планировка

Если СО проектируется для уже построенного дома, то ничего не попишешь – зонировать придется то, что есть и теплопотери выйдут какие получатся. Но все равно меньше, чем по стандартным методикам расчета. Если же СО вписывается в дом на этапе предварительного проектирования, то нужно руководствоваться следующими правилами:

• На комнату комфортную должно приходиться не более 2-х наружных стен, т.е. не более 1 наружного угла. Теплопотери через углы максимальны.
• Для котла, пусть и настенного, лучше выделить отдельное помещение, это повысит его среднесезонный КПД. Минимальные требования по противопожарным правилам – объем от 8 куб. м, высота потолка от 2,4 м, обязательно должно быть открывающееся окно площади от 10% площади пола котельной, необходим свободный приток воздуха либо через щель под дверью от 40 мм, либо через решетку с воздушным фильтром в ней (желательно), либо через приточные клапаны с улицы. В котельной обязателен отдельный дымоход, не сообщающийся с общей вентиляцией и другими дымовыми каналами (скажем, с дымоходом камина). Отделка – из негорючих материалов, перегородки со смежными комнатами – не менее чем в кирпич (27 см).
• Комнаты 1-й зоны желательно располагать смежными с котельной (топочной), чтобы полнее использовать бросовое тепло котла. Но дверь в котельную нужно делать либо с улицы, либо из комнат нежилых зон – хозяйственной, проходной, подсобной, кроме гаража.
• Санузел предпочтительно располагать либо тоже смежным с котельной, либо поближе к центру здания.
• Помещения хозяйственной, проходной и подсобной зон следует размещать с углах, у наветренной, северной или северо-восточной стен.
• Комнаты хозяйственной зоны, кроме того, желательно использовать в качестве тепловых буферов между 1-3 и 5-6 зонами.

Примеры стандартного (по типовым, но с умом примененным нормам) и нестандартного планировочных решений показаны на рис. Обозначения: Г – гостиная, С – спальня хозяев, Д – детская, КР – комната родителей хозяев (для бабушки), К – кухня, Каб – рабочий кабинет хозяина, Тл – туалет, Вн – ванная, Гр – гардеробная, П – прихожая, Т – топочная (котельная), Ч – чулан, Х – холл, Ф – фонарь над холлом из поликарбоната на плоской крыше, Гар – гараж.

Оба дома имеют общую площадь менее 150 кв. м, а под застройку для них достаточно 4-х соток, и еще остается место для газона и садика на задворках. Тем не менее, гостиную в 30-35 квадратов и спальню в 15-20 квадратов может себе позволить далеко не каждый обеспеченный горожанин.

Дом слева – для семьи со сложившимся укладом и традиционным мышлением. Детскую отнесли в угол, а бабушкину комнату к топочной потому, что первенец уродился крепышом, а старушке полезно погреть косточки. Если бабушка, по ее собственным словам, заживется на свете до тех пор, пока не понадобится вторая детская, хозяин согласен уступить ей кабинет.

Дом справа – для молодой самостоятельной семьи. Благодаря довольно большому холлу неправильной формы удалось распихать все-таки (по выражению проектировщика) двери в комнаты и затолкать санузел в центр здания. Крыша встроенного гаража (он не на цоколе и потолок в нем ниже) более чем на 1,5 м ниже крыши дома. К тому времени, когда родители расплатятся по ипотеке и понадобится вторая детская, над гаражом предполагается надстроить полуторный этаж из одной большой комнаты и отдать ее старшей дочери.

Расчет теплопотерь

Теплопотери комнат 1-4 будем рассчитывать как принято, без учета внутреннего теплообмена в здании. 5 и 6 будем считать на все 4 стены, а то и на все 5-6 стен, если речь идет о нестандартной планировке. Для расчета нам понадобятся, кроме знания конструкции стены и толщины составляющих ее слоев в метрах, следующие величины:

1. Тепловое сопротивление материалов Rt или удельные теплопотери материалов qп.
2. Средняя температура января (или самого холодного месяца в вашей местности), ее можно узнать в местной метеослужбе или на сайте Росгидромета, или на сайте местного муниципалитета.
3. Средняя температура за зиму, сведения – там же.
4. Коэффициент сезонного использования мощности котла, уже применявшийся выше.

Примечание: удельные теплопотери иногда даются в ккал/м*час, тогда их нужно переводить в Вт/м^2, пользуясь соотношениями между джоулем и калорией и между джоулем и ваттом.

При типовом проектировании расчет теплопотерь ведут по их удельным значениям и температуре самой холодной недели в году. Результаты получаются достаточно точными для больших многоэтажных зданий (таблицы удельных теплопотерь, вообще говоря, разрабатываются отдельно для зданий сходной конструкции). Малый частный дом по теплу совершенно точно нужно рассчитывать по тепловому сопротивлению материалов. По удельным теплопотерям частнику можно с достаточной точностью считать отток тепла через холодный чердак и входную дверь.

Некоторые данные к расчету приведены на рис. Но, вообще говоря, Rt и qп нужно брать из спецификации на материал. У того же кирпича и пенопласта они существенно различаются не только от производителя к производителю, но и от партии к партии. Если поставщик не показывает паспорт материала или в нем нет Rt или qп, лучше купить где-то еще. Это тот случай, когда скупой платит не дважды, а всю жизнь.

Собственно расчет прост: умножаем табличное значение Rt для данного материала на толщину его слоя в метрах, от результата берем обратную величину, это не что иное как теплопроводность данного слоя, и умножаем ее на площадь рассчитываемой поверхности и на разницу температур (температурный градиент) по обе ее стороны; если на пути тепла несколько слоев разных материалов (напр. штукатурка-кирпич-утеплитель), то Rt каждого слоя складываются. В результате получим поток теплопотерь из комнаты в ваттах Qп. Если расчет ведется по удельным теплопотерям qп, их табличное значение умножаем на разность температур и площадь поверхности, но просчитать многослойку по qп уже сложнее, их для этого нужно привести к Rt.

Расчет ведется отдельно для стен, пола, потолка, окон и дверей. За максимум температурного градиента ΔT берем минимум допустимой температуры помещения, а за его минимум:

• Для стен и окон – среднюю температуру января, поделенную на коэффициент сезонного использования мощности котла ξ.
• Для потолка – среднесуточную температуру самой холодной недели зимы, как в расчете по удельным теплопотерям.
• Для пола – среднезимнюю температуру данной местности.

С точки зрения типового проектирования этот метод – совершенная ересь. Но мы учтем обстоятельство, которое в многоэтажках не действует, а именно: тяга котла в малом частном доме обеспечивает вентминимум воздухообмена с большим избытком. Затем, как сами себе хозяева в своем доме, воздух в котельную пустим 2 путями: через щель под дверью из кухни или решетку с фильтром над полом в туалете/ванной, и с улицы через клапаны в наружной стене.

В средние холода клапаны котельной закрыты. Вдруг ударит аномальный мороз, их открываем, подток воздуха к котлу из дома ограничиваем или вовсе перекрываем. «Дышальный» минимум в 7 куб.м/час на человека обеспечиваем по-дедовски: форточками или, посовременнее, вентклапанами в комнатах. Еврокачества жизни тут никакого, но ведь прикрыть/открыть клапаны не сложнее и не труднее, чем поджарить яичницу. Которую Европа тоже кушает. А при таком построении СО расходы на отопление частного дома меньшие, чем абонплата за тепло в городской квартире – реальность. Наконец, если у хозяина голова и руки на месте, то кто мешает снабдить клапаны температурной автоматикой? Тогда и с качеством жизни все в порядке будет.

Ставим батареи

Какие?

В продаже есть радиаторы отопление 4-х типов:

1. Стальные тонкостенные – самые дешевые.
2. Алюминиевые.
3. Биметаллические сталь-алюминий – самые дорогие.
4. Чугунные, только не старые «гармошки», а профилированные.

Первые более подойдут для регионов с мягкой зимой и непродолжительным отопительным сезоном. При интенсивной топке они могут коррозировать, и при ней же в системе возможны гидроудары, которых тонкая сталь не выдерживает.

Алюминиевые батареи хорошо отдают тепло и обеспечивают малую тепловую инерцию системы; теплопроводность алюминия очень высока, а теплоемкость мала. Но непрочны, в регионах с резкими сменами погоды могут потечь от гидроударов. Кроме того, плоховато сопрягаются с металлическими трубопроводами, коэффициент температурного расширения (ТКР) алюминия велик. Лучше всего использовать их в регионах севернее черноземной полосы, где зима стабильно холодная, тогда недостатки алюминия не сказываются.

В биметаллических радиаторах алюминиевые секции нанизаны на тонкий прочный сердечник из спецстали. Технических недостатков у биметалла нет, применять биметаллические батареи можно где угодно без ограничений, но они очень дороги.

Чугун вечен, гидроудары вообще игнорирует, по дешевизне – второй после стали. однако тяжел, для нужен помощник. А самое главное – обладает очень большой для металла теплоемкостью. Тепловая инерция СО и теполопотери в ней на гистерезис будут велики.

Примечание: все выше и нижеописанные хитрости экономии тепла в системе с «чугунками» недействительны. Ее нужно считать по-типовому.

Расчет радиаторов

Расчет батарей в комнаты прост: найденную ранее величину теплопотерь делим на тепловую мощность одной секции, умножаем на коэффициент запаса 1,2 и округляем до ближайшего наибольшего целого, мы получили количество секций на комнату. Но обратите внимание: не сказано «на паспортную мощность секции».

Дело в том, что паспортная мощность дается для температуры подачи 90 градусов и обратки 70 градусов. В многоэтажках это оптимум. Но наша СО не такая большая и мы можем уменьшить соотношение температур подачи/обратки до 80/60 градусов. Меньше нельзя, если обратка остынет ниже 50 градусов, то или сработает байпас котла (см. далее) и деньги за тепло полетят в трубу, или, еще хуже, в котле может выпасть кислотный конденсат, способный быстро и полностью вывести его из строя. Чего мы этим добьемся? Меньших теплопотерь от батарей прямо в стены. Существенно меньших, т.к. теплоотдача нагретого тела пропорциональна 4 степени его температуры.

Значит, нам нужно для правильного расчета батарей пересчитать их мощность на меньший температурный диапазон. Паспортное соотношение температур 90/70 = 1,2857, а наше 80/60 = 1,3333. Поправочный коэффициент для батарей будет (1,2857/1,3333)^4 = 0,865. На него и умножаем паспортную мощность секции для расчета.

Где ставить?

Размещение батарей – тоже дело тонкое и смекалки требующее. Взгляните на поз. А рис., там – типовое, в нишах под окнами. Правильно, кстати, тепловая завеса перед окном намного уменьшает потери через него. Расчетные значения: спальня – 4 секции, гостиная – 8, детская – 6.

Теперь поднимемся на 1 уровень смекалки, поз. Б. В гостиной так и осталось 8 секций, 2 по 4. И теплозавеса не пострадала: ее создают стакивающиеся потоки от 2-х батарей. Но их тылы греют уже не наружную стену, а перегородку, так что в детской хватает 4-х секций. 2 – сэкономлены, и не только по закупке, но и по мощности котла, см. далее.

Батареи у боковых стен неэстетичны? А мы вместо обычного подоконника положим фигурный, как говорится – креативный, показан зеленым пунктиром. На нем можно развести растения, устроить рабочий уголок и т.п. На поз. В – вариант, интересный для, например, ЮФАО и Предкавказья. Батарей в гостиной вовсе нет (3 зона комфортности), а на стены повешены ИК-излучатели в виде картин (о них далее), настроенные на 18 градусов. Сэкономлено еще 8 секций, а расход электричества на ИК-подогрев вдвое меньше экономии на газе.

Примечание: тут сказывается и тот факт, что человек излучает в среднем 60 Вт тепла. Батареи его не чувствуют, а датчики ИК-картин вполне.

Об экранировании батарей

В большинстве случаев батареи все же придется ставить в подоконных нишах. Тогда потери от них прямо в стену можно уменьшить в разы, применив , см. рис справа. Аэрокозырек и тепловоздушный инжектор выгибаются из жести или тонкой оцинковки, а на ИК-отражатель пойдет кусок фольгированной с двух сторон волокнистой теплоизоляции.

Выбираем систему

Здесь нужно знать, что тепловая инерция СО тем меньше, чем быстрее в ней циркулирует вода. А скорость ее циркуляции, в свою очередь, зависит от давления в системе. Насколько позволяет прочность труб и батарей (с учетом возможности гидроудара), давление следует увеличивать.

Открытая или закрытая?

Открытые, или атмосферные, СО (слева на рис. ниже) до недавнего времени строились повсеместно, они просты и требуют минимума материалов. Сейчас строить новые СО открытого типа в большинстве стран запрещено по следующим основным причинам, кроме которых есть и много других:

1. Для создания давления в 1 ати (атмосферу избыточную), что примерно равно 1 бар, нужен подъем расширительного бака на 10,5 м.
2. Расширитель требуется большого объема, что увеличивает инерцию СО и риск гидроудара.
3. При любом утеплении расширителя его теплопотери недопустимо велики.
4. Открытая СО требует регулярного ухода и обезвоздушивания.

Закрытые СО сложнее и затратнее в постройке, но отвечают современным требованиям и могут неограниченное время работать без присмотра. Общая схема закрытой СО показана справа на рис:

Ее часть правее сечений, обозначенных А-А, вполне доступна для самостоятельного изготовления. То, что левее – собственно, уже обвязка котла. Это отдельная тема, во-первых. Во-вторых, сколько линеек котлов в продаже, столько к ним и обвязок, подробно описанных в фирменных спецификациях. Поэтому укажем только, для ориентировки, назначение ее частей:

• Т1 – байпас (обход, шунт) котла. Если температура обратки падает до 50 градусов, термоклапан 10 срабатывает от датчика 12 и перепускает часть воды из подачи в обратку. Вентилем 5 байпас перекрывают, если отопление переключается на аварийно-резервный электрокотел ВИН (см. ниже и далее) 14.
• Т2 – байпас циркуляционного насоса (попросту – помпы) 6. Срабатывает от термометра подачи 3 (такой же термометр желателен на обратке) в случае перегрева подачи при неисправности насоса или пропадании электричества. СО при этом переходит в слабо греющий и неэкономичный, но энергонезависимый термосифонный режим.
• 2 – системный манометр.
• 4 – аккумулирующий сосуд (тепловой демпфер), необходим для предотвращения гидроударов. Чаше всего совмещается с бойлером ГВС, т.к. СО с ним связана не непосредственно, а змеевиком-теплообменником. Если предусмотрена работа СО от альтернативного источника энергии (АИ) 13, то в демпфер встраивают второй змеевик, если АИ – солнечный коллектор (СК), или низковольтный ТЭН, если АИ – солнечная батарея (СБ).
• 7 – радиаторы отопления.
• 15 – вентиль воздушного дренажа, устанавливается в наивысшей точке системы.
• 8 – раздаточный и сборный коллекторы, нужны для предотвращения гидроударов из-за перепада давления воды по высоте этажа. Количество раздающих/собирающих патрубков – по числу этажей. Размещаются примерно посредине высоты здания. В одноэтажном доме не нужны.
• 9 – мембранный расширительный сосуд с аварийно-технологическим выпуском воды в канализацию. Служит для компенсации теплового расширения теплоносителя.
• 11 – подпитка СО от водопровода. В простейшем случае – поплавковый кран и фильтр-отстойник. Если вода плохая, ставят дополнительные приборы ее подготовки. Система подготовки воды для ГВС условно не показана, т.к. к СО не относится.
• 14 – аварийно-резервный вихревой индукционный нагреватель ВИН. Работает от домовой электросети или от АИ-СБ через инвертор DC/AC 220В 50/60 Гц.

Как раздать тепло?

Схемы раздачи теплоносителя по отопительным приборам бывают, во-первых, тупиковыми и оборотными. В первых поток воды замыкается только через батареи, теплые полы, полотенцесушители и т.п. Во вторых существует частичный непосредственный переток воды из подачи в обратку. Оборотные схемы обладают наименьшей тепловой инерцией, минимума труб и допускают эксплуатацию котла без байпаса, т.к. чрезмерно остывающая обратка сама оттягивает к себе горячую подачу от батарей, но хорошо работают только при очень длинных ветвях (лучах) подачи/обратки, поэтому применяются в основном в больших производственных помещениях: цехах, складах.

О лениградке

В данном случае ленинградка не разновидность карточной игры преферанса, а т.наз. лениградская схема раздачи тепла, см. рис.

Схема СО «Лениградка»

Ленинградка предельно проста, требует рекордно малого количества труб, а ветви разводки в частных домах нередко сравнимы по длине с промышленными. Поэтому лениградка в последнее время активно обсуждается в рунете. Подробнее о ней можно посмотреть ролик ниже.

Видео: система отопления «Ленинградка»

• Однотрубными – батареи включаются последовательно, цельная труба идет только на обратку.
• Двухтрубными – батареи включаются параллельно между трубами подачи и обратки.
• Комбинированными – последовательные секции (опуски) включаются как отдельные батареи в двухтрубной схеме.

Одна труба

Однотрубная система (см. рис.) требует наименьшего количества материалов для постройки.

Однако распространена мало из-за следующих недостатков:

• Помпа Р и байпас котла Т обязательны даже в открытой СО.
• Демпфер-аккумулятор А нужен большой, от 150 л, емкости, что увеличивает тепловую инерцию СО.
• Регулировка батарей взаимозависима: если их более 3-х на луче и все разные, то с настройкой СО можно провозиться полсезона. Причем нужны дорогие трехходовые перепускные вентили.
• Батареи сами по себе греются неравномерно, из-за этого склонны к самозавоздушиванию (растворимость газов в воде растет при понижении температуры), поэтому на каждый радиатор нужен отдельный воздушный дренаж.
• Помпа нужна вдвое большей обычного мощности, от 40-50 Вт на каждые 10 кВт мощности котла.

Две трубы

Двухтрубная схема (см. рис.) требует больше труб, но меньше арматуры, так что выходит по материалам ненамного дороже однотрубной, только работы на нее нужно больше.

Емкость демпфера – от 50 л. Некоторые типы газовых котлов при работе в двухтрубной схеме с длиной луча до 12-15 м допускают эксплуатацию без байпаса. Регулировка радиаторов практически независима, воздушник нужен только один. Самая распространенная схема.

Комби

Комбинированная схема, см. рис., «теплушникам»-типовикам почти совсем неизвестна, т.к. для одноэтажных домов не годится, а при этажности более 2-х собирает в себе недостатки одно- и двухтрубной.

Но как раз в 2-этажном доме, хотя циркулятор с байпасом здесь нужны обязательно, у нее оказываются преимущества и той, и другой:

• Демпфер – от 50 л, как у 2-х трубной.
• Если верхнюю распределительную магистраль М сделать из трубы диаметром от 60 мм и провести под потолком (можно спрятать под карнизом или гипсокартонным фальшпотолком), то демпфер вообще не нужен.
• Если при планировке здания свести в опуски отопительные приборы примерно одинаковой мощности, то весь опуск можно регулировать одним простым шаровым вентилем, т.к. теплопотери второго этажа через потолок больше, чем первого через пол.

Недостаток у системы «комби-двуэтажная» всего один: нет нормативной методики расчета. Чтобы правильно ее сделать разработать, нужен большой опыт и профессиональное чутье.

Разводка

Схем разводки трубопроводов к приборам есть 2: контурная (слева на рис.) и радиально-лучевая, там же справа. Явных преимуществ друг перед другом у них нет. Лучевка требует несколько меньшего метража труб, если котельная в центре дома, но это еще как выйдет смотря по планировке. Вообще, если проектировать по-совести или для себя, а не ради денег побольше, то нужно остановиться на контурной: вдруг что с трубами, пол ломать придется у стены, а не посреди комнаты.

О трубах

Лучшие трубы для СО – пропиленовые. Долговечность проверена 30-ти летним опытом, не требуют дополнительной теплоизоляции при замуровывании и в штробах. К гидроударам не только безразличны, но и гасят их, т.к. пластик мало упруг и очень вязок, а прочность пропилена на разрыв получше, чем у иных сталей. По ТКР отлично сопрягаются с любыми металлами, т.е. алюминиевые батареи на пропиленовых трубах можно применять где угодно. Не чрезмерно дороги, а сборка проста: нужно только уметь обращаться с паяльником для пропилена, чему можно . Сопротивление току воды очень мало, что при том же давлении в СО даст циркуляцию быстрее и тепловую инерцию меньше.

Сталь тоже не так уж плоха: вечна и дешева. Но работать с ней сложно: нужна сварка, мощный трубогиб и т.п. Медь вечна, работать с ней можно на колене: труборез, трубогиб, оправка для развальцовки концов и шабровка (ример) нужны мелкие ручные. Соединяется пайкой, что тоже несложно. Однако медь очень дорога, требует утепления труб даже при проводке сквозь стены и перекрытия, а гидроудар держит хуже алюминия. В общем, для богатых и амбициозных: а у меня медь, не что-то там! Почему не золото или серебро? Они крепче и дороже.

Анекдот из 90-х: Встречаются два новых русских: «О, братан, у тебя новый галстук! – Да, вот только что 300 баксов отдал! – Слышь, ну ты и лоханулся! Вон за углом бутик, там точно такие же по 500 продают».

Металлопластик вообще исключаем. Утверждения, что его можно монтировать одним разводным ключом – либо вранье, либо невежество. Нужен специнструмент, тот же, что и для меди. Затем, максимально допустимая температура покрытия из ПВХ – 80 градусов. А самое главное – фитинги (соединительная спецарматура) текут, хоть ты тресни, и пока еще ни один производитель с ними не справился. В СО это чревато не столько протечкой, сколько завоздушиванием на полном ходу, что грозит уже настоящей бедой.

Об уклонах

Любой СО когда-то да придется работать на термосифоне, без помпы. Чтобы при этом и котел не перегрелся, и в комнатах достаточно тепло было, монтаж подачи с обраткой нужно вести с уклонами в 5 мм/м, см. рис. справа. «Профи»-халтурщики часто этим пренебрегают, надеясь на термоградиентный напор в трубах, но для себя, конечно, лучше постараться и сделать надежно.

Расчет котла

Теперь можно взяться и за котел. При описанном подходе к проектированию СО вопросами недостаточности/избыточности его тепловой мощности сравнительно с таковой радиаторов (а это вопросы тонкие и сложные), не задаемся. Форсированный обогрев, если нужно, будет обеспечен запасом температуры подачи (мы ведь ее понизили), а более-менее нормальная работа на термосифоне – аккумулятором и уклоном труб. Тогда мощность котла рассчитывается несложно:

• Складываем мощности всех отопительных приборов, питаемых водой от котла.
• Умножаем на 1,4, это мы учли 40% теплопотерь на вентиляцию.
• Результат делим на сезонный коэффициент использования мощности.
• Второй результат делим на КПД предварительно выбранного котла.
• Выбираем из облюбованной линейки котлов ближайший большей мощности.
• Если его КПД ниже предварительно заданного, повторяем расчет; возможно, придется взять котел помощнее или другого производителя.

Например, для описанных выше домов, при надлежащем утеплении, совокупные теплопотери составят около 8 кВт без вентиляции. Мощность всех радиаторов и прочих отопителей вышла 9,5 кВт. Тогда: (9,5*1,4)/(0,5*0,85) = 31,3 кВт. Выбираем котел на 30 кВт, а к нему – ВИН на 3 кВт. По типовому расчету выходила мощность 40 кВт в виде 2-х 20-кВт котлов, которые стоили вдвое дороже одного 30-кВт с ВИНом.

Видео: пример отопления частного дома площадью 300 кв.м.

Внимание: редакция не несет отвественности за содержание и качество ролика!

Электроотопление

Здесь речь пойдет не об электрокотлах, электричество дорого и ставить их можно, только если топлива вообще нет. Речь пойдет о дополнительных водогрейных и отопительных приборах. Электрическое отопление с их помощью в мезсезонье может оказаться дешевле, чем твердым или жидким топливом.

ВИН

ВИН, о котором сказано выше, по устройству своему – электрический трансформатор с короткозамнутой вторичной обмоткой, она же и магнитопровод. В изделии – отрезок стальной трубы, на который наложена первичная обмотка из толстой медной шины, см. рис. Вихревые токи (токи Фуко из школьной физики) наводятся во вторичке, частично и в воде, и греют ее. ВИНы вечны и отличаются редкостной «дубовостью»: не боятся даже удара молнии и кошмара всех электриков – отгорания нуля на подстанции.

Но главное их достоинство – нулевая тепловая инерция. Площадь контакта вторички с водой в тысячи раз больше, чем у ТЭНа, а ее объем в трубе в сотни раз меньше, чем в баке бойлера. За счет этого, если в межсезонье, когда топливный котел еще дышит на малом КПД, его погасить и включить ВИН, то расходы на электрообогрев окажутся меньше затрат на уголь и сравнимы с газовыми.

Обусловлено это тем, что ВИН безразличен к температуре обратки. Нет пламени в топке, нет и отработанных газов, кислотным парам просто неоткуда взяться. Можно снизить температуру подачи хоть до 40 градусов, практически полностью исключив наведенные теплопотери (они, как помним, пропорциональны 4 степени температуры батарей). Топливный котел в таком случае будет зря жечь топливо на перегонку воды по байпасу.

ИК-картины

Об ИК-обогревателях также уже сказано. Они бывают 2-х видов: пленочные (слева на рис.) и светодиодные (ИК-картины), там же в центре и справа. Первые относительно дешевы, это те же электрокамины, только низкотемпературные. Малоэкономичны, пригодны для временного местного обогрева, скажем, на даче. В санузлах и др. помещениях с повышенной влажностью опасны.

Инфракрасные нагреватели — картины

ИК-картины – другое дело. Они, в сущности, цифровые фоторамки, т.е. изображение можно менять, записывать в память свое. Но в ИК-картинах каждый пиксель содержит кроме цветовых (R, G и B) излучателей еще инфракрасный. КПД ИК-светодиодов высок, но главное – высока и направленность излучения; назад и в стороны они почти не греют. Нужная температура в комнате задается с пульта. Поэтому ИК-картины можно использовать для экономичного обогрева комнат 4-6 зон или даже 2-3 в теплых районах. Плохо одно: дороги эти приборы, и очень.

Примечание: выпускаются ИК-излучатели и без картинки, потолочные для обогрева гаражей и подсобок. Они дешевле, но ненамного.

Альтернативная энергия

В РФ и вообще выше субтропиков по географической широте солнечное альтернативное отопление как основное в обозримом будущем малоперспективно : инсоляция зимой в ясный день не превышает 300 Вт/кв. м. С учетом КПД преобразователей энергии нужна площадь панелей в десятки и сотни кв. м, что в частных домах нереально. К примеру, самых дешевый из предлагаемых энергонезависимый дом, на 26 квадратов жилых (общая комната и крохотная спальня + маленькая кухонька и совмещенный санузел, как в ЖД вагоне), стоит более $500.000.

(ВСУ) тоже стоят подороже хорошего дома и требуют большой площади для установки, а земля все дорожает. К тому же ветра в России в основном не сильные. Некоторый интерес представляют солнечные коллекторы, т.к. их можно делать самому. Но горячую воду самоделки дают только летом. Фирменные модели, греющие воду зимой до 70 градусов, буквально напичканы чудесами высоких технологий и стоят очень дорого.

Устройство солнечного коллектора показано на рис. в центре. Корпус панели из газонепроницаемого материала тщательно герметизируется и не менее тщательно со всех сторон, кроме лицевой, утепляется. Внутри зачерняется вместе со змеевиком специальной краской, хорошо поглощающей тепловое излучение и закрывается 2-5 слойным стеклопакетом на герметике. Стекло тоже специальное, теплоотражающее. Затем панель заполняется аргоном или углекислым газом под давлением, чем больше, тем лучше. Известны фирменные модели с давлением внутри более 10 бар. В такой конструкции возникает сильный парниковый эффект; КПЛ коллекторов доходит до 78%

Солнечные батареи – слой кремния высокой чистоты на токопроводящей подложке, на который напылены в вакууме токосъемные дорожки, справа на рис. Электричество генерируется благодаря фотоэффекту в полупроводнике – кремнии. Самые дешевые батареи из поликристаллического кремния, но их КПД всего единицы процентов, они годятся для питания радиоприемника в походе да подзарядки пальчиковых аккумуляторов.

Как АИ для отопления используются батареи из монокристаллического кремния (монокремниевые), их КПД до 30% и более. Они неуклонно дешевеют, а при установке на крыше (слева на рис.) способны в Подмосковье развить мощность до 3-5 кВт зимой в пасмурный день, чего достаточно для питания ВИНа через инвертор. В общем, дело перспективное, отслеживать нужно. Тем более, что для подключения ВИНа переделывать СО не нужно.

Напоследок о печах

Печное отопление , безусловно, создает в доме здоровый микроклимат, т.к. кирпичная печь дышит и поддерживает оптимальную влажность воздуха при колебаниях температуры. Можно заставить дышать и металлические печи, облицевав их стеатитовыми матами или просто минеральным картоном. А постройка печи обойдется не дороже, чем хорошей водяной СО.