Отопление частного дома: что и как?

В большинстве районов нашей страны именно на отопление помещений приходится наибольший расход энергии в частном доме. Сегодня экономия ресурсов – разумный шаг, и правильный выбор отопительной системы может оказать значительное влияние как на общие затраты, так и на комфорт в доме. Если у Вас уже установлена система отопления, но ей уже более 20 лет, то ее модернизация обойдется в круглую сумму – эти деньги в таком случае более разумно потратить на новую, намного более эффективную систему. Если же Вы покупаете или строите новый дом, выбирайте проект с эффективной и хорошо продуманной системой отопления – она принесет не только тепло и комфорт, но и позволит сэкономить существенные деньги на протяжении своего срока эксплуатации.

Выбор подходящей отопительной системы для частного дома требует базового понимания различных типов систем, их показателей эффективности и долгосрочных затрат (первоначальная стоимость плюс предполагаемые годовые эксплуатационные расходы).

Какие факторы следует учесть при выборе системы отопления?

Чтобы определиться с выбором отопительной системы, необходимо учитывать следующие факторы:

Тип топлива или источник энергии

В большинстве районов нашей страны природный газ – самый популярный вид топлива, используемый для отопления помещений. Там, где природный газ не проведен, можно использовать и пропан в баллонах – но такой вид энергоносителя не очень удобен для повседневного использования. Электрические тепловые обогреватели удобны и дешевы, но стоимость электроэнергии значительно превосходит газ. Мазут менее распространен, но все еще используется в некоторых частях страны, особенно на севере.

Прежде чем принимать решение о типе топлива, определите, какие виды топлива легкодоступны в вашем районе, а также узнайте их относительную стоимость. Фирмы, устанавливающие отопительное оборудование, могут предоставить некоторые обоснованные сметы и расчеты на различные виды топлива или источники энергии.

Как обогреть дом – водой или воздухом?

Большинство отопительных систем используют либо принудительное распределение горячей воды, циркулирующей по трубам отопления, либо воздух, подогретый и подаваемый по воздуховодам (именно такую систему мы предлагаем нашим клиентам). Что касается использования воздушной системы, то она является самым популярным вариантом в большинстве частных домов США и Канады, а в Россию такая система пришла относительно недавно.

Ее устройство подробно описано на нашем сайте. В системах с горячей водой теплоноситель циркулирует по медным или пластиковым трубопроводам, и в них обычно используется бойлер, а радиаторы батарей расположены обычно на стенах под окнами. Такие популярные системы, как теплый пол, могут быть электрическими, но в качестве системы отопления предпочтительно также использовать воду – она циркулирует в трубах, заключенных в плиты перекрытия (важна глубина размещения для равномерного нагрева пола), и тепло затем равномерно излучается по всей комнате.

Оба типа таких систем имеют свои преимущества и недостатки. Основное преимущество воздушных систем – многофункциональность. Воздуховоды могут также использоваться для центрального кондиционирования и вентиляции дома, а также для фильтрации и увлажнения воздуха в помещениях. При правильной установке и регулировке задвижек, когда устанавливается требуемая скорость воздушного потока через решетки, эффект сквозняка или шум от вентилятора отсутствуют.

Трубы отопления (двухтрубный контур – более современное решение) могут «шуметь» за счет напора воды, а также передавать шум от бойлера, и даже распространять пыль и запахи по всему дому. Воздуховоды также могут иметь утечки, теряя нагретый воздух на чердаке или в подсобном помещении, что увеличивает расходы на отопление на целых 20-30%. При использовании многофункциональной воздушной системы нужно убедиться, что воздуховоды герметично закрыты – тогда потери тепла будут сведены к минимуму. Рекуператоры – или теплообменники, устанавливаемые в воздушной системе – также помогают значительно сэкономить энергозатраты, подогревая воздух с улицы за счет тепла выводимого из помещений воздуха.

Водонагревательный котел в системе водяного отопления имеет двойное назначение. Помимо отопления он также используется для подачи горячей воды в краны. С другой стороны, стоимость монтажа и самого оборудования (бойлер, трубы) водяных систем могут быть выше, чем у систем с использованием приточного воздуха. К тому же в случае установки водяной системы Вы будете вынуждены дополнительно монтировать отдельно вентиляцию и систему кондиционирования.

В существующем доме, как правило, более экономично оставаться с уже установленной системой отопления, если вы не планируете капитальный ремонт.

КПД систем отопления дома

Одним из наиболее важных факторов, который следует учитывать, является эффективность системы. Чем выше эффективность, тем меньше будет стоить ее эксплуатация. Даже относительно небольшая разница в годовых расходах на энергию будет как снежный ком увеличиваться в течение всего срока эксплуатации системы.

Стандартные оценки эффективности для систем отопления жилых помещений именуется показателем годовой эффективности использования топлива (AFUE). Такой показатель служит мерой сезонной эффективности, учитывающей нормальные эксплуатационные потери, а также изменения температуры наружного воздуха.

Что же касается используемого оборудования, то конденсационные газовые воздухонагреватели в воздушной системе имеют поистине удивительную энергоэффективность – 95-96%. То есть практически вся энергия сгораемого топлива используется на обогрев воздуха в помещениях. Для сравнения: энерго-эффективность котлов в водяной системе не превышает 60%.

Оборудование для отопительных систем

При сравнении затрат на различные системы отопления не забудьте учитывать не только их первоначальную стоимость, но и долгосрочные затраты на эксплуатацию и обслуживание систем.

Самые популярные системы отопления используют воздухонагреватели, водогрейные котлы и электрические тепловые насосы.

Газовые печи (воздухонагреватели)

Современные газовые печи обычно имеют КПД между 78% и 96%.

«Базовая модель», или минимальная эффективность новой печи обычно соответствует 78-80% (по сравнению с 60-70% для более старых моделей). Повышение эффективности в основном связано с использованием теплообменников улучшенной конструкции, электронного зажигания и внутренних заслонок, уменьшающих потери в процессе вывода отработанных газов.

Самые эффективные – газовые или пропановые конденсационные печи, имеющие показатель AFUE в 90-96%. Эти печи используют второй теплообменник для рекуперации части тепла, теряемого в виде водяного пара. Водяной пар в выхлопном газе конденсируется, выделяя дополнительное полезное тепло и понижая температуру выхлопных газов до того уровня, когда его можно выпускать наружу через пластиковую трубу. Хотя такой тип системы дороже, он часто является наиболее рентабельным вариантом в холодном климате или для домов значительной площади.

В дополнение к AFUE оборудования, также требуется учитывать электрическую эффективность системы. Печи могут потреблять значительное количество электроэнергии, главным образом для питания двигателя вентилятора. Ищите систему, имеющую высокую электрическую эффективность. Двигатели вентиляторов с несколькими скоростями или с переменной скоростью обычно более эффективны, чем односкоростные двигатели.

Котлы

Отопительные бытовые котлы западного производства, произведенные с 1992 года, должны иметь AFUE не менее 80%. Для сравнения, многие старые котлы имеют AFUE только 55-65%. При покупке нового котла необходимо учесть наличие энергосберегающих приспособлений, экономичность энергопотребления и возможность непрямого нагрева воды.

Энергосберегающие приспособления могут снизить потери во время между циклами нагрева, а также при повышении температуры на улице. Такие приспособления, как модулирующие аквастаты, регулируют температуру воды в котле в зависимости от температуры наружного воздуха, и помогут как снизить эксплуатационные расходы, так и одновременно улучшить комфорт в доме.

В дополнение к первичному топливу, котлы также используют для нагрева воды электричество, главным образом потребляемое для питания циркуляционного насоса (насосов). Выбирайте систему с высокоэффективными насосами и выясните у продавца, насколько энергоэффективна данная системы.

Современный отопительный котел обеспечивает эффективное нагревание воды также благодаря тому, что нагрев воды и ее накопление разделяются. При установке нового котла рассмотрите возможность замены существующего накопительного водонагревателя системой с изолированным баком, вода из которого поступает в бойлер с нагревательной спиралью.

Электрические тепловые насосы

Тепловые насосы (не путайте с тепловой пушкой!) используют хладагент, как и обычный кондиционер, но в отопительный сезон они могут включаться в режиме реверса, производя тепло, а не холод. Они намного более энергоэффективны, чем другие виды электрического отопления, и во многих случаях будут иметь эксплуатационные расходы, сравнимые с (или даже ниже) газовой печью. При выборе теплового насоса обратите внимание на коэффициент сезонной энергоэффективности, или HSPF. Текущее минимальное значение HSPF для тепловых насосов составляет 7,6, а модели с высокой эффективностью имеют 9 HSPF или выше. Чем выше HSPF, тем ниже ваши годовые расходы на отопление. Однако тепловой насос можно эффективно использовать при температурах наружного воздуха близких к нулю, но не ниже его. То есть для России – это межсезонье (ранняя весна или поздняя осень). Зимой обогревать дом тепловым насосом не получится!

Что касается геотермальных тепловых насосов, то они еще более эффективны, поскольку извлекают тепло либо под землей, либо из воды, откачиваемой из-под земли. Эффективность геотермального теплового насоса выражается в виде коэффициента эффективности или COP. Новые геотермальные системы имеют коэффициенты COP от 2,5 до 4,0, при значении COP 3,0 примерно эквивалентным HSPF равным 10. Однако они могут стоить намного дороже, чем обычные тепловые насосы. В целом такой вид отопления в России еще очень слабо развит.

Новейший тип теплового насоса, называемый бесконтактным, является идеальным вариантом модернизации системы отопления для домов без установленной системы воздуховодов. Встроенные в стену блоки могут быть установлены в отдельных помещениях и подключены к единому внешнему блоку. Как и любой иной тепловой насос, такая система может обеспечивать как отопление, так и кондиционирование воздуха, но без затрат на установку системы воздуховодов.

Особенности разных отопительных систем

Система водяного отопления

Принцип работы нам известен и понятен с детства – котел (чаще всего это газовый котел или электрический) нагревает воду, которая затем насосом нагнетается в трубы и прокачивается по системе через радиаторы отопления в комнатах дома.

Преимущества данной системы:

• – большой выбор оборудования (трубы, котлы, радиаторы) – сегодня на российском рынке сотни компаний, предлагающих установку систем водяного отопления и оборудование для них.
• – систему водяного отопления возможно установить в загородном доме практически на любом этапе его строительства, в том числе после завершения внутренней отделки
• – не существует ограничений по площади отапливаемых помещений и дома в целом
• – все зависит только от мощности отопительного оборудования, диаметра труб и др. технических параметров
• Одновременно у водяной системы есть и весьма существенные недостатки:
• – высокая стоимость и громоздкость оборудования – газовый или электрический котел, разведенные по дому трубы и радиаторы отопления, фитинги, насосы
• – инерционность системы: долгое время от начала работы котла до прогрева труб и прогрева воздуха в помещениях
• – большое количество уязвимостей: воздушные пробки в трубах, риск замерзания труб зимой, протечки в местах стыков
• – система плохо регулируется и поддерживает заданную температуру по причине своей инерционности и распространения тепла конвекционными потоками воздуха (в результате теплый воздух уходит под потолок, а внизу у пола застаивается холодный воздух)
• – крайне низкий КПД – 50-60% (низкий коэффициент преобразования энергии в тепло отрицательно влияет на себестоимость системы, ее экономичность)

Система водяного отопления – однотрубная или двухтрубная?

Кратко напомним: однотрубная система предполагает последовательное соединение радиаторов отопления с трубой, по которой подается нагретый теплоноситель. При такой закольцованной схеме температура в трубе и каждой последующей батарее снижается.
Двухтрубная система – более современная, предполагает независимое друг от друга соединение радиаторов с основной трубой (существуют 2 разновидности разводки труб – параллельная и лучевая).

На форумах, посвященных строительству частного дома, кипят дискуссии – какая система более выгодна и целесообразна. Мы собрали все ответы в несколько понятных советов:

• – Однотрубная система может быть достаточно эффективной только для дома небольшой площади – до 150 кв. Метров
• – Однотрубная система проще в монтаже и экономнее по расходу труб
• – Однотрубная система менее удобна и эффективна в плане энергоэффективности. К тому же она не позволяет индивидуально регулировать температуру для разных помещений.
• – Двухтрубная система позволяет устанавливать комнатные регуляторы на батарею и экономит расход энергии.
• – Двухтрубная система требует обязательной регулировки и гидравлической настройки специалистами (наладка «своими руками» не рекомендуется).

Трубы для водяного отопления

Сегодня благодаря развитию технологий в основном для водяной системы отопления используют трубы из полипропилена, а не металлические. Пластиковые трубы легче, проще в монтаже, значительно дешевле. При выборе полипропиленовых труб следует обратить внимание на:

• – Коэффициент линейного теплового расширения. Неправильно подобранные трубы могут значительно деформироваться и изгибаться, в них могут образовываться точки напряжения, приводящие к протечкам в местах соединений.
• – Внутренняя поверхность трубы должна быть максимально гладкой, чтобы на ней не скапливались отложения и загрязнения, приводящие к сужению диаметра трубы, ухудшению циркуляции теплоносителя, повышенной шумности.
• – Для систем отопления желательно использовать полипропиленовые трубы с максимальной теплостойкостью с маркировкой PN25
• – такие трубы рассчитаны на давление 2,5 МПа, температуру теплоносителя до 95 С и применяются даже в магистральных теплотрассах.

Монтаж системы водяного отопления

• – Чтобы избежать воздушных пробок, трубы на одном этаже не должны иметь перепадов и наклона. Также воздух в систему может поступать по причине износа крыльчатки водяного насоса, которая начинает работать в режиме кавитации и пузырьки воздуха поступают в трубу
• – Правильно смонтированная система имеет своей верхней точкой расширительный бачок, откуда и выходят излишки воздуха.
• – При установке труб и радиаторов нужно соблюдать минимальный зазор от пола в 15 см. для беспрепятственной установки покрытия пола и плинтусов.
• – Перед запуском системы в эксплуатацию обязательно проводится пуско-наладка, в процессе которой система тестируется под давлением на наличие протечек. Пусконаладочные работы и запуск производятся при температуре не ниже 5 С тепла.

Монтаж однотрубной системы батарей

Водяное отопление в частном доме можно реализовать по двум наиболее популярным схемам: это однотрубная и двухтрубная система. Рассмотрим первый вариант, так как он во многом наиболее целесообразен и экономичен для частного дома, в особенности при монтаже системы своими руками.

Для небольшого одноэтажного дома однотрубная система с последовательным соединением батарей (радиаторов) отопления отвечает своим задачам сделать ваш дом теплым и комфортным при минимальных издержках – как финансовых, так и трудозатрат.

Батареи соединяем последовательно, а отвод воды делаем по единой трубе. При этом не забывайте соблюдать уклон – 5 мм на каждый метр. При уклоне система будет работать даже в случае отказа помпы (насоса), а отказы оборудования или перебои с подачей электроэнергии за городом случаются. Труба отвода воды должна проходить по противоположной стене.

Недостатки системы: каждая последующая батарея прогревается хуже предыдущей. Но для небольшого по площади дома разница будет несущественной.

Другой недостаток – выход из строя всей системы при неисправности одной из батарей.

Варианты исполнения однотрубной системы:

• – горизонтально
• – вертикально

В обоих вариантах можно использовать параллельные цепочки батарей. Вертикальная система больше прогревает второй этаж – батареи на первом этаже будут прохладнее. Для выравнивания температуры отрезки трубы между батареями снабжаются байпасными перемычками.

В обоих случаях используется минимальное количество материалов, и смонтировать такую систему своими руками можно за несколько дней.

Схема с использованием байпасов получила название «ленинрадка». Она позволяет сгладить изменение температуры от батареи к батарее, так как часть потока горячей воды направляется в обход радиатора отопления.
Циркуляционный насос, включенный в систему, дополнительно уменьшает потери тепла в последующих звеньях. Наилучшим образом это реализуется с использованием труб увеличенного диаметра.

Установка перемычек (кранов) для каждой батареи позволяет регулировать температуру для каждого отапливаемого помещения, а также выключать отдельную секцию в случае неисправности – при этом не выключая систему целиком.

Монтаж двухтрубной системы

Двухтрубная система позволяет равномерно распределять тепло в частном доме любой площади и этажности.
Существует 2 схемы монтажа двухтрубной системы: с нижней и верхней разводкой.

Двухтрубная система с нижней разводкой.

Основные достоинства данной системы в том, что батареи можно подключать снизу, а сами трубы легко скрываются под полом или внизу в стене. Монтаж облегчен, как и декорирование помещений. Но для такой системы обязательно используется циркуляционный насос, а также в каждой секции батарей устанавливается клапан для стравливания воздуха.

Двухтрубная система с верхней разводкой

Оптимальна для многоэтажных зданий, поэтому в частном домостроении используется нечасто. Воздух стравливается при помощи расширительного бачка, устанавливаемого в верхней точке контура. Полипропиленовые трубы идут с уклоном (5 мм на каждый метр), что позволяет нагретой воде циркулировать в ней самотеком.
Основной недостаток – более сложное подключение и монтаж, а также декорирование труб, идущих к батареям отопления не снизу, а с потолка.

Лучевая схема разводки труб отопления

Лучевая схема использует распределительные шкафы в качестве основных узлов, от которых к каждой батарее разводятся подающая и возвратная магистраль в индивидуальном порядке. Эта система отличается гибкостью, позволяет хорошо маскировать трубы в помещениях. Ее основные недостатки – более высокая стоимость и необходимость монтажа на этапе строительства дома до его внутренней отделки (как и в случае с воздушным отоплением). Своими руками смонтировать лучевую систему сложно.

Естественная или принудительная циркуляция?

Создание необходимого наклона труб, расширительных бачков позволяет нагретой в котле воде циркулировать в системе естественным образом. Однако использование насоса увеличивает напор в трубах и передает тепло быстрее, учитывая малый диаметр современных полипропиленовых труб. Гидравлическое сопротивление создается на многих участках системы – в изгибах, соединениях, клапанах. Циркуляционный насос позволяет минимизировать потери тепла в системе.

Электрическое отопление

Выбирая оборудование, в первую очередь речь идет об электрическом котле, нужно принимать в расчет его мощности следующие значения:

1 кВт электроэнергии на 10 кв. метров отапливаемой площади.

Это усредненная величина, предполагающая 100% КПД самого котла (в этом плане электрический котел – самое энергоэффективное оборудование по сравнению с твердотопливным или газовым котлами). Но эта величина не учитывает теплотехнических характеристик самого строения, а они могут быть весьма различны и рассчитываются для конкретного объекта.

Также в расчет требуется взять необходимую мощность для нагрев воды (если это двухконтурный котел, которым предполагается нагревать воду в кране) – не менее + 20% от рассчитанной мощности. Также следует учитывать тепловые потери в трубах отопления, и колебания зимних температур – возможно, здесь потребуется добавить еще порядка 20-30%.

Установка оборудования для электрического отопления

В отличие от газовых и твердотопливных котлов, установка электрического котла в частном доме не требует каких-либо разрешений и согласований.

Если же Вы хотите организовать электрическое отопление по схеме «теплый пол», то здесь основную сложность будет представлять кабельная система, требующая дополнительной стяжки. Другие системы (при помощи кабельного мата или инфракрасной пленки) устанавливаются достаточно просто – требуется только подготовить теплоизолирующее основание, уложить мат или пленку, а затем на них уже можно укладывать напольное покрытие (линолиум, плитку, ламинат, паркетную доску).

Минусы электрического отопления

Основной минус – это стоимость эксплуатации такой системы, т.к. электроэнергия, выступающая как энергоноситель – наиболее дорогой вид энергии.

Приведем стоимость 1 кВт для сравнения для различных видов энергоносителя на февраль 2016 года в Подмосковье:

Природный газ	СУГ	Твёрдое топливо	Дизель	Электричество
0,48 – 0,75 руб/кВт	2,2 – 2,7 руб/кВт	2,5 – 3,5 руб/кВт	4 – 4,4 руб/кВт	4,65 – 5,03 руб/кВт

Таким образом, устанавливая электрическую систему, Вы можете прикинуть свои расходы на отопления из расчетов, приведенных выше.

Отдельно требуется сказать об ИК-отоплении при помощи ИК-обогревателей. Такой вид отопления обогревает не воздух в помещении, а находящиеся в зоне прямого действия излучения предметы (человека в том числе). В результате помещение и воздух в нем могут оставаться холодными еще долгое время после включения (большая инерционность). К тому же ИК-излучение небезопасно для здоровья человека, и находиться длительное время в зоне действия таких обогревателей опасно для здоровья. Поэтому ИК систему можно рассматривать только как вспомогательную, и в основном для нежилых помещений.

Еще одним серьезным минусом является значительная мощность, потребляемая электросетью при электрическом отоплении. Далеко не везде выделанные на загородный дом лимиты соответствуют мощности, необходимой для его отопления. Также для такого отопления требуется специальная усиленная внутренняя электропроводка. Наконец, изношенные электросети в загородной местности нередко отключаются, и тогда Ваш дом может вовсе остаться без тепла.

Выводы: электрическое отопление дома удобно, его просто монтировать, стоит оно недорого, но его крайне недешево эксплуатировать и далеко не всегда это вообще возможно.

Система электрического отопления и ИК-панели

Отопление электричеством, с одной стороны, самый простой вариант с точки зрения монтажа – электрических отопительных приборов масса, их просто требуется подключить к розетке или кабелю, регулируются подобные системы быстро и удобно. Большую популярность приобрели системы отопления «теплый пол», также нагреваемые электричеством. Почему же тогда такие системы не приобрели массовость?

• – высокая стоимость эксплуатации. Нагревательные электрические приборы – самые дорогостоящие в использовании. Для дома площадью 100 кв. м. потребуется мощность порядка 4000 кВт в месяц: вы можете самостоятельно произвести расчет по текущим тарифам. Поэтому те же «теплые полы», подогреваемые электричеством, обычно устанавливаются только в отдельных помещениях (спальня, ванная, бассейн), а не по всему дому.
• – значительная мощность оборудования диктует требования к электропроводке внутри дома и к электросети, к которой он подключен. Если мы говорим про загородный дом, то в российских условиях сети и электропроводка просто не в состоянии поддержать требуемые мощности, и эксплуатация системы электрического отопления либо невозможна, либо опасна

Отдельно скажем про ИК-панели.

Данный вид отопления ни в коем случае нельзя применять в жилых помещениях! ИК-излучение далеко не безвредно – принцип его направленного действия в тепловом воздействии на материальные объекты (мебель, стены, человека), но воздух НЕ ПРОГРЕВАЕТСЯ. ИК-излучение нагревает предметы, а затем от них нагревается воздух в помещении. Процесс этот небыстрый, инерционный. В результате Вы можете ощущать тепло в том месте, куда направлено излучение, но воздух и остальное пространство будут оставаться непрогретыми. ИК-излучение, направленное на человека, действует также, как прогревание в кабинете физиотерапии: такое воздействие небезопасно, назначается только по предписанию врача и строго дозировано.

ИК-панели – это приборы, используемые, прежде всего, для технических помещений. Забудьте про эту опцию в качестве системы отопления дома.

Расчет системы отопления дома

Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.

Как рассчитать отопление частного дома?

С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению.

В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.

На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам.

Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.

Для правильного расчета мощности отопительного оборудования нам потребуется:

1. Расчет теплопотерь дома для каждого из отапливаемых помещений. Такой расчет делается «с запасом», исходя из наиболее холодного периода года. При этом следует учитывать еще и региональный сезонный коэффициент мощности отопителя (котла).

Для Москвы = 0,5
Сев. Полярный круг (Архангельск) = 0,75
Юг России (Ростов-на-Дону, Астрахань, Кавказ) = 0,35

Данные по теплопотерям дома рассчитываются на основе материалов и конструкции строения, а также площади остекления помещений. Для расчета берем следующие параметры:

• – общая площадь помещения
• – толщина и материал стен (наружных)
• – площадь окон и их теплопотери (двойной, тройной стеклопакет, обычное окно)
• – полы и потолок, конструкция и утепление

Далее выполняем расчет теплопотерь каждой из поверхностей и подсчитываем суммарные теплопотери для помещения в ваттах (Вт).

После подсчета теплопотерь по всем отапливаемым помещениям мы находим итоговую можность оборудования, которая должна равняться или превышать полученное значение.

Таблица теплового сопротивления материалов (из расчета разницы в 50 гр. между температурой снаружи и в доме).

Для самостоятельного расчета системы отопления воздухом вы можете воспользоваться нашим

Теплые полы

Теплый пол – это комфортный и более экономичный (на 20-25%) способ обогрева дома по сравнению с традиционным водяным отоплением. Но монтаж теплого пола обходиться дороже, как и ошибки такого монтажа.

Водяной теплый пол

Более экономичен по расходу энергии в сравнении с электрическим (инфракрасным), но сложнее и дороже в монтаже. Особое внимание следует уделить:

• – высоте бетонной стяжки над трубами – оптимально 5-6 см. для равномерного прогрева
• – слою теплоизоляции – чтобы тепло не расходовалось впустую и не уходило вниз
• – в качестве теплоизоляции рекомендуется использовать вспененный полистирол плотностью более 25 кг/м.куб., а не полиэтилен, предлагаемый на рынках. После установки стяжки толщина первого уменьшится в 5-10 раз, что негативно повлияет на его отражающие тепло свойства.

Электрический теплый пол

– Не приспособлен для установки на него тяжелой мебели – так, ножка тяжелого шкафа, стоящая на внутреннем кабеле, может вызвать его перегрев и перегорание. Как результат – вскрытие пола и дорогостоящий ремонт.

Отопление электричеством – котел или конвекторы?

Плюсы конвекторов очевидны и неоспоримы.

• – Проще установка
• – Эффективнее регулирование температуры– Быстрый прогрев помещений (отсутствие посредника в виде теплоносителя)

Однако при установке конвекторов следует обратить внимание на следующее:

• – Суммарная мощность конвекторов будет выше мощности котла для дома заданной площади. При установке конвекторов необходимая мощность для прогрева отдельного помещения всегда будет округляться вверх. При пиковом потреблении нагрузка на электросети будет сильнее, чем при эксплуатации электрического котла, это может вызвать перегрузку и сбой в подаче электроэнергии.
• – Котел имеет функцию нагрева в ночное время при пониженных ставках на электроэнергию. При этом, что мощность системы с котлом в любом случае окажется ниже системы с конвекторами, электрический котел – более экономичен.
• – Пожарная и электробезопасность системы с котлом выше, так как не требуется распределять по дому электрокабели и электроприборы повышенной мощности, вся электрика расположена в одном подсобном помещении.

Мощность системы отопления – нужно ли больше?

При монтаже и пусконаладочных работах для любой новой системы отопления важна правильная калибровка, обеспечивающая эффективность ее работы и комфорт в доме. В своей практике нам нередко приходится сталкиваться с ситуацией, когда недобросовестные или непрофессиональные подрядчики устанавливают более мощные системы, чем это действительно необходимо. Делается это часто для компенсации неверно спроектированной системы распределения, или по причине «косяков» с теплоизоляцией. Мощная система быстрее нагреет воздух в доме, но, возможно, никогда не заработает максимально эффективно.

Перед установкой системы отопления обязательно выполняются расчеты тепловой нагрузки системы с учетом теплопотерь помещений дома, для чего необходимо включить в них отапливаемую площадь, теплоизоцию, герметичность, ориентацию окон и другие факторы, влияющие на расход тепла.

Делаем отопление в доме своими руками

Вы любите и умеете «все делать» своими руками, и намерены оборудовать свой дом системой отопления самостоятельно? Или же собираетесь обустроить дом руками профессионалов, но хотите знать важные детали, чтобы контролировать их работу?

Тогда информация ниже – для Вас: мы собрали те полезные советы, которые, надеемся, Вам пригодятся.

Водяное отопление – какие трубы и материалы выбрать?

1. Выбор труб для отопления частного дома (водяное отопление).

Что касается материала и диаметра труб, то при наличии старых труб в доме (если планируется врезка), материал лучше брать тот же – так как переход с материала на материал (например, на полипропилен с металла) нежелателен. Любое соединение – это дополнительный потенциальный источник протечки, хотя при современном разнообразии герметиков это давно уже не проблема, в отличии от недавнего прошлого, когда использовалось исключительно льняное волокно. Поэтому если в Вашем доме уже есть металлические трубы – лучше, все-таки, приваривать к ним трубы из металла.

Если же Вы планируете устанавливать новые трубы, то лучшим материалом, на наш взгляд, сегодня является армированный алюминием полипропилен. Этот материал обладает множеством достоинств – он не ржавеет, не накапливает грязь и продукты биологического разложения внутри и отложения извести – таким образом, внутренний диаметр на протяжении длительного времени не изменяется, как и пропускная способность такой трубы. Эти трубы легко монтировать, да и стоят они недорого. В отличие от пластиковых труб у армированных полипропиленовых коэффициент расширения при нагревании меньше в 10 раз! Однако при этом важно соблюдать температурный режим – в трубы из полипропилена не следует подавать воду из котла температурой, превышающей 80 градусов.

И еще – правильно выбирайте индекс труб из полипропилена. Для системы отопления подходят трубы с маркировкой PN 25.

1. Диаметр труб.

Для расчета необходимого для системы отопления диаметра трубы пользуются следующей формулой:

Где:

• D — нужный нам диаметр трубопровода (в мм)
• ∆t° — дельта температур (разница в температуре подачи и обратного потока), °С
• Q — тепловая нагрузка в кВт для данного отрезка системы
• V — скорость течения теплоносителя, м/с.

В двух таблицах ниже приведены уже рассчитанные оптимальные параметры для полипропиленовых труб (оптимальный диапазон скорости теплоносителя лежит в пределах от 0,3 до 0,7 м/с) – этот диапазон выделен розовым цветом.

При возрастании скорости течения теплоносителя эффективность системы увеличивается, но при этом возрастает ее шумность. При малой скорости потока увеличивается вероятность появления воздушных пробок, а также расход энергии на обогрев. При увеличении скорости потока для доставки необходимого количества тепла мы можем использовать уменьшенный диаметр труб, что сокращает издержки на систему.

Итак:

• – выбираем необходимый объем тепла в кВт (крайняя левая колонка)
• – определяем диаметр трубы (в пределах розового диапазона), стараясь при этом выбирать трубы меньшего диаметра
• – производим расчеты для всей системы (последовательно подбирая оптимальный диаметр для участков системы от котла до первого разветвления и далее – по мере разводки потоков, ориентируясь на ту тепловую мощность, что нам требуется обеспечить на выбранном участке).

Отопление «теплый пол»

Самостоятельно обустроить в доме систему отопления «теплый пол» непросто, но при наличии опыта, времени и материалов – вполне возможно. Рассмотрим несколько основных подводных камней, которые обычно встречаются в процессе такого строительства.

1. Делаем стяжку водяного теплого пола.

Цементно-песочная стяжка, заливаемая поверх оборудованного в полу теплового контура (водяного или электрического), подвергается постоянным перепадам температур, и это нужно учитывать в первую очередь. Для компенсации теплого расширения требуется предусмотреть зазор в 5 мм. по периметру стяжки теплого пола. При этом следует учитывать, что если в полу установлено 2 греющих контура, то между ними также следует предусмотреть деформационный зазор.

Толщина бетонной стяжки варьируется, но специалисты в качестве оптимальной советуют придерживаться толщины в 50 мм над верхним краем труб (при стандартной толщине труб общая толщина стяжки в таком случае составит 70 мм). Такая стяжка позволит максимально эффективно и равномерно распределять тепло по поверхности теплого пола, а также гарантированно выдержит нагрузки мебели в комнате. Минимальная толщина не должна составлять менее 30 мм над трубой – но в этом случае пол будет прогреваться неравномерно. При увеличении толщины более 50 мм значительно возрастает инерционность системы отопления.

Состав смеси под стяжку – 1 часть цемента к 3 частям песка с обязательным добавлением пластификатора. Чтобы облегчить себе работу (вы же планируете делать теплый пол своими руками?), можно приобрести уже готовую строительную сухую смесь для теплого пола – ее вы найдете на любом строительном рынке.

ВНИМАНИЕ: не забудьте установить контрольные риски или маячки, при помощи которых Вы легко сможете контролировать толщину заливки. И не забывайте, что для полного затвердения стяжки при комнатной температуре требуется не менее 3-х недель, только затем можно приступать к укладке напольного покрытия.

1. Электрический теплый пол под кафельную плитку

В отличие от водяного теплого пола, в случае с электрическим нагреваемым полом под кафель делать бетонную стяжку не требуется. Для такого пола в качестве нагревательных элементов используются кабельные маты или стержневые нагреватели. Поверхность пола под нагревательными элементами выравнивается с помощью грунтовки, и затем на ней закрепляются элементы нагревательной системы, а также температурный датчик в гофро-трубке. Выполняются подключения в соответствие с электрической схемой, проверяется работа системы.

Далее наносится слой клея под плитку толщиной не менее 2-х см, на который укладывается плитка.

При этом для помещений с повышенной влажностью (ванной комнаты) рекомендуется делать гидроизоляционную прокладку – в таком случае клей наносится в два слоя, слой гидроизоляции – между ними.

ВНИМАНИЕ: для любого вида теплого пола обязательно требуется хорошая теплоизоляция в основании – или большая часть тепла будет уходить вниз, а не в комнату! Толщина теплоизоляции – 90 мм (для помещений цокольного этажа) и не менее 30 мм. для прочих помещений. В качестве теплоизоляции используются минеральные волокнистые утеплители (сегодня на рынке представлено множество утеплителей такого типа).

Воздушное отопление дома

Для того, чтобы сделать в доме воздушное отопление своими руками, в начале требуется произвести немало инженерных расчетов, цель которых – определить необходимую мощность устанавливаемого оборудования и правильным образом спроектировать систему воздушных каналов (воздуховодов). Также на этапе планирования системы следует определить, какие функции она будет выполнять – только лишь функцию отопления (что реже), или требуется воспользоваться всеми теми преимуществами, которые дает владельцу загородного дома такая система – это и отопление, и вентиляция, и кондиционирование «в одном флаконе». К тому же можно заранее предусмотреть возможность подключения дополнительных опций – например, обеззараживания воздуха или его увлажнения. Так как сегодня системы воздушного отопления в значительной степени автоматизированы, Вы можете также выбрать наиболее подходящую автоматику для регулировки климата в своем доме из широкого спектра существующих на рынке.

Даже, если у Вас есть опыт проектирования систем вентиляции, и Вы знаете, как определить необходимое сечение воздуховода, не стоит самостоятельно рассчитывать систему воздушного отопления дома. Ошибки при разработке такой системы сведут к минимуму все её достоинства и не обеспечат Вам должного комфорта. Лучше всего обратиться к специалистам, которые разработают проект, а уже по нему можно самостоятельно выполнить все работы.

Чаще всего за самостоятельную реализацию климатической системы на базе канальной воздухонагревательной установки в частном доме, то есть системы воздушного отопления дома, берутся жители удалённых от московской области районов. Тем самым они экономят на транспортных и командировочных расходах монтажной бригады и их услугах. Используемые для систем воздушного отопления безфланцевые воздуховоды позволяют самостоятельно выполнить их монтаж при наличии минимальных навыков работы с тонколистовым металлом. Конечно, у профессиональных монтажников это займёт существенно меньше времени и не всегда экономия на их услугах будет оправдана.