Отопление в частном доме: водяные и другие виды систем, схема, инструкция по установке, видео и фото

Опубликовано: 04.09.2018

Отопление в частном доме: водяные и другие виды систем, схема, инструкция по установке, видео и фото

ОБВЯЗКА БАТАРЕИ ОТОПЛЕНИЯ! МОНТАЖ РАДИАТОРА отопления СВОИМИ руками! установка радиатора видео

Приветствую, камрады! Несколько лет назад я переехал из квартиры в частный дом и сразу столкнулся с проблемой его отопления. В поисках решения мне пришлось долго изучать возможные варианты обогрева жилья. С некоторыми из них я хочу вас познакомить.



Стены, крыша и окна не сделают дом жилым. Он нуждается в отоплении, которое мы сегодня обсудим.

Лоб в лоб: сравнение эксплуатационных расходов

Какое главное требование владелец предъявляет к системе отопления в частном доме? Ответ очевиден: она должна быть экономичной. Давайте сравним разные источники тепла по стоимости киловатт-часа энергии.


Пример отопления частного дома ч.1

На текущий момент (начало 20174 года) они выстроились в таком порядке:

Природный газ (магистральный) — 0,7 р.; Дрова — 1,1 р.; Пеллеты (гранулированные отходы лесопилок) — 1,4-1,5 р.; Каменный уголь — 1,6 р.; Пропан-бутан из газгольдера (при условии его заправки по более низким летним ценам) — 2,5 р.; Дизельное топливо — 3,5 р.; Электроэнергия — 5 р.

Сравнительная стоимость энергоносителей. За условную единицу принята цена киловатт-часа тепла, полученного при сжигании магистрального газа.


Монтаж системы отопления дома своими руками

Точные расценки в вашем регионе могут отличаться от приведенных выше. Они определяются доступностью энергоносителей и местными коммунальными тарифами. Например, в Севастополе, где я живу, пеллеты стоят 15 000 рублей за тонну против 7000 в Московской области.

Мелким текстом: особенности энергоносителей

На выбор того или иного решения влияют не только эксплуатационные расходы. Важную роль играет стоимость монтажа оборудования и удобство его использования.

Электричество

Электрическое отопление — самое доступное и удобное. Я поясню этот тезис:

Доступность энергоносителя : возможность подключения к электричеству есть на любом участке, отведенном под индивидуальное жилищное строительство, по умолчанию. Возможны лишь ограничения по мощности;

Строительство любого поселка начинается с электрификации территории.

Стоимость оборудования : ТЭНовый электрический котел с мощностью, достаточной для небольшого дома (3-6 кВт) можно купить за 8-10 тысяч рублей. Дешевле только куда менее удобные отопительные печи на твердом топливе; Удобство использования : электрический отопительный котел не требует периодического обслуживания, растопки и отвода продуктов сгорания. Он неограниченное время поддерживает заданную температуру теплоносителя в автоматическом режиме.

Современные электрокотлы совместимы с выносными термостатами (в том числе программируемыми), что позволяет поддерживать постоянную температуру воздуха и циклически регулировать ее в зависимости от времени суток и дня недели (например, снижая температуру в то время, когда вы на работе, и повышая ее в выходные).

Дизтопливо

Как выглядит на фоне конкурентов дизельный котел?

Доступность энергоносителя : продается на любой АЗС. Запас соляры, однако, придется хранить в котельной: часть помещения займет бак объемом в несколько сотен, а то и тысяч литров.

Котел с дизельным топливом займет часть площади котельной.

Стоимость оборудования : от 25000 рублей за напольный котел с минимальной функциональностью.

Удобство использования :

Обслуживание требуется котлу раз в 6-12 месяцев и сводится к очистке нагара с форсунки и рассекателя горелки; Котел совместим с внешними термостатами и системами автоматического управления отоплением; Заправка и растопка по понятным причинам не требуются. Отопление в доме работает до тех пор, пока есть топливо; Однозначные минусы — запах солярки и высокий уровень шума при работе горелки.

Газгольдер

Доступность энергоносителя : для заправки газгольдера достаточно позвонить в местный Горгаз. Разумеется, в стоимость заправки будет включена доставка пропан-бутана до вашего дома.

Стоимость оборудования : котел — от 15 000 рублей при минимальной функциональности. Газгольдер с монтажом под ключ — от 200 000 рублей.

Газгольдер устанавливается в грунт, поэтому в вашем дворе придется подготовить свободную от хозпостроек и посадок площадку в 6-15 квадратных метров.

Установка газгольдера во дворе коттеджа. Частью полезной площади пришлось пожертвовать.

Удобство использования :

Сервисное обслуживание требуется котлу раз в год; Газгольдер заправляется раз в 6-12 месяцев. Большой объем газгольдера позволяет заправляться раз в сезон по низким летним ценам, но потребует больших вложений на стадии монтажа отопления дома; Котел работает до полного опустошения емкости с газом.

Дрова, уголь (традиционные котлы)

Доступность энергоносителя : и дрова, и уголь предлагаются с доставкой на дом в абсолютном большинстве населенных пунктов страны; Стоимость оборудования: от 22000 рублей за дровяной котел мощностью 10-16 кВт; Удобство использования : растопка котла требуется каждые 3-6 часов. Чистка зольника нужна как минимум раз в сутки.

Растопка котла на твердом топливе: вначале разгораются дрова, потом от них воспламеняется уголь.

Магистральный газ

Доступность энергоносителя : 2/3 населенных пунктов на территории России (по данным на 2016 год — 66,2%).

Даже если по вашей улице проходит газовая магистраль, газ еще нужно завести в дом. Для этого нужно составить проект газификации и оплатить услуги работников Горгаза или другой сертифицированной организации по подключению дома и по установке газового оборудования.

Стоимость оборудования : недорогой газовый котел обойдется в 15-20 тысяч рублей. А вот стоимость подключения определяется местными условиями (расстоянием до магистрали, рельефом местности, наличием между вами и магистралью чужих домовладений, улиц и т.д.) и варьируется от 50 000 рублей до миллиона и более.

Удобство пользования : по уровню комфорта газовое оборудование не уступает электрическому. С одной лишь поправкой: оно нуждается в отводе продуктов сгорания. Поэтому газовый котел приходится снабжать дымоходом или (при наличии у него наддувной горелки) монтировать на внешнюю стену дома и выводить через нее коаксиальный воздухозаборник.

Коаксиальный дымоход газового котла. По внешней оболочке отбирается воздух для горелки, по внутренней трубе отводятся продукты сгорания.

Мощность

Как рассчитывается мощность котла?

Прибор должен компенсировать потери тепла через ограждающие конструкции. Соответственно, его мощность определяется характеристиками отапливаемого помещения.

Наиболее универсальная и простая схема расчета учитывает:

Отапливаемый объем (подчеркиваю — и площадь дома, и высоту его потолков); Качество утепления (теплоизолирующие качества стен и остекления окон); Климатическую зону . Понятно, что при бодрящем морозе Чегдомына или Якутска в -50 °С дом будет терять больше тепла, чем при +5 в Крыму.

Зимние температуры очень сильно сказываются на энергоемкости отопления.

Формула расчета теплопотерь имеет вид Q=V*Dt*k/860. Переменные в ней слева направо:

Потребность дома в тепле в киловаттах; Объем отапливаемых помещений в кубометрах; Максимальная разница температур между домом и улицей в градусах по шкале Цельсия; Коэффициент утепления здания.

Параметры Dt и k требуют моего комментария.

Разность температур с улицей вычисляется как разница между санитарной нормой и температурой самых холодных пяти последовательных дней в отопительном сезоне. Санитарной нормой для частного дома являются:

В регионах с минимальной зимней температурой выше -31 °С — 20 градусов; В регионах с более холодными зимами — 22 градуса.

Чтобы узнать температуру самой холодной пятидневки в своем регионе, найдите его на карте.

Коэффициент утепления вы можете подобрать из таблицы.

Давайте, в качестве примера вычислим потребность дома в тепле при следующих условиях:

Отапливаемый объем — 440 кубометров; Расположение — Севастополь (температура самой холодной пятидневки — -14 градусов); Стены толщиной 40 см из инкерманского камня (по утеплению — аналог кирпичной кладки в два кирпича), окна — двойные стеклопакеты.

Коэффициент утепления примем равным 1,5.

Разность температур между улицей и домом составит (20 — -14)=34 градуса.

Подставляем данные в формулу: Q=440х34х1,5/860=26 кВт.

Теплоноситель

Вода

Традиционная схема отопления подразумевает использование жидкого теплоносителя (воды или антифриза). Единственный источник тепла — отопительный котел, отвечающий за его нагрев. Теплоноситель транспортирует тепловую энергию и при посредстве отопительных приборов отдает ее воздуху в помещении.

Теплоноситель разносит тепло от единственного источника по всему отапливаемому помещению.

Преимущества :

Небольшое сечение магистралей для теплоносителя. Трубам не требуется значительный диаметр благодаря высокой теплоемкости воды и всевозможных незамерзаек; Возможность монтажа на любом этапе строительства. Развести трубы и развесить батареи можно даже после окончания чистовой отделки.

Развести водяное отопление и установить радиаторы можно после окончания ремонта или отделки.

Воздух

Воздушное отопление подразумевает перенос тепла нагретым котлом или печью воздухом и обычно совмещается с системой вентиляции. Теплоемкость воздуха в сотни раз меньше, чем воды, поэтому по воздуховодам приходится перемещать его большие объемы.

Чтобы уменьшить потери тепла через вентиляцию, системы воздушного отопления снабжают рекуператорами, отбирающими энергию у отработанного воздуха и отдающие ее приточному.

Преимущества:

Вынужденно высокая производительность вентиляции, а значит — всегда свежий воздух при полном отсутствии запахов; Отсутствие видимых отопительных приборов.

Недостатки :

Большое сечение воздуховодов. Ради их прокладки приходится жертвовать полезным объемом помещения; Возможность монтажа только во время строительства или капитального ремонта. После завершения чистовой отделки воздуховоды придется прокладывать открыто, что изуродует любой дизайн.

Воздуховоды воздушного отопления. Они будут скрыты при монтаже подвесных потолков.

Особый случай: распределенное отопление

В некоторых случаях отопительная система в частном доме может обойтись без теплоносителя.

Как так?

А очень просто: каждое помещение снабжается собственным источником тепла, функционирующим независимо от других. Такими источниками могут служить:

Газовые конвекторы — печи с наддувной или атмосферной горелкой, греющие непосредственно воздух в комнате и отводящие тепло по коаксиальному воздуховоду на улицу. Монтаж газового конвектора в каждой комнате подразумевает разводку газа по всему дому;

Газовый конвектор требует разводки газа по всему дому.

Источником газа для конвектора может служить не только ответвление от магистрали, но и баллон с пропаном.

Электроконвекторы или электрорадиаторы . Они подключаются к обычной розетке и создают распределенную нагрузку на проводку, что позволяет обойтись без отдельного кабеля к щитку; Электрический теплый пол в каждой комнате . Пленочные или кабельные нагревательные элементы подключаются к питанию через независимые терморегуляторы, расположенные в каждом помещении.

Пленочный электрический теплый пол — частный случай распределенного отопления. Каждая комната снабжается собственным источником тепла.

Преимущества:

Отсутствие розливов отопления или воздуховодов; Высочайшая отказоустойчивость системы в целом. Выход из строя любого прибора никак не повлияет на работу остальных; оставшаяся без тепла комната будет прогреваться расположенными в соседних приборами через открытые двери.

Устройство водяного отопления

Системы воздушного и распределенного отопления пользуются довольно умеренной популярностью: первое — из-за сложности монтажа, второе — из-за ограниченности выбора источников тепла. Поэтому я сосредоточу внимание на устройстве водяной системы. Итак, как она может быть реализована?

Естественная и принудительная циркуляция

Водяное отопление с принудительной циркуляцией подразумевает использование насоса, приводящего в движение теплоноситель. Циркуляционный насос устанавливается в разрыв розлива и представляет собой полностью погруженную в воду центробежную крыльчатку на общем с электромотором валу.

Циркуляционный насос отвечает за движение теплоносителя в отопительном контуре.

Достоинства :

Высокая скорость движения воды или антифриза, а значит — быстрый и равномерный нагрев всех радиаторов отопления; Небольшой диаметр розливов. Увеличение гидравлического сопротивления при снижении полезного сечения поможет преодолеть насос; Возможность создания нескольких независимых контуров с разными скоростями движения теплоносителя и с разными температурами (например, радиаторного отопления и водяного теплого пола).

Недостаток : энергозависимость. При отключении света насос встанет, и вы окажетесь без отопления.

Вода в системе с естественной циркуляцией приводится в движение разницей в плотности между горячим и холодным теплоносителем. При нагреве плотность воды уменьшается, и она вытесняется холодными массами в верхнюю часть контура. Оттуда остывающий теплоноситель движется по наклонному розливу самотеком, постепенно отдавая тепло батареям.

Открытая гравитационная система. Перепад высоты Н между котлом и радиаторами создает гидравлический напор в контуре.

Достоинство : энергонезависимость. Для работы отопительной системы нужен только источник тепла.

Недостатки :

Неравномерный нагрев батарей в начале и в конце контура; Завышенный диаметр розлива, компенсирующий низкий гидравлический напор; Невозможность создания сложных многоконтурных схем.

Один и два розлива

Водяные системы отопления частного дома бывают однотрубными и двухтрубными.

Однотрубная система , или ленинградка — это кольцо единственного розлива, опоясывающее дом или отдельное помещение по периметру. Радиаторы подключаются параллельно розливу.

Ленинградка в правильном исполнении: отопительные приборы не разрывают розлив, а подключены параллельно ему.

Достоинства :

Абсолютная отказоустойчивость. Пока между концами контура есть хоть какой-то перепад, все батареи будут греть; Предельная простота и дешевизна монтажа; При расположении отопительных приборов над розливом — стойкость к завоздушиванию. Воздух вытесняется в верхние коллекторы радиаторов, а циркуляция воды идет через нижний коллектор. При этом батарея прогрета по всей высоте благодаря теплопроводности секций.

Недостаток : перепад температуры между первыми и последними батареями.

Двухтрубная система включает раздельные розливы подачи и обратки. Каждый радиатор с парой подводок представляет собой перемычку между ними. Движение теплоносителя в двухтрубном контуре может быть:

тупиковым , когда при переходе из подающей в обратную нитку он меняет направление движения на противоположное; попутным — направление сохраняется.

Тупиковой системе требуется обязательная балансировка — дросселирование подводок ближних к котлу приборов. Иначе основной объем воды будет циркулировать через них, а дальние радиаторы остынут вплоть до разморозки.

Две разновидности двухтрубной разводки. Петле Тихельмана, в отличие от тупиковой схемы, балансировка не нужна.

Достоинство : равномерный нагрев радиаторов.

Недостаток : большая по сравнению с однотрубной разводкой материалоемкость.

Открытая и закрытая

Открытая система отопления работает при атмосферном давлении и сообщается с атмосферой через открытый расширительный бак, установленный в верхней точке розлива. Бак совмещает несколько функций:

Вмещает избыток воды при ее нагреве и сопутствующем нагреву расширении; Отводит воздух , оставшийся в контуре после запуска; Служит предохранительным клапаном при закипании воды в теплообменнике котла; Используется для подпитки системы (долива теплоносителя взамен испарившегося).

Открытая система, способная работать с принудительной и естественной циркуляцией.

В закрытом автономном контуре поддерживается избыточное давление в 1-2,5 кгс/см2. Вне зависимости от того, какой вид топлива использует котел, в состав его обвязки должны входить:

Клапан, манометр и воздушник часто собираются в один узел и называются группой безопасности котла. Группа безопасности монтируется на выходе из его теплообменника: именно там давление и температура начинают расти при любых неполадках в первую очередь.

Некоторые котлы снабжаются циркуляционным насосом и собственной группой безопасности, установленными внутри корпуса. Такая комплектация типична, в частности, для настенного газового котла с электронным розжигом и для ТЭНового электрического.

В этом случае обвязка включает только пару вентилей или кранов на входе и выходе: они позволяют демонтировать котел или его теплообменик без полного сброса теплоносителя в контуре.

ТЭНовый котел в моем доме. Обвязка включает два шаровых крана. Насос, группа безопасности и расширительный бачок установлены производителем в корпус.

В погоне за удобством и экономичностью

Некоторые модификации отопительных систем могут сделать их более экономичными или удобными в эксплуатации. Я опишу самые популярные решения.

Долгоиграющие твердотопливные котлы

Классический дровяной или угольный водяной котел для отопления частного дома нуждается в частой растопке. Однако несколько разновидностей котлов требуют куда более редкого внимания со стороны владельца.

Пиролизный

Принцип действия : дрова тлеют при ограниченном доступе воздуха, затем продукты неполного сгорания дожигаются в отдельной камере.

Пиролизный котел с принудительной тягой. Горение продуктов пиролиза поддерживает тление дров в основной топке.

Автономность : 10-12 часов.

Верхнего горения

Принцип действия :

Дрова или уголь в объемной топке поджигаются сверху; Сверху организована и подача воздуха подвижным телескопическим воздуховодом; Воздуховод заканчивается массивным стальным диском, разделяющим камеры тления топлива и дожигания горючих газов; Зола уносится восходящим потоком газов в дымоход.

Принцип работы котла верхнего горения.

Автономность : до 31 часа (по данным создателя котла — литовской компании Stropuva).

Автоматический (угольный или пеллетный)

Принцип действия : топливо принудительно подается из бункера на барабанный колосник. Подача и вращение колосника, ссыпающего золу в зольник, контролируются электроникой.

Автономность : до недели.

Автоматический угольный котел. Автономность ограничена только вместимостью бункера.

Схемы с теплоаккумулятором

Теплоаккумулятор, или буферная емкость — это теплоизолированный бак большого объема (до 3,5 кубометров) с патрубками для подключения к нескольким контурам. Нагревшаяся вода в нем способна аккумулировать сотни киловатт-часов тепла.

Трехкубовый теплоаккумулятор в подвале коттеджа.

Справка: нагрев 3500 литров воды с 40 до 80°С позволяет запасти больше 200 кВт·ч энергии.

Где и как лучше смонтировать теплоаккумулятор?

Инструкция не отличается сложностью. Бак подключается между котлом и отопительными приборами. В результате формируются два контура с принудительной циркуляцией:

Что это дает?

При работе с классическим твердотопливным котлом буферная емкость позволяет сделать растопки куда более редкими. Котел короткое время работает на полной мощности (и, соответственно, с максимальным КПД). Затем в течение нескольких часов накопленное тепло расходуется на отопление дома;

Автономность котла в этой схеме определяется его мощностью и объемом буферной емкости. Она может достигать суток и более.

При работе с электрокотлом теплоаккумулятор в паре с двухтарифным счетчиком даст вам возможность перейти на ночной тариф. Днем, во время действия более дорогого тарифа, котел будет простаивать, а ночью — греть воду в батареях и буферной емкости.

Перевод отопления на ночной тариф уменьшит счета на электричество примерно втрое.

Двухтарифный счетчик раздельно учитывает дневное и ночное энергопотребление.

Я сделал так

У читателя может возникнуть резонный вопрос: на чем я остановился, перебрав всевозможные схемы отопления?

На электроотоплении. Но не вполне обычном.

Установленный предыдущем владельцем дома электрокотел остался резервным источником тепла на случай экстремально сильных заморозков. За основное отопление отвечают… кондиционеры.

Современная инверторная сплит-система способна перекачать в дом до 5 киловатт тепла на один кВт потребляемой мощности. Нижняя граница уличной температуры при работе на обогрев — -15 — -25 градусов. В Севастополе даже -10 бывает далеко не каждую зиму.

Тепловая мощность кондиционера на фото при работе на обогрев составляет 4100 ватт. Энергопотребление — 980 ватт.

Инверторы установлены в каждой комнате дома. Стоимость одной сплит-системы на время покупки составляла 20-24 тысячи рублей; установка каждой из них обошлась еще в 3-4 тысячи. Если можете поставить кондиционер своими руками — замечательно, больше сэкономите.

За отопление мансарды площадью 60 квадратов отвечает единственный кондиционер.

Насколько выгодно такое отопление? В месяц на обогрев двух этажей площадью 155 квадратов уходит от 800 до 1500 кВт·ч в зависимости от уличной температуры. Сколько это в рублях по вашим текущим тарифам, можете посчитать самостоятельно.

Заключение

Искренне надеюсь, что мой опыт поможет читателю организовать удобное и экономичное отопление в своем доме. Как обычно, дополнительную информацию вы найдете в видео в этой статье. Жду ваших дополнений к ней. Успехов, камрады!

rss