Схемы отопления дома

Множество людей, проживающих в регионах, где температура в зимнее время опускается за минусовую отметку, нуждаются в создании правильной системы обогрева. Отопление дома может быть выполнено по нескольким схемам.

Отопление необходимо каждому жилому зданию, но его установка стоит довольно дорого, поэтому рациональнее будет выполнить данную работу своими руками.

Самой распространенной считается система водяного отопления, схема которой основывается на циркуляции воды, нагревающейся от котла. Для нагрева воды могут быть использованы различные виды топлива. Намного реже применяется система отопления дома воздухом. Одним из новых видов отопления является система электрического обогрева дома.

Система отопления водой в частных домах

По мнению специалистов водяное отопление – самая простая и надежная система.

Схема системы водяного отопления.

Вода разогревается в котле, распределяясь затем по трубам и поступая на радиаторы комнат. Для циркуляции жидкости используют насос.

Чтобы сделать отопление в доме, необходимо приобрести:

• котел-генератор тепла;
• батареи;
• трубопровод;
• вода либо антифриз.

В роли топлива для нагревания котла может выступать газ природный, дрова, уголь, мазут, электроэнергия и др.

Помимо основных основных элементов понадобятся еще и вспомогательные устройства регулировки:

• расширительная емкость для отведения излишков воды либо антифриза, образующихся в процессе нагрева;
• терморегуляторы;
• насос для циркуляции;
• манометр;
• воздухоотводчик;
• клапаны для предохранения.

Как устроена и работает система?
В первую очередь необходимо подобрать мощность котла исходя из площади обогреваемого помещения.

Выбор котла делается исходя из площади дома.

Если обогреваемая площадь варьируется в пределах 30 – 1000 м², то возможно применение электрических котлов с мощностью 3 – 105 кВт. Применение электрокотлов ограничивается по следующим причинам:

• недостаточная мощность электроэнергии;
• высокий расход электроэнергии, учитывающий затраты 1 кВт на 10 м² помещения при высоте потолка менее 3 м;
• перебои подачи электроэнергии.

Для создания системы отопления дома используют трубы из различных материалов:

• сталь;
• оцинкованная сталь;
• нержавейка;
• медь;
• полиэтилен;
• полипропилен;
• металлопластик.

Трубы из стали имеют очень существенный минус – подверженность коррозии. В трубах из оцинковки и нержавейки такой недостаток отсутствует. Для их монтажа лучше применять соединения на резьбе. Металлический трубопровод требует навыков и квалификацию. В современном строительстве такие трубы почти не используют.

Медные трубы самые надежные, они могут служить вам на протяжении многих лет не требуя ремонта или замены.

Медные трубы в основном используются при эксклюзивном строительстве. Они выдерживают очень большие температуры и повышенное давление. Соединяют их высокотемпературной пайкой при помощи припоя, содержащего серебро.

Полимерные трубы очень легко монтировать.

Металлопластиковые трубы – очень прочные, устойчивые к коррозии, предотвращают образование осадка на стенках.

Рассматриваемая система отопления дома может быть как одноконтурной, так и двухконтурной. Предназначение первой – только отопление, второй – нагрев воды для быта и отопление.

Разводка труб может быть осуществлена тремя способами:

• однотрубным;
• двухтрубным;
• коллекторным.

При однотрубной разводке горячая вода из котла последовательно поступает к батареям (сначала к одной, затем к другой), то есть самая крайняя батарея в цепи будет наиболее холодной.

1 – водорозетка стиральной машины, 2 – водорозетки смесителя раковины, 3 – водорозетки на планке смесителя ванной, 4 – коллектор холодной воды, 5 – коллектор горячей воды, 6 – обратные клапана, 7 – счётчик горячей воды, 8 – счётчик холодной воды, 9 – редуктора давления, 10 – фильтры грубой очистки, 11 – отсечные краны,12 – стояки горячей и холодной воды.

Для частного дома лучшим вариантом будет двухтрубная разводка.Такая система разводки позволяет с легкостью регулировать температуру, так как к каждому радиатору производится подводка горячей и холодной воды.

Коллекторная разводка универсальна и позволяет создавать отопление со скрытыми трубами. Монтировать такую систему можно и без навыков. Каждый этаж оснащен специальными шкафами, в которых находятся коллекторы с идущими к батареям трубами. В шкафу находится и запорная арматура. Обязательная установка шкафов и повышенные затраты на трубы являются основными недостатками коллекторной разводки.

В зависимости от выбранной системы (однотрубной или двухтрубной) будут зависеть затраты на трубы. Однотрубная система более дешевая.

Расчет отопления

Расчет ведется из того, что на 10 м² понадобится 1 кВт мощности отопления.

Коэффициенты поправки:

• 2 окна, выходящие на северную сторону – 1,3;
• 2 окна, выходящие на южную и восточную стороны – 1,2;
• 1 окно, смотрящее на северную или западную сторону – 1,1.

Пример: двухэтажное помещение 100 м² с 4 комнатами по 2 окна в каждой.

Для данного метража понадобится котел одноконтурный, имеющий мощность 25 кВт (к примеру, газовый), или котел двухконтурный 28 кВт. Стоимость такого котла примерно составляет 900 $. Также можно использовать котел электрический, который обойдется в пределах 900 – 950 $.

Из оборудования понадобятся:

• батареи (8 шт размером 500 х 800 и мощностью 1,6 кВт – на первом этаже по 2 шт на окно и 4 шт размером 600 х 1000 и мощностью 2,3 кВт на втором этаже);
• трубы полипропиленовые – 200 м;
• кронштейны;
• уголки;
• краны;
• монтажные работы ;
• проект и его согласование.

Все это обойдется примерно 11 тыс.$.

Если предполагается подводка газа, то потребуется проект и его согласование, который стоит в пределах 400 $. Проводка газопровода еще 1,5 тыс. $. Электрический котел исключит расходы на проводку, дымоход и котельную.

Водяное отопление имеет существенный недостаток – очень трудоемкий и дорогостоящий монтаж. Также необходимо систематическое производство профилактических работ. Если система заполнена антифризом, то нельзя забывать, что их наличие может привести к появлению течей. Каждые 5 лет необходима замена, так как антифриз стареет и температура замерзания увеличивается.

Воздушное отопление дома

Такие системы бывают:

• гравитационные;
• принудительной вентиляции.

Если система обогрева дома гравитационная, то движение воздуха происходит естественно вследствие температурных перепадов.

Схема воздушного отопления.

Теплые массы выходят под потолком из воздуховодов и вытесняют вниз более холодные (к примеру, вблизи окон или дверей) в направлении воздухозаборника. Этим обеспечивается циркуляция воздуха в отапливаемом помещении. Минусом такой системы является то, что поступающий холодный воздух из дверей, окон или из-за сквозняков нарушает циркуляцию, и верхняя часть помещения перегревается, а нижняя охлаждается. Преимуществом системы является независимость от линии электропередач.

Для системы с принудительной вентиляцией понадобится вентилятор с электрическим приводом, который поможет повысить давление воздуха и распределить его по помещениям. Теплоносителем является воздух, который греется тепловым генератором, представляющим собой горелку с теплообменником. Вентилятор подает воздух на горячий теплообменник туда, где производится выход продуктов сгорания. Воздух нагревается в пределах 45 – 60 C° и распределяется по воздуховодам в помещения. Затем, охлаждаясь, он возвращается через решетки или обратные воздуховоды опять в теплогенератор. Воздух в системах с принудительной циркуляцией перемещается значительно быстрее, однако появляется проблема, связанная с шумом в распределительных решетках или трубопроводах.

Воздушное отопление дома исключает котлы, радиаторы, трубы и другие элементы, использующиеся для систем водяного отопления.

Система и ее принцип работы

Помещения обогреваются нагретым воздухом. Система полностью автономна. Ее главный элемент – теплогенератор.

Камера сгорания теплогенератора предназначена для горения жидкого топлива или газа, подаваемого из горелки.

Важно. Дизельные и газовые горелки стандартны по своим размерам и подключению и являются взаимозаменяемыми.

Дизельная горелка требует дополнительного наличия бака, фильтров, топливопроводов. Бытовая система с газовым генератором может работать не только на магистральном природном газе, но и на привозном сжиженном бутан-пропане.

На месяц для отопления дома, имеющего площадь 100 м², понадобится 360 кг сжиженного пропана. В качестве альтернативы стандартным баллонам можно использовать резервуары для пропана (газгольдеры) емкостью 2,50 – 5,0 м³, которые закапываются в землю. Они не требуют специального обогрева.

Под камерой сгорания находится вентилятор, куда попадает воздух из комнат. Оттуда он движется в теплообменник. Затем разогретый воздух через воздуховоды распределяется по помещениям. Разогретый до 45 – 60 Cº воздух равномерно прогревает помещение. Затем через обратные воздуховоды или решетки в полу воздух попадает опять в теплогенератор. Отвод продуктов сгорания осуществляется при помощи дымохода. Для прогрева дома будет достаточно 1000 – 3800 м3/час подачи воздуха при давлении 0,150 кПа.

Большие площади и длинные воздуховоды приводят к потерям тепла, поэтому иногда устанавливают несколько генераторов тепла без воздуховодов. Воздуховод должен быть длиной не больше, чем 30 м, ответвления – не больше, чем 15 м.

Минусом воздушного отопления является сложность его модификации, необходимость качественного расчета воздуховодов, трудоемкость разводки, возможность установки только при новом строительстве, необходимость в кондиционировании и увлажнении воздуха.

Система электроотопления

Из множества вариантов электрического отопления домов (электроконвекторы, пленочные и кабельные системы для обогрева полов и потолков, длинноволновые инфракрасные обогреватели) будет
рассматриваться применение электроконвекторов, так как они пользуются большой популярностью при строительстве загородных домов в регионах, где отсутствуют газовые магистрали.

В основе расчетов лежит необходимая мощность для того, чтобы обогреть 1 м³ помещения:

• 50 Вт/м³ для зданий с плохой изоляцией;
• 40 Вт/м³ для слабоизолированных домов;
• 30 Вт/м³ для обогрева домов, имеющих утепление перекрытий и стен, пластиковые окна;
• 20 Вт/ м³ для помещений, имеющих хорошую теплоизоляцию, соответствующую стандартам скандинавских стран.

Схема электроотопления.

Пример. Для обогрева слабоизолированного дома, имеющего площадь 100 м² и высоту от пола до потолка 3 м (300 м³), потребуется 12 кВт (40 Вт/м³). Из этого следует, что на этой площади можно разместить 4 конвектора по 2,5 кВт каждый и 1 конвектор 2,0 кВт. Один такой конвектор в зависимости от производителя может стоить 100 – 250 $.

Достоинствами электроконвекторов являются относительно небольшие затраты на оборудование и отсутствие затрат на обслуживание и профилактические работы.

К недостаткам электроконвекторов можно отнести неравномерное прогревание помещения (горячий воздух накапливается сверху), зависимость от подачи электричества, наличие пыли. Для обогрева домов с большой площадью устанавливают вентилятор.

Выбор вида отопления

Правильный выбор системы для отопления дома зависит от наиболее доступного вида энергии, удаленности дома от населенного пункта, финансовых возможностей заказчика. Любая система имеет свои плюсы и минусы, и для принятия правильного решения лучше обратиться в проектную организацию.

Может быть будет лучше воспользоваться несколькими источниками энергии, например, сделать камин, работающий на твердом топливе, или купить котел, который может работать на различных видах топлива.