Автономное отопление, что это такое? Квартиры или дома, какое лучше. Системы автономного отопления частного дома Оборудование для автономного отопления

Проживание в собственном доме имеет несомненные достоинства, которые трудно переоценить. Вместе с тем на хозяина ложится обязанность создания безопасности и комфорта. Для поддержания необходимой температуры в помещениях необходимо автономное отопление частного дома. Если раньше для обогрева небольших помещений достаточно было обычной печи, то в современных условиях это не всегда подойдет. В зависимости от отапливаемых площадей требуются соответствующие энергоносители и устройства для их применения. Для дачи вполне подойдет твердотопливный котел. Он даже может быть собственного изготовления, чтобы можно было любоваться по вечерам открытым пламенем. Так и делают многие дачники, предпочитающие экзотические решения. В случае с загородным домом все зависит от его посещаемости и нахождения рядом источников энергии. Необходимый комфорт обеспечит автономное газовое отопление частного дома, которое экономически целесообразно и не требует заготовки и хранения топлива. Также оно не требует много труда и времени на ремонт и обслуживание.

Автономное отопление частного дома. Какой вид отопления выбрать?

Перед строительством дома всегда возникает вопрос выбора способа отопления. Прежде всего следует определиться с источником энергии и затратами на него.

Виды энергоносителей

Любой дом согревает теплоноситель, который перемещается по всем помещениям. Он отдает тепло, обогревая комнаты. Это может быть жидкость, циркулирующая по трубам, воздух, подаваемый в помещения, электрический ток, поступающий к нагревательным приборам. Каждый энергоноситель имеет свои преимущества и недостатки. Самым важным показателем является экономичность. Автономная система отопления частного дома чаще всего бывает водяной или электрической.

Расходы на отопление

Затраты на материалы для создания системы отопления включают покупку котла, труб, радиаторов, фитингов, вентилей и другого вспомогательного оборудования. Здесь многое зависит от выбора материалов. Например, котлы из стали дешевле, чем из чугуна, но последние более долговечны. Трубы следует применять из пластика или металлопластика. Они значительно дешевле металлических. Самые дорогие радиаторы бывают из нержавеющей стали. На подключение газа требуются значительные расходы. Многим они оказываются не по карману, и приходится делать выбор в пользу отопления твердым топливом. Проектные и монтажные работы лучше доверить специалистам, которые грамотно установят автономное отопление частного дома. Цена монтажа зависит от выбора компании, но здесь лучше не экономить. За надежность системы лучше сразу заплатить, иначе экономия на квалификации специалистов после обойдется дорого.

Обогрев горячей водой

Автономное отопление частного дома использует подогретую воду, которая перекачивается по трубам с присоединенными к ним радиаторами по круговой циркуляции. После остывания она снова возвращается для подогрева в котел. Вода применяется чаще всего, поскольку она обладает уникальными свойствами и ничего не стоит. Согласно схеме, автономное отопление частного дома предполагает ручное или автоматическое управление тепловым режимом.

Естественная циркуляция теплоносителя

Теплоноситель перемещается за счет конвекции при различии плотности в нагретом и охлажденном состоянии. вытесняется вверх холодной из-за меньшей плотности. Отдав тепло, охлажденная, более тяжелая вода спускается вниз и самотеком подается в котел для подогрева. Система не зависит от электроснабжения, если отапливается простым котлом без автоматического управления. Для большого дома площадью более 100 м 2 такую систему сделать сложно. Нужен точный расчет диаметров труб, соблюдение уклонов и отсутствие застойных зон. Попадание даже небольшого количества воздуха в систему может вызвать перебои в ее работе.

Принудительная схема отопления

Принудительная схема позволяет равномерно подавать теплоноситель на все радиаторы. После прохождения через систему вода снова подогревается в котле. Встроенный насос может также применяться в системе естественной циркуляции. Его устанавливают в нагнетающем трубопроводе. С помощью вентилей и байпаса меняются режимы охлаждения. Важно, чтобы котел подходил для работы с естественной и принудительной циркуляцией.

Схемы подачи воды

Система, работающая только на отопление дома, называется одноконтурной.

По двухконтурной схеме подогревается еще горячая вода.

В свою очередь, отопительные системы отличаются схемами разводки труб к нагревательным элементам:

Однотрубная система работает по способу прохождения воды через все радиаторы и возвращения в котел на подогрев. При этом первые из них перегреваются, а последние остаются слишком холодными. Регулировать температуру при этом варианте невозможно.

Двухтрубный способ предусматривает последовательную раздачу горячей воды радиаторам и отвод остывшей по общей трубе в котел. В этом случае теплоотдача получается равномерной и управляемой.

Коллекторная система предусматривает подвод и отвод воды к одному радиатору или их группам по отдельным трубопроводам. Способ является самым удобным, но наиболее материалоемким.

Особенно важное место в системе отопления занимает расширительный бак. Бачок на чердаке уходит в прошлое. К тому же вода в нем может замерзнуть, что приводит к полной остановке системы отопления. Поэтому везде стали применять напорные баки мембранного типа, устанавливаемые в котельной. Они должны обеспечивать постоянное давление в системе и ее устойчивую работу.

Виды котлов

Для подогрева воды применяют котлы. Из них наиболее распространены газовые. Они являются самыми экономичными из-за небольшой стоимости энергоносителя. Для этого рядом с домом должна проходить газовая магистраль, к которой нужно подсоединиться. Хотя постоянно растет, а котлы требуют специального обслуживания, спрос на него не падает. Высокая стоимость подключения является серьезной проблемой.

Автономное газовое отопление частного дома следует выбирать с системой безопасности, в которую входит регулирование пламени и датчики огня, отключающие подачу в неприятных ситуациях. Самые дешевые — это стальные котлы, которые служат до 20, а чугунные выдерживают до 50 лет. Основным критерием их выбора является мощность, которая должна несколько превышать расчетную. Небольшие модели изготавливают в настенном варианте, а более мощные — в напольном.

Автономное отопление частного дома газом для выполнения многих функций требует установки двухконтурного котла, который также будет подогревать воду для ванной, кухни или бассейна. Некоторые из моделей содержат встроенные резервуары для горячей воды.

Твердотопливные котлы также остаются популярными. Для них подходит любой вид топлива: дрова, уголь, паллеты. Конструкции продолжают совершенствоваться в направлении повышения КПД. Длительное горение твердого топлива значительно снижает необходимость ручного труда при обслуживании котла. Этот источник тепла дает возможность обогревать дом независимо от подачи электричества. Его следует иметь в качестве альтернативы газовому отоплению. Кроме того, интересным вариантом является комбинированный котел, в котором можно применять как газ, так и твердое топливо.

Автономное электрическое отопление частного дома очень удобно в плане обслуживания, но оно обходится значительно дороже. При периодическом использовании в загородном доме этот вариант будет лучшим. Разновидностей электрических котлов существует много. Автономное отопление частного дома удобней производить с помощью навесного электрического котла. Стоит задуматься также о варианте обогрева дома электрическими радиаторами без котла и разводки труб подачи воды. Их можно перевозить в загородный дом в автомобиле по выходным и подключать к системе электроснабжения.

Отопление дома электроэнергией

Для электрического отопления существует много способов и устройств, в отношении которых нужно правильно определиться. Наиболее распространены электроконвекторы, система теплого пола и нагрев воздуха, циркулирующего в помещениях.

Электроконвекторы

Если принято решение установить автономное отопление частного дома электричеством, то целесообразно сразу применять электроконвекторы. Количество приборов зависит от объема обогрева. Для помещения без теплоизоляции расход электроэнергии составляет 40 вт/м 3 . Для дома площадью 100 м 2 и с высотой потолков 2.5 м объем помещений будет 250 м 3 . Тогда для обогрева потребуется мощность 10 квт. Так как нагреватели устанавливают под окнами, то надо подсчитать их количество. Например, на 5 окон потребуется столько же конвекторов мощностью по 2 квт. В месяц расход электроэнергии составит 7200 квт. При цене электроэнергии 2.85 руб./квт днем и 1.38 руб./квт в ночное время расход на электрическое отопление составит более 17 тыс. руб. в месяц. Можно экономить, оптимально распределяя тепло по помещениям и во времени. Автономная система отопления частного дома может быть дополнена другими источниками тепла, например твердотопливным котлом, что позволит существенно снизить затраты. Уже становится реальностью применение альтернативных вариантов, например солнечных батарей и ветрогенераторов. Их подключение к системе может дать заметную экономию.

Система теплого пола

Схема автономного отопления частного дома нагревательными приборами имеет также недостатки, самым существенным из которых является уход тепла под потолок. Чтобы в нижней части помещения не было холодно, используют систему «теплый пол». Для этого используют кабельные, пленочные и стержневые нагревательные элементы.

Теплый пол устанавливают в ванной комнате, когда, помимо центрального, делают дополнительное автономное отопление квартиры. Отопление частного дома зачастую обустраивают, используя комбинацию этого способа с другими системами.

Нагреватели могут заливаться бетоном, заделываться в стяжку пола или в слой плиточного клея. Применяются системы в виде тонких пластин, которые настилаются сверху. В системе шведского пола электроподогрев производится под всем домом с возможностью управления температурным режимом в отдельных помещениях. Вывод кабелей производится к одному пульту управления.

Когда применяется автономное отопление частного дома газом или твердым топливом, можно использовать водяной подогрев пола, что даст большую экономию.

Применяются системы внешнего обогрева кровли, пешеходных дорожек, лестниц с целью предотвращения их обледенения. Это может входить в автономное отопление частного дома или использоваться в общественных местах.

Воздушное отопление

Воздушное отопление основано на том же принципе, что и обогрев обычной печью. Теплогенератор создает тепло за счет естественной конвекции. Воздух подается вентилятором в теплообменник, где подогревается до 45-60 ºС и поступает в комнаты сверху по воздуховоду. После охлаждения он засасывается через нижние трубы и возвращается к теплогенератору. Система позволяет управлять температурой и влажностью в помещениях. Скорость прогрева помещений при этом значительно выше. В теплое время года система используется для вентиляции всего дома, что является ее существенным преимуществом. Подавая в комнаты прохладный воздух, она выполняет функцию кондиционера. Но при этом должна быть обеспечена возможность сообщения системы с внешней средой.

Заключение

Уже на стадии проекта следует правильно определить, какой должна быть схема автономного отопления частного дома. От правильного выбора зависит следующее:

температурный режим в помещениях;

затраты труда и времени на обслуживание и ремонты;

расходы на энергоноситель.

Разработку, монтаж и пуск котла должны производить специалисты, имеющие лицензию.

Автономные системы отопления в частных домах выполняют одну из главных функций при их обустройстве. От правильного распределения тепла в помещениях зависит не только комфорт проживания. Отопление несет еще и конструктивную нагрузку: предотвращает возникновение и распространение сырости, грибка и плесени. При постоянном росте цен и недешевой стоимости подключения, становится все более актуальным вопрос, какое отопление лучше в частном доме.

У автономного отопления есть ряд преимуществ, но надо еще выбрать подходящую систему Источник 999.md

Системы отопления: их выбор и применяемые к ним требования

На сегодняшний день представлены различные схемы устройства отопительных систем и модели оборудования для них. Идеального варианта при их выборе нет. Но есть основные правила, которым нужно следовать – добиться правильного регулирования, распределения и передачи тепла по всем помещениям строения.

Видео описание

В нашем видео поговорим об отоплении в частном загородном доме. У нас в гостях автор и ведущий канала Тепло-Вода Владимир Сухоруков:

Главные критерии при выборе систем отопления :

Минимум расходов при высокой теплоотдаче. Обеспечение жилья нужным количеством тепла и небольшие затраты на монтаж, эксплуатацию и обслуживание.

Максимальная автоматизация . Системы отопления в целях обеспечения безопасности необходимо эксплуатировать при наименьшем вмешательстве человека в их работу.

Высокая износостойкость всех элементов . Выбирать необходимое оборудование нужно с учетом его эксплуатационной надежности.

В некоторых случаях можно воспользоваться формулой: «чем проще, тем надежнее» Источник promogaz.ru

Виды автономных систем отопления

Классификация всех без исключения отопительных систем происходит по типу топлива, нужного для их работы. Если необходимо постоянно экономить на энергопотреблении системы, и есть возможность применять несколько видов топлива для обогрева, то лучшим решением станет приобретение комбинированного оборудования. Эти модели имеют все преимущества стандартных типов отопительных котлов и могут производить работу на нескольких видах топлива. С целью ознакомления представлены разные типы монтажа, чтобы застройщик мог сам выбирать, какое отопление лучше для частного дома.

Котел для системы отопления может работать от любого вида топлива Источник nehomesdeaf.org

Водяное отопление

Один из самых признанных устройств системы индивидуального отопления в своем доме. Теплоносителем здесь выступает замкнутый по контуру трубопровод с разводкой, с циркулирующей по нему нагретой от котла водой. Монтаж отопления производят несколькими способами: одно или двухтрубным, с батареями (чугунными, стальными, биметаллическими) или радиаторами конвекторного типа. Модель нагревательного котла устанавливают с учетом вида топлива.

Схемы автономной водяной отопительной системы

Различают несколько вариантов монтажа таких систем. При проектировании частного дома нужно внимательно отнестись к их выбору.

С целью ознакомления представлены разные типы монтажа, чтобы застройщик мог сам выбирать, какое отопление лучше для частного дома.

Разводка с разделением по типу циркуляционной системы

сборка с естественной циркуляцией за счет разницы давлений;

монтаж с принудительным типом циркуляции.

Источник remdominfo.ru

По месту прокладки подающей магистрали

монтаж с верхней разводкой;

монтаж с нижней разводкой.

Рассматривать такие схемы есть смысл только при строительстве двух или трехэтажного дома Источник pinterest.com

По количеству стояков

однотрубная схема монтажа;

двухтрубная схема.

Источник suk.evesine.ru.net

По расположению стояков

вертикальная схема подключения;

горизонтальная схема подключения.

Источник otoplenie-help.ru

По схеме прокладки магистрали

схема развязки с попутными магистралями;

схема развязки с тупиковыми магистралями.

Тупиковая схема применяется при небольшом количестве радиаторов Источник dvamolotka.ru

Отопительная схема «Ленинградка»

Схема «Ленинградка» упрощает управление процессом корректировки температуры для каждого отдельно взятого в доме помещения.

Плюсы :

постоянный объем жидкости в теплоносителях;

экономия на топливе;

бесшумность при работе;

несложность в установке, обслуживании и ремонте;

большой срок эксплуатации.

Минусы :

медленный обогрев;

частая чистка радиаторов с целью повышения теплоотдачи;

высокая возможность протечки труб в случае коррозии металла;

требуется обязательное удаление жидкости из системы перед ее консервацией;

необходимость в постоянной работе , для предотвращения замерзания жидкости в холодное время года;

трудоемкость при сборке.

Схема отопительной системы «Ленинградка» Источник promogaz.ru

Воздушное отопление

Обогрев жилья производится непосредственно воздухом, который нагревается газовым воздухонагревателем, водяным теплообменником или электрическим нагревателем и посредством вентилятора через подающие воздуховоды распределяется по отапливаемым помещениям дома. Остывший воздух забирается из помещений через возвратные воздуховоды, к нему подмешивается свежий воздух с улицы, эта смесь очищается от пыли фильтром, и снова подается на нагрев в воздухонагреватель. И так по «кругу» до тех пор, пока температура в доме достигнет установленного на термостате значения и система отключится. При снижении температуры в доме на 1 градус, термостат включит систему снова и так далее.

Видео описание

В этом видео мы обсудим можно ли смонтировать воздушное отопление самостоятельно:

Вместо нагрева воздуха зимой, летом воздух в такой системе можно охлаждать, установив в канал рядом с воздухонагревателем испаритель кондиционера или водяной охладитель. Испаритель может быть использован для нагрева воздуха, если внешний блок кондиционера имеет функцию теплового насоса.

В канал можно добавить при необходимости, увлажнитель, стерилизатор воздуха, дополнительный НЕРА фильтр.

Производитель систем воздушного отопления – компания «АТМ Климат» Источник smu-37.ru

Плюсы :

• Высокие показатели комфортности за счёт сочетания отопления, вентиляции и фильтрации воздуха в базовом исполнении.
• Экономия энергоресурсов до 30% по сравнению с другими видами отопления за счёт контролируемой вентиляции.
• Высокая надежность, большой срок эксплуатации и отсутствие угрозы разморозки системы.
• Возможность регулировки температурных режимов термостатом по программе и через Интернет.
• Возможность работы в режиме кондиционера и теплового насоса .
• Все виды обработки воздуха в доме в «одной точке» (увлажнение, стерилизация, дополнительная фильтрация).
• Простота обслуживания (замена фильтров и др. сменных элементов системы).

Минусы :

• Воздуховоды занимают некоторую часть внутреннего объёма дома.
• Воздуховоды должны быть вписаны в конструкцию и интерьер дома на стадии проектирования.

Паровое отопление

Установка обогрева с устройством паровых систем и сейчас остается востребованной. Система нормально работает с различными видами топлива – дровами, газом, углем, электричеством. При ее монтаже приоритет отдают комбинированным способам отопления (газ + электричество, твердое топливо). Правильный выбор комбинирования топлива значительно удешевит процесс обогрева жилья.

Схема монтажа автономной паровой отопительной системы Источник kevuza.recalobip.ru.net

Принцип действия

В паровом котле жидкость нагревается до точки кипения, и образовавшийся пар попадает в радиаторы или трубы. Постепенно охлаждаясь, он конденсируется и поступает назад в котел. Надежность в эксплуатации прямо зависит от модели парового котла. Ее необходимо выбирать, учитывая площадь и инженерные особенности здания.

Плюсы системы :

экологическая чистота;

быстрый обогрев дома без зависимости от его площади;

цикличность ;

хорошая теплоотдача ;

небольшая вероятност ь промерзания системы.

В целом, схема парового отопления не отличается от обычного водяного Источник promogaz.ru

Минусы :

высокая температура внутри теплоносителя негативно влияет на эксплуатационные возможности системы;

требуется наличие разрешительной документации для ввода в эксплуатацию;

нет возможности поддерживать определенный температурный режим внутри здания;

шум при заполнении паром;

необходимость в постоянном контроле из-за взрывоопасности паровых котлов;

большая стоимость оборудования;

сложность монтажа.

Газовое отопление

Если в местности, где расположен частный дом, нет магистральной ветки с газом, производят сборку системы с обогревом сжиженным газом. Для этой цели на приусадебном участке устанавливают газгольдер – герметическая емкость, которую периодически заправляют пропан бутаном.

Газгольдер по сути – это большой газовый баллон, который закапывается рядом с домом Источник shumcity.ru

Плюсы :

экологически чистый источник поступления тепла;

увеличение срока эксплуатации оборудования;

полная автономия .

Минусы :

трудоемкость монтажа;

неудобство дозаправки ;

проблемы с получением разрешительных документов ;

дороговизна установки;

постоянный контроль со стороны сервисных служб;

если нет подключения к газовой магистрали, то необходимо наличие специальных установок для хранения топлива .

проектирования загородных домов и систем отопления и утепления домов под ключ. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Отопление электрическими установками

Рост цен на энергоносители значительно повлиял на популярность обустройства систем отопления с использованием электричества. Такой подход экономически обоснован только при отсутствии других альтернативных вариантов. В качестве теплоносителей в электросистемах выступают электрические камины, конвекторы, инфракрасные обогреватели, теплые полы.

Источник promogaz.ru

Источник ua.all.biz

Плюсы отопления энергоносителями :

относительно небольшая стоимость оборудования для монтажа;

возможно применение электрических котлов для получения горячего водоснабжения ;

экологичность ;

возможность автоматизации для поддержания в здании оптимального температурного режима;

нет необходимости в дорогостоящем сервисном обслуживании;

возможность перестановки отопительного прибора из одного помещения в другое.

Минусы :

большая потребляемая мощность (до 24кВТ/час) и немалая стоимость электроносителей ;

необходимость в установке дополнительных многофазовых распределителей ;

при возможных перебоях с подачей электричества происходит сбой во всей схеме.

Геотермальная установка для создания схемы отопления

Выбрать отопление частного дома, применяя с этой целью энергетические ресурсы земли – получить экологически чистый и экономичный источник получения тепла для обогрева частного жилья. В слоях грунта аккумулируется 98% энергии солнца, которая и является основой для выработки топлива. Независимо от времени года и температуры на поверхности, в глубоких слоях грунта сохраняется тепло.

Схема обустройства геотермальной системы отопления Источник promogaz.ru

Геотермальная установка состоит из внешних и внутренних контуров. Внешняя цепь (теплообменник) располагается ниже уровня земли. Внутренний контур представляет собой обычную систему, расположенную в доме и смонтированную из труб и отопительных радиаторов. Теплоносителями выступают вода или иная содержащая антифриз жидкость.

Плюсы :

возможность наладки и пуска системы в разных климатических условиях ;

экологическая безопасность ;

постоянное получение нужного количества тепловой энергии;

небольшие расходы на эксплуатацию.

Видео описание

Минусы :

дороговизна приобретения необходимого оборудования;

окупаемость установки возможна только через 7-8 лет;

трудоемкость монтажа;

необходимость в сооружении коллектора .

Отопление солнечными батареями

Альтернативный и экологически безопасный способ получения тепла – монтаж отопления с применением солнечных коллекторов. В регионах с низкой активностью солнца этот метод применяют в качестве запасного или дополнительного варианта.

Для наибольшего КПД системы надо правильно расположить батареи на крыше Источник finetodesign.com

Плюсы :

большой эксплуатационный срок;

быстрая окупаемость ;

доступность оборудования для монтажа;

оптимальный вариант для получения тепла от электрообогревателей и при обустройстве теплых полов;

экологическая безопасность;

простота в эксплуатации;

отсутствие затрат на приобретение топлива.

Видео описание

Минусы :

необходимость в постоянном солнечном освещении ;

необходимость в сложных расчетах для правильной установки фотоэлементов;

монтаж кровли под 30 градусным углом ;

желательно иметь в наличии запасной источник поступления тепла.

Печное отопление

Использование каминов и печей целесообразно лишь в качестве источника дополнительного или временного получения тепловой энергии при устройстве систем отопления в индивидуальном строительстве. В основном применяют для обогрева загородных дач. В частных домах большой площади, с постоянным проживанием людей, они не имеют никакой эффективности, поскольку не способны обеспечивать равномерность в подаче тепла по всем помещениям. Либо же придется дополнительно монтировать систему водяного отопления, а саму печь использовать как красивый дровяной котел

Печь больше подойдет для небольшого дома Источник chrome-effect.ru

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу монтажа печей и каминов под ключ . Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Заключение

Чтобы определиться с оптимальным вариантом обустройства систем автономного обогрева и окончательно сориентироваться, какую систему отопления выбрать для частного дома, желательно, прежде всего, проанализировать, который из видов топлива наиболее доступен в данной местности. Именно от этого и зависит решение в пользу устройства подходящей отопительной системы.

Трудно переоценить преимущества проживания в собственном доме. Но, вместе с этим, необходимо создать комфорт и безопасность. Лучшее решение для поддержания нужной температуры в частном доме - автономное отопление. Раньше, чтобы обогреть небольшое жилище, достаточно было обычной печи. Сегодня этот вариант не подходит. В зависимости от площади сооружения, требуются определенные энергоносители.

Автономное отопление – эффективный способ согреть ваш дом

Классификация отопительных систем

Автономные системы отопления для частного дома необходимы так же, как электричество и водопровод. В настоящее время для обогрева комнат в помещении существует много инженерных решений. В любой отопительной индивидуальной системе главным конструктивным элементом является котел, который отличается в соответствии с используемым типом топлива. Однако принцип работы неизменен независимо от модели.

Можно выделить три вида автономного отопления:

• с жидким теплоносителем;
• электрические;
• газовые.

Наиболее распространенный способ автономного отопления для дома - конструкции замкнутого типа с жидким теплоносителем, в качестве которого чаще всего выступает вода, однако могут быть и разные антифризы. По трубам носитель тепла поступает в радиаторы, затем в батареях остывает и снова идет к котлу для нагрева. Этот цикл повторяется многократно.

В этом видео вы узнаете, как установить конденсационный котёл De Dietrich:

Для автоматического поддержания соответствующей температуры используют термостаты. Такую отопительную систему легко можно спроектировать и даже при необходимости собрать собственноручно. Но чтобы не допустить ошибок, проект лучше показать специалистам.

Если грамотно монтировать систему, при отсутствии нарушений в эксплуатации, она прослужит длительный срок. Такая конструкция отличается бесшумной работой, очень эффективна и проста в обслуживании. Однако у воды-теплоносителя высокая температура замерзания. Это может стать причиной порчи труб.

Воздушный тип конструкций

В системе отопления воздушного типа роль теплоносителя принадлежит воздуху. Он может нагреваться водяным или паровым калорифером, электровоздушным или огневоздушным воздухонагревателем. Такие конструкции отопления бывают двух типов: циркуляционные и совмещенные с вентиляцией.

В воздушном типе конструкции имеются свои недостатки, хоть и выглядит привлекательно

Воздух нагревается и распределяется равномерно по комнатам. Остывшая его масса опускается и через отверстия решетки проникает обратно внутрь воздуховода. Такая отопительная система регулируется автоматически, благодаря чему воздушное отопление является максимально безопасным. В нем нет радиаторов и запорной арматуры, характерной для других разновидностей.

Естественная / принудительная циркуляция системы отопления:

Конструкции этого типа имеют привлекательную внешность, но есть и недостатки:

• установка фильтров и частая их замена;
• высокая стоимость котла;
• необходимость обслуживания профессионалами.

Справиться с монтажом и обустройством газового котла может только специалист, обладающий определенными навыками и получивший разрешение в соответствующей инстанции.

Электрическое отопление

Электрические автономные отопители для дома тоже используют довольно часто. Из существующих вариантов таких конструкций наиболее востребованными являются две, которые можно устанавливать внутри помещения. Принцип работы у них очень простой: холодный воздух попадает через решетку внутрь прибора, где нагревается под воздействием электрического ТЭНа. Затем при помощи вентилятора или под воздействием естественной конвенции поднимается и разогревается, а затем, остывая, опускается и опять поступает в прибор.

В электрическом отоплении явным преимуществом является простота устройства

В некоторых случаях электрическое отопление реализуется под воздействием инфракрасного излучения. Здесь роль отапливающего устройства принадлежит ИК-пленке, которая монтируется на полу или на потолке. К ней поступает электрический ток, который нагревает карбоновые элементы.

Газовый котёл для отопления частного дома, простой, дешёвый и экономный:

Воздух двигается до крупного встречного объекта, который аккумулирует ИК-волны. В этом случае тепло распределяется наиболее благоприятным для человека образом. Внизу находится теплый воздух, вверху - немного холоднее. Отопительное электрическое оборудование предполагает использование автоматики.

Электричество очень практично в использовании. К основным его достоинствам относятся:

• отсутствие необходимости применять топливо и хранить его;
• компактность и долговечность системы;
• бесшумность и безвредность работы;
• сравнительно доступная стоимость;
• возможность собственноручного монтажа и подключения;
• программирование котла на включение и выключение в определенное время.

Электрические отопительные системы могут быть различного дизайна. Они не требуют частого обслуживания. К главным минусам относится затратная эксплуатация, потому как электроэнергия стоит недешево.

Не каждый сможет самостоятельно осуществить монтаж электрического отопления

Кроме описанных конструкций, имеются комбинированные устройства, которые работают на нескольких вариантах топлива. Такие многофункциональные агрегаты, к сожалению, не могут похвастаться надежностью. К дополнительным отрицательным моментам относятся сложный монтаж и техническое обслуживание.

Простая автономная канализация для частного дома:

Системы с жидким носителем

Обдумывая автономное отопление загородного дома, чаще всего останавливают свой выбор на системе с теплоносителем жидкого типа, которая может иметь две различные схемы. Самая простая - однотрубная с кольцеобразным замкнутым контуром и установленными внутри радиаторами отопления. Сначала носитель тепла поступает в первый из них, затем во второй и так далее, пока не вернется в котел.

Эффективность можно повысить сделав циркуляционный насос. Однако это удорожит конструкцию, она станет более энергозависимой. Усовершенствованный вариант - двухтрубная система. Ее основным отличием является то, что ко всем радиаторам носитель тепла подается одновременно. Для этого необходимо наличие труб подачи и отвода.

Большое количество труб может не всем понравится при монтаже “жидкой” системы

Теплоноситель к батареям поступает по тройниковой схеме или коллекторной. В первом случае приборы присоединяют тройниками последовательно и к подаче, и к обратке. При коллекторном варианте к каждому отводу батареи монтируется запорная арматура. Благодаря чему при необходимости имеется возможность ее отключить.

Тройниковые разновидности отопительных конструкций могут работать под воздействием включения в систему гидравлического насоса или при помощи природной гравитации. К минусам можно отнести необходимость монтажа большего количества труб и других необходимых элементов.

Циркуляция теплоносителя

Внутри системы отопления теплоноситель должен постоянно двигаться. Этому способствует естественная циркуляция, которая возникает благодаря различной его плотности в холодном и горячем состоянии.

У разогретой жидкости плотность меньше, благодаря чему она поднимается по стояку, потом направляется в радиаторы. Остывший теплоноситель более тяжелый и опускается в трубопровод ниже , затем возвращается к котлу обратно. То, насколько быстро он будет передвигаться, зависит от двух факторов, а именно: от того, где находятся системные элементы, и от температурной разницы разогретого и холодного теплоносителя.

Требуется правильно расставить трубы, чтобы циркуляция была постоянной

Радиаторы лучше расположить значительно выше котла или поднять к потолку. Главный плюс схемы отопления с естественной циркуляцией - невысокая стоимость и простота проектирования, а также отсутствие вибрации при работе. Но есть недостаток у этого варианта конструкции: она слишком медленно запускается в работу.

Для отопления с принудительной циркуляцией необходим насос, побуждающий теплоноситель двигаться с нужной скоростью. Установить в системе его можно в любом месте. Такого рода конструкция может быть разной длины и иметь любой контур. Эта отопительная система имеет красивый внешний вид, так как используются трубы малого диаметра.

Проектирование и монтаж

При планировании автономного отопления необходимо продумать и нарисовать схему его прокладки по дому. Для многих домовладельцев может показаться заманчивой идея самостоятельной сборки, но более разумным и безопасным решением будет обращение к специалистам по следующим причинам:

• при проектировании должны быть максимально учтены все нюансы;
• профессиональная установка оборудования предполагает наличие гарантии;
• современные аппараты монтируются довольно сложно, а для правильной работы системы необходимо профессиональное обслуживание. Такую услугу обычно оказывают специалисты компании, которая производила установку.

Если вы “новичок” в теме проектирования и монтажа – электрокотлы ваш вариант

Чтобы поддержать оптимальный уровень давления, обеспечить действенность системы автономного отопления дома и ее безопасность, следует установить расширительный бачок. Это условие является обязательным, если в местности проживания холодная вода подается с перерывами. При разработке проекта автономного отопления надо предусмотреть возможность подачи горячей воды. Для этого надо выбирать двухконтурные котлы.

Обустройство индивидуальной отопительной системы, независимо от выбранного типа энергоносителя, производится в одинаковом порядке. Различия есть только при непосредственной установке котла. Новичкам лучше отдавать предпочтение электрокотлам, наиболее простым и максимально удобным в использовании.

Лучшая система отопления частного дома:

Выполняется подключение в следующем порядке:

• составляется схема и рассчитывается оптимальное количество секций радиаторов. Для того чтобы обеспечить высокую эффективность их работы, следует добавить к расчетному значению запас 15-20%. Рациональное решение - размещение дополнительных секций в угловых комнатах;
• в соответствии с планом, в стенах просверливают отверстия диаметром, соответствующим трубам;
• проводят финишную отделку стен в местах крепления батарей. Рекомендуется также за радиатором на стену приклеить фольгированный материал, благодаря которому в комнату будет отражаться тепло;
• начинают установку отопительной системы с монтажа котла;
• в соответствии с ранее составленной схемой, прокладывают от котла трубы и подключают к ним радиаторы;
• радиаторы устанавливают в соответствии с параллельной или последовательной схемой, соответственно ситуации;
• проводится тестирование системы отопления. Важно убедиться в ее герметичности. Для этого по трубам надо пустить теплоноситель;
• при наличии дефектов немедленно их устраняют.

Необходимо с самого начала все сделать правильно и качественно, чтобы при использовании отопления не столкнуться с серьезными проблемами.

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.

Считаете, что счета за тепло завышены, а качество услуги неудовлетворительно? Не хотите зависеть от плановых и внеплановых отключений? Устали от резких перемен температуры в батареях, не соответствующих изменениям погоды? У вас существует вполне законная возможность разом решить все эти проблемы, установив собственный нагревательный котел и отключившись от центральной сети отопления. Но перед тем как идти в сантехнический магазин, нужно получить как можно больше информации о том, как все сделать правильно и в соответствии со строительными нормами. Хотите грамотно обустроить автономное отопление в квартире? Тогда получите здесь базовую информацию об этом деле.

Плюсы и минусы автономного отопления в квартире

Насколько целесообразно отказываться от централизованного отопления в многоквартирном доме? Начнем с обзора тех достоинств, которые вам может принести автономная система отопления в квартире.

Важно! Изменяя мощность нагревательного котла, соблюдайте известные рамки. Не снижайте температуру в помещении до значений, которые меньше прописанных в строительных нормах цифр. В противном случае вы будете «вымораживать» соседние квартиры, что может привести к нежелательным конфликтам с соседями.

Схема, изображающая систему автономного отопления в квартире. Котел получает топливо от линии подачи газа, снабженной запорной арматурой и счетчиком. Также к нему подключена подача холодной воды – котел двухконтурный, и, помимо обогрева квартиры, снабжает жильцов горячей водой. На схеме можно заметить, что линия ХВС, идущая к нагревателю, снабжена фильтром – его наличие существенно продлевает срок службы оборудования. Разумеется, от котла также отходят «подача» и «обратка» отопительной системы, через которую в радиаторы и систему «теплый пол» идет вода

Следует понимать, что у независимого обогрева квартиры есть свои недостатки и проблемы. Если вы собираетесь делать автономное отопление у себя дома, то обязательно ознакомьтесь с ними, чтобы они не стали для вас неприятной неожиданностью в будущем. Какое должно быть д , Вы можете узнать в нашей статье.

Теперь, ознакомившись с положительной и отрицательной стороной автономного отопления, расскажем, как же его сделать. Весь процесс можно представить в виде нескольких шагов, выполняемых последовательно.

1. Работа с документами – получение разрешения на отключение от централизованного теплоснабжения и обустройство собственной, автономной системы.
2. Подбор мощности системы обогрева для вашей квартиры.
3. Выбор котла для автономного отопления
4. Монтажные работы – установка счетчиков и котла, прокладка труб и прочее.

Грамотная работа с документами — половина успеха

В следующих разделах этой статьи мы рассмотрим все эти шаги, но более подробно. Итак, приступим.

Оформление документов для обустройства автономного отопления

Первые 50% успеха в деле обустройства автономного отопления в квартире составляет оформление документов и прохождение через множество бюрократических проволочек. Чтобы облегчить вам задачу, мы составили примерную пошаговую инструкцию по тому, как подготовить необходимые бумаги и согласовать все работы.

Шаг 1. Соберите пакет из документов, которые вам понадобятся для получения разрешения на отключение от централизованного теплоснабжения и обустройства автономного отопления:

• технический паспорт на квартиру:
• документы, подтверждающие право собственности на жилье или их нотариально заверенные копии;
• согласие на перепланировку всех, кто проживает в квартире;
• заявление об отключении от централизованного отопления;
• заявление на перепланировку квартиры.

Шаг 2. Выясните, в чьей собственности находится отопительная система. Если она общедомовая, то для отключения от нее и для подключения автономного обогрева вам потребуется получить письменное согласие всех жильцов дома.

Шаг 3. С заявлением на отключение от централизованного отопления и прочими документами обратитесь в управляющую компанию (или ТСЖ).

Шаг 4. В течение десяти дней вы должны получить разрешение на отключение от общей теплосети и технические условия (сокращенно ТУ) на нагревательный котел и систему автономного отопления.

Важно! Если управляющая компания вам отказала в разрешении – узнайте причину. В случае необоснованности оспорьте данное решение в суде. Помните, у вас есть право на автономное отопление в собственной квартире.

Шаг 5. С техническими условиями и прочими документами обратитесь в специализированную организацию, которая составит проект автономной системы отопления. Также они должны определить, есть ли у вас техническая возможность обустройства подобной системы и не повредит ли это остальным жильцам, самому зданию и его инженерным коммуникациям.

Шаг 6. Направьте заявление на перепланировку вместе с проектом, техническим расчетам и прочими документами в органы местного самоуправления. В течение 45 дней они должны выдать вам разрешение на обустройство автономного отопления.

Шаг 7. Если подразумевается установка газового котла – согласуйте это мероприятие с газовой службой в вашем городе.

Шаг 8. При необходимости подтвердите в пожарной организации, что ваш проект перепланировки соответствует всем нормам.

Некоторые бюрократические моменты оформления документов и разрешения на автономное отопление в квартире могут отличаться в разных регионах. Уточните эти моменты заранее в местной администрации.

Важно! Помните, что любые самовольные работы, не согласованные с газовой службой и управляющей компанией, недопустимы. Во-первых, в таких условиях создается риск для вас, вашей семьи и соседей. Во-вторых, это грозит проблемами с законом, судами, штрафами и официальным требованием демонтировать автономное отопление в квартире.

Подбор мощности котла для автономного отопления

В ходе подготовки проекта и разрешения на установку автономного отопления необходимо определить, котел какой мощности будет достаточен для обогрева вашей квартиры. Для этого выполняется несложный расчет по следующей формуле:

Q=S*P*K1*K2*K3*K4*K5*K6*K7*R

Результатом вычислений является Q – достаточная для обогрева квартиры мощность, в качестве единиц измерения используются ватты. В качестве переменной S выберите суммарную площадь квартиры. P – усредненное количество мощности, достаточное для отопления одного квадратного метра жилой комнаты. В данном случае оно равняется 100 Вт/м 2 . Под переменными К1-К7 скрываются множители, чье значение зависит от тех или иных факторов, которые способны повлиять на эффективность системы отопления. С их значениями вы можете ознакомиться в таблице.Что такое п , Вы можете прочитать в нашей статье.

Таблица. Корректирующие коэффициенты для расчета мощности отопительного котла.

Коэффициент	Что означает	Значения данного коэффициента
К1	Тип окон в квартире	Для одинарного стеклопакета – 1.27, для двухкамерного – 1, для трехкамерного – 0.85
К2	Тип внешних стен в квартире, выходящих на улицу	Для бетона – 1.5, для кирпичной кладки – 1.1, для нее же, но с теплоизоляцией – 0.85
К3	Соотношение площади остекления к площади квартиры	Для 10% - 0.8, для 20% - 1.0, для 30% - 1.2, для 40% - 1.4
К4	Региональный коэффициент, выбирается исходя из среднего минимума температуры в январе	До -10°С – 0.7, -10°С – 0.8, -20°С – 1.0, -25°С – 1.1, -30°С – 1.2, меньше -30°С – 1.5
К5	Число стен в квартире, выходящих на улицу	Одна стена – 1, для угловой квартиры – 1.2
К6	Тип помещения, находящегося над квартирой	Для жилого этажа – 0.82, для утепленного чердака – 0.91, для холодного – 1.
К7	Высоту потолка в квартире	Для 2.5 м – 1.3 м – 1.05, 3.5 м – 1.1

Перемножив площадь квартиры, значение усреднённой мощности и корректирующие коэффициенты, осталось включить в формулу последнюю переменную – R. Она обозначает резервирование мощностей нагревательного котла и имеет значение от 1.15 до 1.25.

Отдельным вопросом стоит выбор типа котла, который будет нагревать в квартире. Он может быть либо газовым, либо электрическим. В этом разделе рассмотрим первый вариант.

На сегодняшний день газовые отопительные котлы являются самыми популярными среди оборудования подобного класса. Они прекрасно проявляют себя как в частных домах и коттеджах, так и в системе автономного обогрева в городской квартире. К преимуществам газовых котлов перед остальными устройствами относятся следующие.

1. Дешевизна топлива . Топить квартиру, дом в частном секторе или загородный коттедж газом выгоднее всего – цена топлива относительно низкая. Следовательно, отказавшись от централизованного отопления и перейдя на подобный нагревательный котел, вы получаете возможность сэкономить большое количество денег и быстрее окупить все затраты на перепланировку.
2. Бесшумность – современный котел не будет вам мешать спать, отдыхать или заниматься домашними делами.
3. Компактность – нагревательный котел средней мощности, работающий на газу, занимает не слишком много места. Его габариты сравнимы с одной секцией кухонного шкафа.
4. Функциональность – современная автоматика позволяет иметь большую свободу действий в настройке работы газового котла.

Но есть у подобного устройства и один недостаток. Связан он с топливом – газовый котел является пожароопасным оборудованием. Потому подключение к подаче энергоносителя лучше доверить опытному специалисту, имеющему соответствующие разрешения и допуски и обладающему всеми необходимыми инструментами и навыками работы с ним. Что такое и как его установить, Вы можете посмотреть на нашей странице.

Газовые котлы, в свою очередь, подразделяются на два основных типа – одно- и двухконтурные. В первом случае топливо сжигается для нагрева только теплоносителя системы отопления и ни для чего более. еще и снабжает вас горячей водой, от централизованного снабжения которой вы также в будущем сможете отказаться.

Рассмотрим устройство котла, представленного на изображении выше. Это двухконтурный отопительный прибор с разделенными теплообменниками – верхний используется для нагрева жидкости для отопления, а нижний – для горячей воды, применяемой жильцами квартиры. Насос создает нужный уровень давления в магистрали. позволяет компенсировать увеличение объема жидкости в системе отопления при повышении температуры. Продукты горения, образованные в ходе работы котла, отводятся в коаксиальный дымоход. Через него также вентилятором забирается воздух с улицы, необходимый для функционирования камеры сгорания.