Автономные системы отопления обретают в нынешнее время все большую популярность в загородных домах и коттеджах. Причина тому простая: владельцы предпочитают отказываться от услуг коммунальных организаций, но чтобы тепло в дом по-прежнему поступало бесперебойно. При выборе той или иной системы (основные ее разновидности будут рассмотрены ниже) нужно принимать во внимание многие факторы: от плана дома до стоимости энергоносителя и соответствующих приборов в целом.

Принципы работы

Как правило, отопительная система (как воздушная, так и водяная) состоит из следующих конструктивных элементов:

1. теплогенератор (отопительный котел);
2. трубы, по которым нагретая рабочая жидкость передается потребителям;
3. радиаторы – приборы, которые занимаются непосредственно передачей тепловой энергии по помещениям.

Ознакомимся подробнее с каждым из элементов. Дело в том, что суммарная стоимость отопитиельной системы во многом зависит от того, какое оборудование будет выбрано для эксплуатации.

Основные типы отопительных котлов

Котел – это самый сложный и в то же время самый дорогой компонент магистрали. Следовательно, к его выбору следует подходить максимально ответственно. Вначале нужно выяснить, какая мощность котла требуется конкретно для вашего дома. Этот показатель зависит от теплопотерь, общей площади сооружения и того, как система будет эксплуатироваться.

Стоит заметить, что все параметры, которые требуются для расчета мощности, обычно указываются в проектах домов. Собственно, даже схема этой системы в идеале должна составляться параллельно с этим проектом, поскольку многие проемы и отверстия, требуемые для прокладки трубопроводов, лучше предусмотреть еще до начала строительных работ, а не по их окончании.

Для индивидуального отопления может использоваться один из следующих типов котлов:

• на газу;
• электрические;
• жидкотопливные;
• на твердом топливе;
• комбинированного типа.

Рассмотрим каждый из вариантов более подробно.

Вариант №1. Газовые котлы

Котлы, работающие на газу, относятся к самому распространенному отопительному оборудованию, а по числу выполненных установок существенно превышают кол-во установок твердотопливых и электрических приборов (вместе взятых). А все потому, что отопление газом на сегоднящний день считается самым выгодным, к тому же у него имеется масса преимуществ.

Так, к таковым преимуществам относится доступная стоимость, полная автономность и высокая скорость проведения монтажных работ. А если произвести несложные экономические расчеты, то становится очевидным, что у газового отопления – если сравнивать с отоплением с помощью угля, дизельного топлива либо же электричесва – эффективность более высокая.

Чтобы выполнить установку, требуется минимум времени, поскольку для этого изначально не требуется применение тяжелой техники. К слову, это позволяет сэкономить еще и на проведении строительных работ.

Обратите внимание! Под термином «полная автономность» подразумевается независимость владельца дома от перманентно меняющихся тарифов на отопление (это устанавливают коммунальщики), перепадов давления в сети, присущих большей части современных газопроводов. Также важно, что отопление газом может включаться в любое время года, невзирая на то, каковы сроки начала сезона отопления.

Такие автономные системы отопления при работе не выделяют сажи или шлака. Для сравнения: если пользоваться печным отоплением, то появление продуктов сжигания топива неизбежно, что не только ухудшает интерьер своим оседанием на поверхностях, но и существенно ухудшает качество воздуха.

Геотермальное отопление

Ранее мы рассказывали основных принципах и схемах работы геотермального отопления, разбирали различные варианты конструкций и их особенностей, в дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с данной информацией

Видео – Газовое отопление

Вариант №2. Твердотопливные котлы

Главными преимуществами, которые есть у котлов, работающих на твердом топливе, являются низкая стоимость используемого топлива и его доступность. Хотя вполне очевидно, какой у них основной минус – они неспособны функционировать полностью автономно, так как требуется регулярная загрузка топлива и очистка топочной камеры (придется делать это каждый день).

Эффективность твердотопливных котлов существенно ниже, чем газовых или, к примеру, электрических, более того, они намного больше выделяют вредных веществ в атмосферу. Что касается схемы установки, то она подразумевает сооружение дополнительных площадок, на которых будет храниться топливо, и постоянную трату времени на его загрузку.

Разумеется, технологии на месте не стоят, а современные приборы были оснащены специальными механизмами для автоматической поддержки требуемой температуры рабочей жидкости – речь идет о температурных датчиках.

Каждый из таких датчиков соединяется с заслонкой механическим путем, а сама заслонка при этом регулирует сжигание посредством изменения тяги.

И если температура жидкости будет выше заданной отметки, то заслонка сразу же прикрывается, следовательно, горение начинает происходить заметно медленнее. Также стоит заметить, что схема твердотопливного обопления зданий не предусматривает подключение к электросети.

Обратите внимание! На нынешнем рынке есть немало систем, где дрова сжигаются по принципу пиролиза, то есть горит как дерево, так и древесный газ, образующийся под влиянием повышенных температур. Этот газ появляется в камере для топлива и поступает посредством форсунки. Пылает ярким белым (или, как вариант, несколько желтоватым) огнем.

У подобного рода котлов приличный КПД (порядка 85 процентов), в ходе использования не появляется сажа, что также следует отнести к существенным достоинствам. Но есть у пиролизных теплогенераторов и недостатки – это необходимость в подключении к электрической сети и то, что стоят они дороже традиционных твердотопливных приборов.

Для устранения недостатков, присущих твердотопливному оборудованию, можно воспользоваться одним нехирым способом, использующимся в скандинавских странах. Для этого к отопительному контуру следует подключить термоизолированный аккумулятор для нагретой воды, емкость которого должна составлять 3-10 кубических метров.

При работе котла вода в этом баке будет нагреваться примерно до 90-95 градусов, а далее – посредством термостата и насоса для циркуляции – режим обогрева будет поддерживаться в течение пары дней.

Альтернативное отопление в доме

Ранее мы рассказывали о вариантах и схемах реализации альтернативного отопления частного дома, в дополнение к этой статье советуем вам ознакомится с данной информацией

Вариант №3. Жидкотопливные котлы

Справедливости ради стоит отметить, что такие автономные системы отопления являются самыми дорогими среди всех нагревательных приборов, хотя и у них имеются свои поклонники по причине немаловажных положительных качеств. И главное из этих качеств заключается в том, что работа системы полностью автоматизирована.

По внутреннему устройству и особенностям действия дизельные теплогенераторы почти ничем не отличаются от традиционного отопления, которое, как известно, применяется в частных домах. В котельной или на территории участка ставится пластмассовая емкость, в которой, собственно, и будет храниться топливо.

От этой емкости к отопительному прибору проводятся специальные топливные приводы (в большинстве своем они выполнены из меди). При использовании дизтопливо сгорает в котле и нагревает рабочую жидкость, которая обменивается теплом с радиаторами или другими нагревательными приборами.

А теперь давайте сравним стоимость отопления частного дома при помощи жидкого топлива с другими распространенными носителями энергии:

• природный газ дешевле в несколько раз;
• дерево (равно как и сжиженный газ) дешевле на 20 процентов;
• электрический обогрев стоит дешевле процентов на 30.

В последнее время фирмы, занимающиеся производством жидкотопливного отопительного оборудования, на славу постарались для того, чтобы такой тип обогрева стал привлекательным в плане экономическом. Теперь системы отопления потребляют не так много солярки (если сравнивать с моделями, произведенными несколько лет назад), что стало возможным благодаря использованию систем управления теплогенараторами и горелок. Сами горелки стали более экономными и технологическими, при необходимости их можно настраивать на тот или иной режим работы прибора. Котельная автоматика также очень полезна и играет не последнюю роль в обеспечении максимальной выгоды.

Вариант №4. Электрическое отопление

Теплогенераторы, питающиеся от электрической сети, считаются самыми популярными в европейских странах. Безусловно, российские тарифы на электроэнергию еще не дают возможности такого рода отоплению занять лидирующую позицию среди всего ассортимента нагревательного оборудования. Но если подключиться к газовой сети по тем или иным причинам невозможно, то обогрев при помощи электричества остается единственно возможным способом обеспечить свой дом теплом.

Если будет использоваться энергосберегающая система, то вы сумеете сэкономить до 60-ти процентов электрической энергии. Работа такой системы заключается в том, что в ней накапливается более дешевая энергия (речь идет об электрических тарифах), которой в дальнейшем вполне достаточно для 1 суток бесперебойной работы.

Популярность электрическим систем обуславливается и другим существенным фактором: они выглядят более привлекательно и способны вписаться практически в любое помещение. Даже невзирая на высокую цену (если сравнивать с альтенативным оборудованием), на практике эти автономные системы отопления довольно быстро окупаются (как правило, это занимает не более двух лет). Автономная работа возможна сразу в двух режимах:

1. зарядка;
2. непосредственно отопление (запуск осуществляется на автомате при помощи таймера).

Видео – Какой отопительный котел выбрать?

Еще одним важным фактором считается то, что при работе электрокотлов не выделяются никакие шумы, запахм или же вредные вещества; нет здесь и открытого огня, благодаря чему котлы и стали максимально пожаробезопасными. Монтаж такой системы отопления не требует предварительного согласовывания в тех или иных инстанциях, исключением является разве что разрешение на отключение от централизованной сети.

Делаем выводы: на основании всего, сказанного выше, выясняем, что единственный недостаток электрического отопления – это высокая стоимость самого энергоносителя.

Вариант №5. Инфракрасное отопление

Такое отопление может подойти при любых эксплуатационных условиях. Ведь с природной точки зрения все системы, описанные выше, работают не совсем правильно: вначале они разогревают воздух, только потом – все остальное. В природных условиях все это происходит ровно наоборот.

Для ИК лучей воздух – это прозрачная субстанция, поэтому они проходят через него беспрепятственно и доходят до окружающих предметов. Длина волны ИК излучения может быть разной, рассмотрим их более детально.

Короткие волны появляются тогда, когда излучающий их предмет нагревается как минимум до 750 градусов. Для помещений с высокими потолками обычное водяное отопление не подходит, ведь разогретый воздух, как известно, всегда поднимается вверх. И если высота потолков составляет 250-360 сантиметров, то лучше использовать навесные ИК обогреватели. Для равномерности прогрева таких обогревателей должно быть сразу несколько.

Обратите внимание! Если высота потолков превышает 400 сантиметров, то, по мнению экспертов, нужно использовать приборы с температурой излучения от 200 градусов.

С конструктивной точки зрения такие котлы – это металлические коробы, в которых распределены нагревательные элементы. Внешняя поверхность обрабатывается специальными материалами, а КПД может достигать 90 процентов. Рельефность поверхности обеспечивает повышение теплоотдачи в два-три раза, так как суммарная площадь также увеличивается. Пустоты между корпусом и нагревателями заполняются термоизолятором (читай: полная пожаробезопасность).

Видео – Альтернативные варианты отопления

Производители, цены на отопительные котлы

Чтобы более детально ознакомиться с теплогенераторами, советуем рассмотреть основные характеристики и цены на самые популярные на отечественном рынке модели. Так вы узнаете, какие модели лучше ставить в автономные системы отопления.

Таблица – Сравнительная характеристика популярных отопительных котлов

№	Модель	Описание прибора
	«Буржуй-К Т-100А»	Эффективный твердотопливный котел мощностью в 100 киловатт и со средними габаритами (174х80х124 сантиметров). Весит прибор 990 килограммов, обойдется примерно в 213200 рублей.
	Buderus Logano G-21126D	Немецкий твердотопливный котел, мощность которого может достигать 26 киловаттов. Габариты модели – 103,3х49х94 сантиметра. Весит котел 245 килограммов, в него можно загружать поленья длиной до 38 сантиметров. Среднерыночная стоимость – 57000 рублей.
	«Протерм 20 DLO»	Твердотопливный теплогенератор напольного типа, производимый в Словакии. Его мощность составляет 25 киловатт, габариты – 93,5х44х57 сантиметров. Вмещает поленья длиной до 32 сантиметров, весит порядка 230 килограммов. Примерная стоимость – 47400 рублей.
	ZOTA Mix (50 кВт)	Качественный котел, способен функционировать на дизтопливе, газу, твердом топливе. Его мощность – до 50 киловатт, размеры – 68х49х126,5 сантиметров. Весит модель 235 килограммов, и рассчитана на обогев помещения площадью до 400 квадратов. Примерная стоимость прибора – 54500 рублей.
	Bosch Solid К 12-1 С 61 2000B	Котел от известного германского производителя, имеющий мощность в 13,5 киловатта и суммарный вес в 158 килограмм. Габариты – 92х60х73 сантиметра, тип используемого топлива – дрова, уголь. Предельный КПД достигает 84 процентов. Ориентировочная стоимость – 33 500 рублей.
	«Протон Кву-0,15 с автоматической загрузкой»	Еще один хороший котел на твердом топливе, отличающийся наличием функции автоматической загрузки. Его мощность составляет 150 киловатт, размеры – 162х101,5х151,5 сантиметров. Рассчитан на обогрев помещения площадью до 1185 квадратов. Обойдется вам примерно в 407000 рублей.
	«Феролли GFN8 »	Итальянский комбинированный котел, способный потреблять не только дрова или уголь, но и дизельное топливо. Мощность – 27,5 киловатта, габариты – 95х40х84,7 сантиметра, суммарный вес – 280 килограмм. Предусмотрена опция бойлера. Стоит порядка 65400 рублей.

Трубы, радиаторы

Созданное котлом тепло передается к радиаторам по трубам. Длина трубопровода зависит от общей площади здания, кол-ва этажей и выбранного типа разводки (одно-, двухтрубная и проч.). Если будет использоваться второй вариант, то расходных материалов потребуется больше, но и эффективность системы при этом повысится.

Часто автономные системы отопления обустраиваются своими руками. Это не так сложно, как может показаться, да и специальные навыки нужны не всегда. Единственное, с чем могут возникнуть трудности – подключение системы к котлу (особенно к газовому), которое лучше доверить специалистам. Стоит заметить также, что радиаторы могут отличаться не только по кол-ву секций, но и по материалу. Они могут быть:

• чугунными;
• стальными;
• алюминиевыми;
• биметаллическими (сталь+алюминий);
• медными (очень дорогие, поэтому почти не используются).

На этом все, теперь вы знаете, что собой представляет автономное отопление.

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.

что нужно знать?

Чем отличаются центральное и автономное отопление? Прежде чем выбрать систему для дома и квартиры нужно понять плюсы и минусы. Прикинуть, какое оборудование потребуется. Разобраться, какое топливо выгоднее использовать. И конечно, не совершить частые ошибки.

Различаем центральное и автономное

Центральное отопление

Это система, в которой ТЭЦ или котельная является источником тепла и работает на топливе. Она находится в отдельном здании. Тепло по трубам направляется в квартиры и отдаётся отопительными приборами - радиаторам. Теплоноситель бывает в виде воды, пара, воздуха.

Водяное отопление - в трубах циркулирует вода. Она нагревается в котельной и по трубам приносит тепло топлива к радиаторам. Радиаторы отдают тепловую энергию в комнату. Зимой поверхность радиаторов нагревается до 60-70 градусов. В морозы их нагревают до 80 градусов.

Сети проектируют однотрубные, двухтрубные, многотрубные. В городах организуют сети по двухтрубному принципу. По второй трубе охлаждённая «обратная» вода возвращается к котлу. Так циркулирует вся система, тепло идёт от котельной к жильцам домов. Отопление водой соответствует санитарно-гигиеническим нормативам, поэтому его чаще всего применяют в жилых домах, школах, детских садах и больницах.

При воздушном варианте отопления уже горячий воздух движется по трубам и отдаёт тепло помещению. Для нагрева используют центральные воздухонагреватели или калориферы. Такая система, как и водяное отопление, не вредит здоровью за счёт гигиеничности.

Паровое отопление запрещено использовать в жилых домах. Теплоноситель - пар, источник тепла - паровой котёл. Минусы этого типа отопления: невозможно регулировать плавность температуры, шумит, сильно прогреваются поверхности приборов отопления.

Плюсы и минусы центрального отопления

+	-
Следят за оборудованием городские службы;	Исправность городского оборудования зависит от износа и добросовестности сотрудников ЖЭК;
Ремонтируют и обслуживают систему тоже они, но это порождает и минусы.	Невозможно регулировать температуру отопления - во всех комнатах одинаковая, а это не всегда комфортно;
	В системе иногда скачет давление, это приводят к авариям;
	Большие потери на этапе доставки тепла: каждый километр теряется 1 градус;
	Сроки сезонных отключений не контролируют жильцы.

Автономное отопление

Автономный - значит независимый. имеет много плюсов. Оно не зависит от центральных систем. Котёл стоит непосредственно дома, и вы сами контролируете нагрев. Жильцы не переплачивают ежемесячно из-за удалённости теплоисточника, не страдают от износа труб. Организовать автономное отопление дорого, но это быстро окупается.Бывает газовое, электрическое и печное или каминное.

1. Газовое отопление. Газ - самое дешёвое топливо в России, поэтому газовое отопление популярно среди владельцев частных домов. Принцип устройства прост - нужен котёл, водяная система и батареи в качестве отопительных приборов. Подводим к котлу газ и запускаем систему. Важно не путать сжиженный и магистральный газ. Если топить привозными баллонами, то это в 5 раз дороже электроотопления.

Автономная газовая система - это клад не только для дома, но и для квартиры. При сравнении двух равных площадей, в квартире с автономным газовым отоплением оплата коммунальных платежей в 1,5-2 раза меньше, чем при центральном отоплении.

Плюсы и минусы газового отопления:

2. Электрическое отопление . Газ есть не везде. Поэтому людям приходится выбирать альтернативные источники тепла. Электричество - чистая энергия. Самое дешёвое оборудование, но не слишком экономно в пользовании. В сравнении с жидкими теплоносителями, электрическая энергия без потерь преобразуется в тепло. Поэтому у электроотопления самый высокий КПД. КПД - это количество тепла на единицу используемого ресурса/топлива.

Плюсы и минусы электрического отопления:

+	-
Много вариантов решений: радиаторы, конвекторы, тёплые полы, стены и плинтуса;	Нужна мощная исправная сеть и проводка;
Экономия на подводке к дому;	Зависишь от электричества;
Не нужно закупать топливо и заботиться о его хранении;	Дорогой ресурс.
Компактное оборудование;
Исключены протечки;
Безопасно;
Экологично;
Нет зависимости от центральной системы.

Электроотопление различают по источнику тепла. Рассмотрим самые популярные.

Обеспечивают водяное отопление: котёл греет теплоноситель - воду. Холодная вода становится горячей и циркулирует по трубам, пронизывая дом. Энергия электричества превращается в тепло. Эту систему выбирают при отсутствии проведённого газа.

Котлы бывают разные по форме и модификации. Главное в устройстве это теплообменник и блок управления - на нём задают параметры, и контролируют исправность. Когда перегревается аппарат, он оповещает о необходимости остывания. При критических отметках блок отключает систему на автомате.

Помимо котлов, есть . Мощный элемент нагревания, который не сжигает кислород, и не нарушает микроклимат дома. Они работают бесшумно, легко управляются: программируешь, и система сама поддерживает комфортную температуру. Если хозяин долго отсутствует, есть режим ожидания в экономном формате.

Инфракрасное отопление тоже относится электрическому способу обогрева. Бывает в виде панелей или плёночное. Быстро делает дом тёплым за счёт нагревания предметов интерьера и поверхностей - пола, потолка, стен.

Система спрятана от глаз и сочетается с любым декоративным покрытием для пола. Это комфортная температура и быстрый обогрев.

Поддерживают температуру и обеспечивают тепловую завесу. Обогревают дом быстрее водяных систем, но сжигают кислород.

подходит для маленьких по площади домов, где нет магистрального природного газа. И для районов, где нет проблем с твёрдым топливом: углём, дровами или пеллетами. Уголь и дрова считаются дешёвым топливом. Пеллеты, или древесные гранулы, делают из отходов деревопереработки. Они популярны в Европе, а теперь пришли и к нам. Этот вид топлива почти в 3 раза дороже газа.

Такое отопление не зависит от наличия электричества и удалённости от города. Оборудование доступно по цене, не прихотливо в эксплуатации. В конструкции нет сложных программных устройств. Не нужно привлекать специалистов для обслуживания.

Минусы: долго нагревается, не подходит для средних и больших домов, низкий КПД. Нужно место для хранения дров или угля. Печь тоже занимает много места в доме, нужно присматривать и подкидывать топливо. Исключение - чугунные печи длительного горения.

Плюсы и минусы автономного отопления

+	-
Самостоятельный контроль над режимом отопления, можно включить в удобные дни и время суток;	При установке оборудования нужны согласования по планируемой системе;
Нет зависимости от сторонних организаций: если в центральной системе случилась авария, обладателей автономного отопления это не касается;	Дорогая установка;
Возможность выбрать оборудование и схему системы. Это позволяет подстроить её под нужды семьи;	Неполадки и ремонты за свой счёт;
Если меняется ситуация или численный состав семьи - можно при помощи профессионалов «перекроить» систему;	Хлопоты с приобретением топлива, хранением, если это не электричество;
Экономия на ежемесячных платежах, так как нет потерь тепла, как при центральном отоплении.	Обслуживает собственник.

Определяем оборудование домой

При подключении дома к центральной системе, выбирать придётся из трёх возможных схем: независимая, элеваторная, зависимая прямоточная. Они отличаются по используемому оборудованию.

1. Независимую схему выбирают, когда нужно избежать скачков давления в системе из-за конструктивных особенностей дома. Если система сделана из пластиковых труб - это показано обязательно. Потребуется циркуляционный насос - он помогает снизить расходы ресурса и облегчает нагрузку на оборудование. И нужен расширительный бак. Он компенсирует переизбыток давления, когда теплоноситель (вода) расширяется в процессе нагрева.
2. Вторая схема: элеваторный узел помогает адаптировать горячую воду центральной сети, где норматив до 150 градусов, под норматив домовой системы - в районе 90 градусов. Вода в накопительном отсеке дома смешивается с перегретой водой центральной системы. Элеватор выполняет 3 функции: насос, регулятор расхода горячей воды и температуры, смеситель. Такой способ организации отопления популярен.
3. Прямоточная зависимая система проста в устройстве, эксплуатации и обслуживании. Есть только центральная котельная, система труб и радиаторы. Больше никакого оборудования. Трубы из пластика и алюминиевые радиаторы запрещены из-за высокого давления и его перепадов.

В многоквартирных домах при центральном отоплении не требуется специальное оборудование. Но всё же, правила есть. Отопление делают по четырем схемам:

1. Однотрубная работает в сталинских и хрущёвских домах. Есть одна магистраль, по ней проходит и подача, и обратка. Минус в больших теплопотерях по мере удаления от источника тепла. Это можно пресечь, если увеличить количество секций по ходу перемещения воды в трубах. В этой схеме не получится регулировать температуру. Если возникнет желание поменять радиаторы, то нельзя менять на радиаторы другого конструктива. Это приводит к нарушениям работы отопления.
2. «Ленинградка» - продвинутый аналог однотрубной схемы. При помощи байпаса регулируется подача теплоносителя (воды или пара) в системе. Байпас - перемычка трубы, которая соединяет прямую подводку радиатора с обратной. Если смотреть на батарею, это тонкая труба, соединяющая верхний и нижний уровень труб перед радиатором.
3. Двухтрубная схема работает по принципу разделения подающей и обратной линии. При этой схеме можно менять радиаторы в пределах рекомендуемых моделей и ставить регулировщики для управления параметрами, даже автоматические.
4. Лучевая схема устанавливается в новостройках особого типа. Приборы подключают параллельно и они не влияют друг на друга. Есть возможность контролировать уровень подачи тепла. В пределах квартиры можно спроектировать конфигурацию.

Рабочее давление в центральной системе от 8 до 10 атмосфер. А в момент опрессовки - от 12 до 14. Поэтому трубы ПВХ не годятся. Радиаторы из алюминия также не выдержат таких нагрузок. Лучше брать стальные, биметаллические или чугунные. Слишком легковесные радиаторы - признак низкого качества. Здесь лучше не экономить.

Автономное отопление в частном доме

Если альтернативы центрального отопления нет, и рядом не планируются инженерные коммуникации, то автономка - неизбежна. Из чего состоит автономная система для дома? Это прибор для нагревания, магистрали трубопровода и запорная арматура.

Выбор оборудования в частный дом начинается с определения котла. Какие бывают котлы:

• - топливом являются дрова, уголь, пеллеты. Занимают второе место по экономичности после газа. Но процесс эксплуатации трудоёмкий. Плюсы: легко достать, быстро разжигается. Минусы: низкий КПД - 70%, частая очистка от продуктов сгорания, сажа в котельной. Потребуется склад для топлива, его нужно часто загружать. Ещё важно продумать регулятор тяги. Чтобы не перегреть детали при отсутствии электричества, проектируют дымоход. Подходят в качестве резервного или вспомогательного источника тепла: разогреть до нужной температуры дом, а потом для поддержания включить электрический котёл.

• - самая дешёвая установка и оборудование, но самое дорогое топливо. Если нет газа, то лучший вид отопления. Экологичный, нет вредных выбросов, высокий КПД, не нужно строить отдельную котельную и дымоход. Перед покупкой оборудования лучше уточнить, какую мощность можно использовать для определения нагрузки. Электрические котлы бесшумные, нет обслуживания, управлять температурой можно автоматически. Минусы: дорогой ресурс, электрозависимость, плохо работают при падении мощности.

Для котла лучше приготовить отдельное место или помещение. Если место достаточно - то выбирать напольный котёл. Если лишней площади нет, то подойдёт навесной котёл.

Схему отопления частного дома лучше проектировать уже на этапе возведения. Имея схему размещения труб по дому, можно будет заранее оставить под них отверстия. При площади дома от 200 м - лучше выбрать котёл с двумя контурами системы. Потребуется ещё расширительный бак и отопительный циркуляционный насос.

Автономное отопление в многоквартирном доме

Отказаться от центрального и перейти к автономному отоплению трудно, но возможно. Самовольно менять коммуникации отопления незаконно. Коммунальщики неохотно расстаются с плательщиками. Для этого предстоит через суд добиться решения на отключение от центральной системы. Предварительно нужно уточнить в ЖКХ, есть ли возможность это воплотить. Параллельно заказывают разработку индивидуального проекта, получают необходимые подписи у пожарников и в ЖКХ. Собирают пакет документов: схемы и техническая документация. Получают разрешение Санэпидемнадзора. Далее ищут оборудование и правильно его устанавливают.

Для перехода к автономному отоплению квартиры нужно:

• Купить и установить теплообменник. Его вешают на стену выше линии радиаторов;
• Выбрать и смонтировать котёл. Важно не экономить на оборудовании, отдать предпочтение моделям с системойбезопасности и с закрытой камерой сгорания. Учитывать давление и температуру воды в системе;
• Схему определяют исходя из планировки. Часто предпочтение отдают ленинградке: однотрубная схема с параллельным размещением радиаторов.

При переходе на автономную систему отопления - любая не согласованная процедура может привести к потере тепла у соседей.

Учимся на чужих ошибках

Как избежать неэффективной работы системы, и не совершить популярные ошибки, обсудим в заключительной главе.

• Схему системы отопления должны разрабатывать профессионалы. При этом сантехник может уехать в отпуск, а у жильцов произойти форс мажор. Поэтому схему должен знать не только тот, кто обслуживает, она должна быть и у собственника.
• Неправильно подобранные трубы приводят к лишним расходам и поломке системы.
• Лучше приобретать только однородные по материалу детали: у них схожие теплофизические свойства. Если разнородность неизбежна, то такие детали соединяются защитными соединениями или прокладками.
• Чтобы оборудование работало бесперебойно, устанавливать его согласно правилам: свободный доступ, без перегрева на солнце, без продувания. Запрещено монтировать газовое оборудование скрытым способом.
• Когда сантехник рекомендует купить и поставить клапаны, лучше его послушать, чтобы система не завоздушилась, и не возникло проблем с отоплением.
• Безопасность важнее экономии. Оборудование ставится на годы. Лучше сразу приготовиться к затратам на этапе установке. Тогда в дальнейшем не будет расходов на ремонт и аварийных ситуаций.
• Нельзя покупать газовый котел большей мощности, чем нужно, т.к. это приведет к повышенному потреблению газа и дополнительным расходам. Напомним, на каждые 10 м 2 дома планирует 1 кВт мощности. Если дом 250 м 2 , то 250 умножаем на 1 и делим на 10, получается 25 кВт мощности.
• Сократить потери тепла при отделке дома. Утеплить стены, верхние этажи, крышу. Иначе тепло уходит улицу.

Строительный двор

Типы отопления. Обзор систем.

/articles/tipy-otopleniia-obzor-sistem/

Сейчас многие квартиры завязаны на центральное отопление, то есть стоит котельная — которая их снабжает теплом и горячей водой. Не всегда это дешево, а точнее всегда не дешево! Потому как системы (трубы) зачастую изношены, идет огромная потеря тепла, да и у управляющих компаний руки развязаны, могут накрутить столько сколько нужно. В общем за такое отопление переплачиваем мы нещадно! Однако сейчас все больше застройщиков представляют квартиры с так называемым автономным отоплением, да эта жилплощадь немного дороже, однако впоследствии она быстро окупается. Не знаете что это такое, тогда читаем нашу статью …

Для начала определение.

Автономное отопление – это автономная система отопления квартиры или дома, которая не соприкасается с внешними центральными системами. Обычно у вас в квартире стоит либо газовый котел, либо электрический котел – вы сами уже регулируете подачу тепла и нагрев воды.

То есть никаких потерь на центральную систему, просто включили у себя дома и наслаждаетесь, очень разумно и логично. Сейчас давайте пробежимся по основным системам, которые могут быть смонтированы в квартирах.

Газовое автономное отопление

НА данный момент самое распространенное, потому как газ сам по себе очень дешевое топливо. Принцип прост, вы делаете водяную систему с алюминиевыми или чугунными батареями ставите котел, почти всегда он двухконтурный, подводите к нему газ, и подключаете систему.

Котел снабжает вас не только отоплением, но и горячей водой, что также не маловажно! В итоге вы оплачиваете только за расход газа и холодной воды (которая нагревается газом).

Плюсы системы :

• Это бесспорно экономичность, если сравнить с центральным вариантом, то разница может достигать 3 – 5 раз!
• Это удобство – вы можете включить котел в любой момент, вы не завязаны на централизованном варианте.
• Можно комбинировать с электрическими нагревателями, например с теплыми полами.
• Можно переделать трубы и батареи, под себя.

Минусы :

• Газовый котел требует обслуживания каждый год.
• Если сломался, то ремонт может быть неприятно дорогим.
• Вам самому нужно следить за системой отопления, это — котел, трубы, радиаторы.

Как видите плюсы и минусу существенны. Но по своему опыту я вам могу сказать, что автономная газовая система, это просто клад для квартиры! Вот простой пример – площадь моей жилплощади примерно 82 кв. метра, за отопление я отдаю от 2000 до 2500 рублей в месяц, у меня центральная система + горячая вода еще примерно 1000 – 1200, итого – 3000 – 3700 рублей! У моего знакомого такая же площадь, может быть чуть больше (около 90 квадратов), он отдает в месяц около 1000 – 1500 рублей за все, у него стоит котел, соответственно он и воду через него греет! Чувствуете разницу?

Электрический вариант

Не такой экономный, однако, в последнее время очень бурно развивается. Можно установить нагревательные элементы непосредственно в сами радиаторы и «не городить» много водных труб. Также сейчас существуют (маты или пленка), конвекторы, улучшенные радиаторы с большим КПД и т.д.

ТО есть, если у вашего дома нет газа — не беда, можно сделать автономный нагрев помещений и воды электричеством.

Это дешевле чем центральный обогрев, хотя не так существенно как газом, здесь экономия до двух раз.

Плюсы :

• Устройства многообразны, это полы, конвекторы, радиаторы, тепловые пушки и т.д.
• Не нужно подводку газа к дому.
• Можно сделать практически везде, где есть электроэнергия.
• Можно запитать от альтернативных источников (солнце, ветер), получим большую экономию.
• Экономия по сравнению с центральным нагревом.

Минусы :

• Такие нагреватели требуют мощных проводов, то есть проводка должна их выдерживать.
• Проводка должна быть рассчитана и смонтирована профессионалами.
• Если отключают электричество, соответственно обогрева нет!

Посмотрите полезное видео.

Скажу так — электрически варианты с каждым годом становятся все эффективнее, КПД растет, технологии совершенствуются (), если пойдет, таким образом, то через 5 – 10 лет они по эффективности приблизятся к газу.

Сейчас если монтировать себе электрический обогрев, то он примерно в 2 – 2,5 раза эффективнее центрального.

Остальные варианты

Конечно, сейчас существуют еще и обогрев твердым топливом (углем, дровами), но в квартирах его применить сложно! Вы же не будете запасать вязанки дров на зиму? Да и пожароопасно это.

Альтернативные источники, это уже другое дело, сейчас существует геотермальное, солнечное, ветряное и т.д. отопление. Конечно эффективность не всегда на 100%, но если совместить все три сразу, то может получиться очень даже не плохо – я бы сказал почти даром.

Наверное, сейчас многие подумали – блин как круто, я тоже хочу обогреваться автономно в квартире, срежу нафиг эти «центральные» радиаторы – они мне не нужны! Да ребята я тоже так думал, но наше правительство так не думает, нельзя просто срезать батареи в квартире! . Поэтому у кого центральное отопление, могут даже не мечтать поставить себе автономное.

НА этом все, думаю, теперь вы поняли — что это такое и зачем оно вообще нужно. Если покупаете новую квартиру, обратите на это внимание!

Читайте наш строительный блог.

В условиях сурового климата вопрос отопления жилья всегда остается одним из самых важных. Сооружать в большом по площади доме традиционные твердотопливные печи на дровах нецелесообразно, а подключить частный коттедж к центральному отоплению и вовсе невозможно. Для создания в частном доме комфортного микроклимата самым удачным решением будет соорудить автономное отопление своими руками. Это не очень сложно, если ознакомиться с основными правилами монтажа и посоветоваться со специалистами.

Какие существуют основные виды автономного отопления

Сегодня принято выделять три основных вида систем автономного отопления для частного дома:

1. Отопительная система традиционного вида, в которой теплоноситель в жидком виде нагревается в котле и циркулирует по замкнутому кругу внутри системы, отдавая тепло во внешнюю среду.
2. Воздушная система отопления, в которой основным теплоносителем является воздух. В особых устройствах осуществляется его нагрев, после чего происходит распространение по всем помещениям посредством воздуховодов.
3. Электрическое отопление прямого действия. В данном случае мы наблюдаем полное отсутствие какого-либо теплоносителя. Нагрев воздуха в помещении осуществляется непосредственно от электрических нагревательных приборов. Это могут быть ТЭНы, конвекторы или инфракрасные излучатели.

Рассмотрим подробнее преимущества и недостатки каждого вида, а также особенности самостоятельного монтажа.

Традиционная система отопления с жидким теплоносителем

Когда мы слышим словосочетание «система отопления», первое, что приходит в голову, это традиционная конструкция. В странах с холодным климатом она является основной, а остальные вспомогательными. Однако в регионах, где климат более мягкий, широкий спектр занимают и два других вида систем отопления. Основана традиционная отопительная система на свободной или принудительной циркуляции нагретой жидкости внутри системы из труб и радиаторов. Последние имеют ребристую структуру, увеличивающую теплоотдачу. По большому счету в нее входят6 трубы, нагревательные приборы, запорная арматура и энергетическая установка, которая служит источником тепла для нагревания жидкости.

В любой традиционной системе автономного отопления в качестве энергетической установки выступает котел. Он может работать за счет сгорания различных видов топлива либо использовать электричество для нагревания теплоносителя. В качестве теплоносителя чаще всего используют обыкновенную воду, но это может быть и антифриз, тосол, трансформаторное масло. Последние позволяют использовать систему отопления в ситуациях, где существует риск замерзания по причине отключения котла. В котле происходит нагрев теплоносителя, который естественным образом начинает циркулировать по системе. Чаще для его циркуляции используют центробежный насос, что позволяет добиться большего эффекта от отопительной системы.

Принципы устройства традиционной системы отопления

Если вы задумали строительство нового дома, то нюансы отопительной системы необходимо продумать еще на этапе проектирования. Это избавит вас от необходимости прорезать стены и перегородки. Ведь отопление проще соорудить еще до сооружения внутренних перегородок. Кроме того, если вы планируете устанавливать напольный котел, то для него понадобится отдельное помещение. Можно, конечно, сделать это в ванной или на кухне, но тогда это будет в ущерб эстетике.

Лучше в этом плане использовать двухконтурные котлы, которые вешают прямо на стену, а дымоход выводят сквозь нее. Такие котлы не только обеспечивают дом теплом, но и горячей водой. Они имеют более эстетичный внешний вид и бесшумны, что позволяет размещать их даже на кухне. Кроме того, эти агрегаты оборудованы встроенным циркуляционным насосом и расширительным бачком. Из минусов стоит отметить только их более высокую стоимость и сложное устройство электроники, которая может отказать при выключении электричества. Эти котлы требуют постоянного контроля, поэтому оставить дом без присмотра зимой на несколько дней нельзя.

Двухконтурные котлы устанавливаю в домах с площадью не более 250 м2, так как их мощность не превышает 30 кВт. Если же площадь значительно больше, то потребуется устанавливать мощный одноконтурный котел. В этом случае для организации горячего водоснабжения потребуется дополнительное водонагревательное оборудование: емкостные бойлеры или пластинчатые теплообменники.

Как правильно выбрать котел для традиционной отопительной системы

При выборе котла в первую очередь стоит обратить внимание на ту площадь, которую он должен отапливать. Кроме того, на мощность агрегата влияют: герметичность окон, уровень теплозащиты, климатические условия в данной местности. Не последнее место отводится доступности и стоимости энергетических ресурсов. Выгоднее всего использовать природный газ, но если газовые сети не доступны, то стоит рассмотреть вопрос приобретения твердотопливных или жидкостных котлов отопления. Рассматривать электрические котлы нужно в последнюю очередь из-за запредельной стоимости электроэнергии. Правда у них имеется свой плюс – отсутствие продуктов горения.

Самыми популярными являются котлы, работающие за счет сгорания природного газа. Монтаж автономного отопления с использованием таких агрегатов наиболее удобен. Кроме того, такая система отопления не требует наличия запасов топлива и места для его хранения, ведь газ просто подается в дом по трубам из газораспределительной сети. Важнейшим элементом газового котла является его горелка, которая бывает атмосферной или вентиляторной. При атмосферной горелке сгорание газа происходит естественным образом, что при низком давлении в системе может привести к преждевременному выгоранию ее корпуса. Вентиляторная система создает искусственный воздушный поток, что заставляет выходить газ из сопла с силой, предохраняя горелку от повреждения. Такая система более дорогая и шумная, но более эффективная.

Стоит заметить, что для нормального функционирования газового котла требуется обеспечить качественный отвод газов и конденсата от камеры сгорания. В случае двухконтурного котла в нем есть вентилятор, выводящий продукты горения в короткую трубу, которая горизонтально выходит непосредственно за стену. Для напольного котла потребуется сооружение громоздкого дымохода особой конструкции.

Плюсы и минусы традиционной системы отопления и принципы ее монтажа

К плюсам традиционной системы отопления можно отнести ее энергоэффективность. Только она способна в условиях холодного климата с минимальными издержками обеспечить обогрев достаточно больших площадей без использования сложных конструкций. Из минусов можно отметить определенную сложность монтажа и высокую стоимость всего комплекта оборудования. Потребность в большом количестве невозобновляемого топлива тоже можно отнести к минусам с точки зрения экологии.

Сегодня для монтажа жидкостной системы отопления чаще всего используют полипропиленовые трубы и биметаллические радиаторы. Это позволяет самостоятельно с использованием специального паяльника собрать систему отопления по схеме за достаточно короткий срок. Схема прокладки труб может быть нескольких видов. Подробнее об этом можно прочитать в тематических статьях.

В общих же чертах можно отметить, что батареи принято устанавливать под окнами, присоединяя их к трубе с помощью запорной арматуры. Это позволит снимать радиатор при необходимости без слива и остановки всей системы. Для расчета количества радиаторов в зависимости от площади помещения существуют специальные таблицы и формулы.

При использовании напольного котла сооружают открытую систему отопления. То есть в верхней ее точке расположен открытый расширительный бачок, куда требуется время от времени добавлять воду. Он нужен для компенсации теплового расширения воды при нагревании. Настенный двухконтурный котел уже оборудован расширительным бачком, который закрыт, а вода в такую систему добавляется непосредственно из водопровода под давлением. То есть, прежде чем приобретать такой котел, вы должны сделать в своем доме водопровод, давление в котором способно обеспечить наполнение отопительной системы водой.

Воздушная система отопления

Такая система отопления часто применяется в крупных торговых центрах и производственных зданиях. Специальные калориферы большой мощности гонят поток горячего воздуха по сети воздуховодов, проложенной по всему зданию. Нагрев воздуха происходит за счет электрических ТЭНов, сквозь которые он проходит. Другой вариант воздушного отопления для нагрева воздуха использует естественное тепло окружающей среды. Такие приборы похожи на кондиционеры, только работают в обратном направлении, не охлаждая, а нагревая воздух.

В бытовых целях для отопления дома или квартиры оба эти способа используются крайне редко. Первый по причине громоздкости калориферов и большого энергопотребления, а второй по причине высокой стоимости и низкой эффективности при температурах ниже – 15 градусов. Кроме того, для функционирования обоих систем требуется сооружать воздуховоды, которые в доме могут быть просто неуместны или будут занимать слишком много полезного пространства.

Электрические типы отопления

В плане безопасности и экологичности электрические виды отопления наиболее привлекательны. Кроме того, стоимость сооружения электрического отопления будет значительно ниже жидкостного или воздушного. Ведь здесь нет необходимости вообще ни в какой системе. Отопительные приборы сами по себе излучают тепло и могут быть установлены в любом помещении без каких-либо коммуникаций кроме электропроводки. Пожалуй, главным недостатком, который препятствует использованию этих приборов для организации основной системы отопления, является высокая стоимость электроэнергии. Для создания электрического отопления главным образом используют следующие 4 вида оборудования:

• Обогреватели инфракрасного типа, которые могут быть переносными настенными или потолочными. Принцип их действия основан на излучении инфракрасных волн, которые способны нагревать окружающие их предметы. Они в свою очередь сами становятся источниками тепловой энергии. Инфракрасные нагреватели не сжигают кислород, так как не имеют накаливающихся элементов. По этой причине они расходуют минимальное количество электроэнергии и являются самыми экономичными из всех имеющихся сегодня электронагревателей.
• Электрические конвекторы различных видов. Они тоже могут быть переносными или зафиксированными на стенах.
• Кабельные, а также пленочные системы для нагрева пола либо потолка. Эта система чаще используется как вспомогательная.
• Термостаты для регулировки тепла, а также различные программируемые устройства, необходимые для обеспечения автоматической работы электрических отопительных приборов.

Главным минусом такой системы отопления, помимо стоимости энергоносителя, является то, что она не дает возможность обеспечить горячей водой дом. А главным ее достоинством является простота сооружения и эксплуатации. Иногда просто достаточно поставить прибор в комнате и включить его в бытовую электрическую сеть.

Если вы решили соорудить самостоятельно систему отопления в своем частном доме, то нужно определиться с ее типом. Если ваш дом находится в южных регионах, где зимняя температура не опускается ниже 10 градусов, то вы вполне можете обойтись установкой в каждой комнате инфракрасных электрических обогревателей. Они обеспечат эффективный обогрев всего дома, потребляя минимум электроэнергии. Если же вы житель средней полосы, а тем более северных широт или Сибири, то без традиционного жидкостного отопления вам не обойтись. Существует несколько вариантов его устройства. Какой выбрать – решать вам, исходя из текущей ситуации.