Как провести систему отопления в частном доме

Обустроить отопление в частном доме — важный этап строительства. От правильности распределения энергии в комнатах зависит комфорт проживания. Обогрев играет и другую важную роль: он защищает конструктивные компоненты здания от сырости, плесени, гниения. Перед выбором отопительной системы стоит изучить преимущества и недостатки всех типов.

Требования к системам отопления

Устройства для обогрева дома должны соответствовать таким критериям, как:

1. Минимальное потребление энергии при максимальной теплоотдаче. Обеспечение дома требуемым количеством тепла — важный критерий. Затраты на контроль и использование отопительной аппаратуры не должны быть большими.
2. Автоматизация компонентов. Вмешательство пользователя в работу оборудования должно быть минимальным.
3. Долговечность всех компонентов. Аппараты выбирают с учетом надежности, срока эксплуатации, ремонтопригодности.

Как рассчитать необходимую мощность тепловой установки

Для вычисления параметра используют такие методы:

1. Расчет по площади здания. Для коттеджа, находящегося в умеренной климатической зоне, имеющего толщину стен 50 см, высоту потолков 2,7 м, требуется не менее 1 кВт мощности на 10 м². Такой показатель соответствует стандартным потерям энергии. К значению добавляют запас в 15-20%.
2. Вычисление по объему воздуха. Метод для частных домов используют редко. Однако при невозможности применения других вариантов расчета отопления он достаточно эффективен. Расход тепловой энергии для кирпичного дома составляет 0,034 кВт на м³.
3. Расчет с помощью программ. Калькуляторы учитывают все особенности здания, с высокой точностью вычисляя предполагаемую мощность теплогенератора.

Требования к монтажу котла

При сборке аппарата соблюдают такие правила:

1. Котел устанавливают в отдельном помещении. Площадь выбирают с учетом мощности агрегата. Аппараты мощностью до 30 кВт устанавливают в комнатах 7,5 м², до 60 кВт — 13,5 м². В помещении должны иметься оконные проемы, вентиляционные приборы.
2. Аппаратуру оставляют в свободном доступе. Пространство возле напольного прибора должно иметься со всех сторон. К монтажу настенного агрегата не предъявляются строгие требования. Несущую поверхность закрывают огнеупорным материалом. Деревянные стены обшивают оцинкованной сталью.
3. Объем поступающего воздуха должен составлять не менее 8 м³ на 1 кВт мощности котла.
4. Параметры дымохода зависят от мощности аппарата. Труба диаметром более 13 см должна возвышаться над крышей на 0,5 м. Нельзя сужать дымоход к верху.
5. Газовые трубы должны быть сделаны из прочного металла.

Разновидности систем обогрева частного дома

Перед началом работы изучают, какие виды отопления бывают, какие преимущества и недостатки имеют предлагаемые варианты. Теплогенераторы классифицируют по типу топлива и носителя энергии.

Воздушное отопление

В качестве теплогенератора выступает электрическое или газовое оборудование. С помощью вентилятора горячий воздух подается в помещение. Процесс протекает циклически до достижения нужной температуры.

При обустройстве рекомендуется устанавливать фильтры, удаляющие пыль из воздуха. Теплогенератор можно дополнять испарителями, поддерживающими прохладу летом.

Преимуществами воздушного варианта являются:

• возможность сборки всех модулей в одном месте;
• наличие нескольких способов работы;
• регулировка температуры термостатом;
• экономия энергии за счет контроля вентиляции;
• нечувствительность к низким температурам;
• удобство использования, контроля работы прибора.

К недостаткам относятся:

• необходимость планирования монтажа системы на этапе обустройства фундамента дома;
• потребность в дополнительном пространстве.

Система водяного отопления

Теплообменниками в этом случае становятся металлические радиаторы. Подсоединяемые к ним трубы могут быть сделаны из пластика. Теплоносителем считается вода или другая жидкость. К преимуществами водяных контуров относятся:

• совместимость с любыми котлами;
• поддержание стабильной температуры;
• возможность монтажа труб меньшего диаметра;
• безопасность использования;
• минимальные материальные затраты;
• бесшумная работа.

Недостатками водяного варианта считаются:

• периодическое засорение труб воздушными пробками;
• необходимость постоянного контроля работы оборудования;
• поражение металлических батарей коррозией;
• медленный прогрев устаревших видов радиаторов;
• сложность монтажа;
• чувствительность к снижению температуры воздуха.

Паровой обогрев

Для поддержания комфортной температуры в доме этим способом используют электричество, газ или твердое топливо.

Правильный выбор мощности парового оборудования снижает затраты на обогрев. Котел доводит воду до кипения, образующийся пар подается в трубы и радиаторы. Оседающая при охлаждении вода отправляется обратно в нагревательный агрегат.

К преимуществам такой схемы отопления загородного дома относятся:

• быстрый прогрев помещений любой площади;
• стабильная работа при резком охлаждении воздуха;
• безопасность теплогенератора;
• цикличность работы.

К недостаткам относятся:

• необходимость непрерывного контроля оборудования;
• сложность монтажа компонентов;
• высокая стоимость комплектующих;
• необходимость получения разрешения;
• появление посторонних звуков при подаче пара;
• невозможность полного контроля температуры воздуха в доме.

Отопление на газу

Этот вид топлива совместим с любыми теплоносителями.

При отсутствии централизованной магистрали можно обустроить хранилище, заполняемое жидким горючим.

К преимуществам газовой отопительной системы относятся:

• долговечность компонентов;
• экономичность газа;
• безопасность теплогенератора.

Недостатками варианта считаются:

• сложность монтажа;
• необходимость дозаправки;
• высокая стоимость компонентов оборудования;
• необходимость получения разрешения на монтаж;
• приобретение дополнительных компонентов при отсутствии газовой магистрали;
• необходимость постоянного контроля.

Электрические установки

Метод используют при отсутствии других вариантов. Теплогенераторами становятся обогреватели, камины, аппаратуры «теплый дом», конвекторы.

Существуют устройства, используемые не только для нагрева воздуха, но и для подачи горячей воды.

К преимуществам такого оборудования относятся:

• приемлемые расценки на комплектующие;
• мобильность большинства модулей;
• необязательность постоянного контроля аппарата;
• полная автоматизация работы;
• безопасность теплогенератора.

Обогрев жилых зданий этим способом сопряжен с существенными финансовыми тратами: оборудование потребляет до 24 кВт энергии в час. При перепадах напряжения аппаратура может выйти из строя.

Экологичные солнечные батареи

Альтернативный вариант относится к безопасным методам прогрева дома. Установка солнечных батарей помогает бесплатно получать энергию, расходуемую разными способами.

В большинстве регионов нашей страны метод относится к вспомогательным.

К преимуществам относятся:

• быстрая окупаемость;
• доступность солнечных батарей;
• долговечность комплектующих;
• простота использования, контроля работы аппаратуры.

Необходимость обустройства дополнительной тепловой установки считается главным недостатком. Правильно выбрать место монтажа солнечных батарей сложно. Кровлю устанавливают под наклоном 30°.

Геотермальная установка

Энергию получают из земли. Она всегда присутствует в глубоких пластах грунта. Отопительная система включает 2 контура: наружный и внутренний. Первый обеспечивает связь теплогенератора с батареями и другими находящимися в доме компонентами. Внутренний контур состоит из 1 или 2 труб. Теплоносителем становится вода или масло. К преимуществам геотермального метода относятся:

• независимость от сезона;
• минимальные затраты на эксплуатацию и контроль работы;
• стабильное поступление нужного количества энергии;
• безопасность.

Из-за сложности обустройства, высокой стоимости и необходимости сборки коллектора геотермальную энергию используют редко.

Печная система отопления

Печь становится одним из компонентов комбинированного отопления частного дома. Камины предназначены для прогрева воздуха на дачах. Печь не способна поддерживать нужную температуру в помещении большой площади. К преимуществам такого варианта относятся:

• совместимость камина или печи с дополнительными тепловыми установками;
• необязательность получения разрешения;
• невысокая стоимость, безопасность древесного топлива;
• простота сборки печи или камина;
• необязательность подсоединения централизованных магистралей;
• простота эксплуатации прибора.

Недостатками печного варианта отопительного контура считаются:

• длительность прогрева помещения;
• необходимость изоляции дымохода;
• опасность воспламенения находящихся возле печи или камина материалов;
• необходимость обустройства дополнительного пространства для печи;
• низкий КПД;
• необходимость контроля уровня топлива в печи или камине;
• вероятность отравления человека угарным газом.

Подробнее о водяной системе отопления

Такой вариант реализуют следующими способами:

1. Монтаж одноконтурного котла. Контур считается замкнутым, он предназначен только для обогрева.
2. Обустройство двухконтурного котла. Агрегаты подходят для прогрева водопроводной воды.

Разводка магистралей отопления одноэтажного дома делается несколькими методами. Каждый имеет недостатки и преимущества.

Однотрубная система разводки

Трубы замыкают, батареи подключают последовательно. Теплоноситель к радиаторам поступает по очереди. Неравномерный прогрев компонентов делает этот вариант малораспространенным. Метод прост в обустройстве, экономичен. Для повышения мощности водяного отопительного контура можно:

• увеличить количество секций радиаторов;
• усилить прогрев теплоносителя;
• установить насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию воды.

Двухтрубное подключение радиаторов

В этом случае возникает необходимость обустройства вспомогательных магистралей. Они выводят остывший теплоноситель из радиаторов, передают его котлу. Главное преимущество — минимальные потери энергии.

Контуры напольного обогрева

Такое оборудование считается разновидностью коллекторного. Установка выполняется на этапе строительства здания. Обустройство этого варианта разводки предусматривает скрытие магистралей в стяжке. Теплый водяной пол необходим для обогрева нижних слоев воздуха. В качестве отдельного теплогенератора его используют редко.

Система «ленинградка»

Ленинградская водяная разводка становится интересным решением для коттеджа. Она помогает поддерживать равномерную температуру воздуха в комнатах, расположенных вдали от котельной. К особенностям «ленинградки» относятся:

• горизонтальное расположение нижней разводки;
• подсоединение отопительных приборов к вводному и выпускному контурам.

Вариант «ленинградка» эффективно работает при присутствии 5 радиаторов. В здании должно быть менее 2 этажей. При необходимости число батарей может быть увеличено до 8. Однако нужно тщательно рассчитывать мощность отопительного оборудования. Добавление радиаторов не повышает мощность «ленинградки».

Принудительная и свободная система циркуляции

Для подачи теплоносителя к батареям используют 2 метода:

1. Естественная циркуляция. Вода движется самотеком за счет разниц температур. Более легкие горячие слои поднимаются вверх. Нагретый теплоноситель доходит до самой высокой точки разводки, после чего под тяжестью своего веса начинает стекать по расположенным под уклоном трубам. При прохождении через радиаторы вода охлаждается, из-за увеличения плотности она вытесняет более горячие слои. Работающие по этому принципу контуры имеют простую конструкцию, их можно устанавливать в зданиях малой площади.
2. Принудительная циркуляция теплоносителя. Обязательно использование насосов, обеспечивающих движение воды. Круговорот теплоносителя достигается благодаря разнице давления обратного и прямого хода. Тщательный расчет при обустройстве не требуется. Недостатком считается повышенное потребление энергии. При отключении электричества циркуляция теплоноситель прекращается. Поэтому требуется использование источника бесперебойного питания. Эту особенность учитывают при выборе варианта циркуляции теплоносителя.

Открытые и закрытые системы

По герметичности способы разводки водяного отопления для дома делятся на:

1. Открытые с негерметичной расширительной емкостью. Бак снабжают сливным отводом, через который стекают излишки воды. Форма емкости важной роли не играет. Бак устанавливают в верхней точке разводки. Поскольку емкость имеет съемную крышку, ее можно заполнять вручную. Давление теплоносителя в контуре сопоставимо с атмосферным, поэтому монтаж приборов контроля не требуется.
2. Закрытые с герметичным баком, насосом. Вариант более сложен в установке. Комплектующие герметичны, поэтому форма бака играет важную роль. Ее выбирают так, чтобы емкость выдерживала перепады давления. Системы требуют постоянного контроля. Для этого устанавливают обеспечивающие безопасность приборы.

Расчет системы отопления

Для правильного обустройства индивидуального водяного обогрева дома вычисляют основные параметры:

• протяженность труб;
• число секций радиаторов;
• мощность котла.

Начинают с расчета объема воздуха в помещениях. Для поддержания нормальной температуры устанавливают отопительные аппараты мощностью 70 Вт на 1 м³. Обязательно добавляют запас 20%.

Оборудование и материалы

Перед началом работы нужно выбрать основные и дополнительные компоненты водяных контуров, инструменты.

Газовые котлы

Для установки автономного отопления в жилом здании используют такие виды агрегатов:

1. Атмосферные котлы с открытой топочной камерой. Воздух для сжигания топлива в аппарат поступает извне. КПД такого агрегата составляет 86-88%.
2. Турбированные (наддувные) аппараты. Воздух в камеру подается вентилятором с электронным управлением. КПД достигает 93%.
3. Конденсационные аппараты, напоминающие предыдущий тип. В некоторых вариантах водяного обогрева используется теплота сгорания газа. КПД превышает 95%.

Все виды аппаратов работают как на природном газе, так и на пропан-бутановой смеси. Агрегаты бывают настенными, напольными или парапетными. В последнем случае дымоход полностью выводится наружу.

Водогрейные электрические установки

Особенностью такой аппаратуры считается высокий КПД. Существует 3 варианта оборудования:

1. Со стандартными ТЭНами. Современные водяные агрегаты снабжаются расширительными баками, насосами.
2. Электродные аппараты. Теплоноситель нагревается током, протекающим между 2 проводниками.
3. Индукционные с герметичной катушкой. Теплоноситель нагревается стальным сердечником, где создаются вихревые токи.

Для обогрева небольшого дома приобретают стандартный ТЭНовый агрегат. Надежный аппарат легко ремонтируется.

Индукционный агрегат при поломке не подлежит восстановлению, недостатком электродного водяного варианта считается чувствительность к содержащимся в воде компонентам.

Твердотопливные котлы длительного горения

Такие агрегаты делятся на следующие группы:

• прямого сгорания (турбированные или атмосферные);
• угольные или автоматические пеллетные аппараты;
• пиролизные агрегаты.

Производители преувеличивают производительность твердотопливных аппаратов. На практике КПД этих вариантов не превышает 75%. При выборе котла учитывают, что:

• для работы с дровами подойдет аппарат со стальной камерой;
• длительность горения зависит от объема камеры прибора;
• пеллетные котлы исключают необходимость заготовки дров;
• пиролизные приборы не считаются экономичными;
• модели с водяными камерами для сжигания угля использовать не рекомендуется.

Дизельные устройства

Такой вариант оборудования используют редко. Соляровое масло обойдется дороже других видов топлива. Использовать в качестве горючего масляную отработку также невыгодно. Поэтому дизельные отопительные приборы применяют только при невозможности монтажа других аппаратов.

Разновидности радиаторов отопления

Водяные батареи изготавливаются из:

• стали;
• чугуна;
• алюминия;
• биметаллических материалов.

Стальные радиаторы имеют вид панелей и секций, объединяемых ниппелями. Чугунные или силуминовые батареи относятся к сборным приборам. Биметаллические варианты состоят из стального каркаса и оболочки, сделанной из сплава. Они устойчивы к коррозии и повышению давления. К критериям выбора батарей относятся:

• чугунные отопительные приборы старого образца не выдерживают высокое давление;
• секции не должны иметь следов коррозии, сколов, иных дефектов;
• при скрытой укладке труб нельзя использовать батареи с нижним подключением;
• количество секций радиаторов рассчитывают по площади помещения.

Трубы для монтажа батарей и контуров теплых полов

Для обогрева жилого дома можно использовать такие варианты:

1. Экономичными считаются усиленные полипропиленовые трубы. Они соединяются путем нагрева или использования фитингов. Дополнительно покупают паяльник.
2. Без специального оборудования можно собрать металлопластиковые магистрали. Фитинги затягивают гаечными ключами. Недостатком считают высокую стоимость комплектующих.
3. Лучшими рабочими характеристиками обладают магистрали из сшитого полиэтилена.

При выборе труб учитывают, что установка полипропилена не подходит для теплого пола. Толстые стыки сложно скрывать под стяжкой. Новичкам не рекомендуется использовать медные или стальные изделия. Сварка таких компонентов может вызывать затруднения.

Рекомендации по выбору отопительной системы

К основным критериям относятся стоимость топлива, мощность аппаратуры. Лучшим вариантом для России считается газовое оборудование. В остальных странах первое место занимают уголь и дрова. К критериям выбора горючего относятся:

• КПД отопительной аппаратуры;
• удобство эксплуатации;
• сложность обслуживания агрегатов, стоимость работы мастеров;
• требования к заготовке горючего.

При обустройстве обогрева дома стоит следовать таким советам:

1. Сжигание дров или угля — экономичный вариант. Однако придется колоть, носить и правильно хранить топливо. Требуется регулярная чистка нагревательного агрегата и дымохода.
2. Электрические и газовые водогрейные установки считаются самыми удобными. Отсутствует необходимость заготовки горючего, чистки компонентов агрегата.
3. Лучший вариант — использование оборудования, работающего с несколькими типами горючего.
4. Жидкий газ или дизель — хорошее решение для обустройства контура обогрева в деревянном доме. Однако установка емкостей для топлива — достаточно сложный процесс.

Советы по установке домовой теплосети

Работу начинают с монтажа радиаторов в заранее подготовленных местах. Приборы устанавливают на кронштейны, прикрепляемые к стене. Нижний выход закрывают заглушкой, верхний снабжают краном. Особенности установки отопительных магистралей и батарей зависят от материала:

1. При работе с полипропиленом учитывают возможность расширения при нагреве. Колено не должно располагаться близко к стене. После ввода теплоносителя магистраль может деформироваться.
2. Водяную или паровую разводку отопительного контура желательно выполнять открытым методом. Стыки нельзя скрывать за облицовкой. Для фиксации труб используют фабричные компоненты.
3. Пролегающие в стяжке магистрали требуют теплоизоляции.
4. Если труба образует смотрящую вверх петлю, на нее устанавливают прибор для сброса воздуха.
5. Горизонтальные магистрали следует укладывать с небольшим уклоном. Это способствует самопроизвольному удалению воздуха.
6. Расширительный бак устанавливают вблизи котла на обратной магистрали. Емкость снабжают отсекающим прибором, помогающим отделить ее в случае аварии.
7. Стяжку заливают после запуска теплого пола. В этом случае контур не всплывает, не прогибается.

Ошибки при монтаже

Возникновению аварий после запуска обогрева способствуют:

• неправильный расчет мощности котла;
• ошибки при обвязке агрегата;
• неправильный выбор схемы;
• некорректный монтаж компонентов.

Первая ошибка считается самой распространенной.

При выборе теплогенератора нужно учитывать мощность, требуемую для подачи горячей воды. Неправильный выбор схемы повышает затраты на установку конструкции.

Ошибка возникает при сборке контура с 6 батареями. Большое число радиаторов препятствует нормальному их нагреву. Удаленные от котельной отопительные приборы остаются холодными. Этому же способствует несоблюдение уклонов.

Если мастер пренебрегает изоляцией теплого пола, энергия на пути к нагревательной магистрали теряется. Распространенной ошибкой считается и неправильный расчет времени воздействия паяльника на полипропилен. Внутренний диаметр магистрали при сильном прогреве может уменьшаться.