Виды систем отопления: водяное, воздушное, инновационное

На отечественном рынке сегодня представлено различное отопительное оборудование, начиная с газовых котлов и агрегатов, работающих на твердом топливе и электричестве, заканчивая альтернативными техническими вариантами обогрева. Разнообразие предлагаемых вариантов может удовлетворить любого потребителя, однако их использование имеет ряд нюансов, которые необходимо учитывать при выборе.

Требования к современному отоплению дома

Воздушное отопление частного дома

Требования к современному отоплению дома

Назначение любого теплоснабжения – поддержание комфортного уровня температуры в помещении. Однако помимо этого современное отопление частного дома должно отвечать целому ряду дополнительных требований.

Требования к современному отоплению дома

Прежде всего – это максимальная безопасность для проживающих в доме. Т.е. никакой элемент теплоснабжения или его работа не должны нанести вред человеку. В особенности это относится к относительно новым полимерным материалам изготовления. Также при выборе системы следует учитывать такие факторы:

Требования к современному отоплению дома
  • Экономическая целесообразность. Важно, чтобы количество получаемой тепловой энергии стремилось к аналогичному показателю потребляемой. Современное отопление частного дома должно иметь КПД, близкий к 100%;
  • Минимальные ресурсы на обслуживание. У традиционных отопительных схем есть несколько существенных недостатков – большое количество сажи (твердотопливные котлы и печи), необходимость ежегодной очистки труб, постоянный контроль за объемом топлива и режимом работы. Современные виды отопления частного дома практически полностью исключают влияние этих факторов на работу;
  • Максимальная автономность работы.
Требования к современному отоплению дома

Что нужно предпринять, чтобы выполнить эти условия максимально? Для этого рекомендуется изучить предложения на рынке отопительных приборов и схем, выбрав оптимальную сборку для конкретного дома.

Требования к современному отоплению дома

В большинстве случаев экономически целесообразнее провести модернизацию существующей системы, чем делать полностью новую.

Требования к современному отоплению дома

Водяное отопление

Данный тип отопления относится к категории наиболее простых и надежных. Принцип действия водяного отопления основывается на нагреве воды, осуществляемом при помощи котла, и ее последующем распределении к комнатным радиаторам благодаря системе трубопроводов.

Использование циркуляционного насоса обеспечивает постоянную циркуляцию воды в этой замкнутой системе. Теплоносителем в водяной системе отопления, как правило, выступает вода либо антифриз, а котел может работать на каменном угле, дровах, природном газе, керосине и прочих видах топлива.

Водяное отопление включает в себя следующие основные элементы: котел, трубопроводы, батареи, расширительный бачок, циркуляционный насос, манометры, запорная арматура, автоматические воздухоотводчики, предохранительные клапаны.

Трубопроводы, применяемые для устройства водяного отопления, могут быть изготовлены из различных материалов:

  1. Сталь.
  2. Медь.
  3. Полимерные материалы.

Стальные трубопроводы, в отличие от нержавеющих либо оцинкованных, характеризуются низким значением коррозионной стойкости. Медные трубопроводы отличаются высокой надежностью и способностью выдерживать высокую температуру и давление.

Трубопроводы, изготовленные из полимерных материалов, довольно прочны, исключают образование осадка на внутренних поверхностях, обладают высокой стойкостью к коррозии.

Их недостатком является наличие большого коэффициента теплового расширения, способствующего образованию течей.

Таким образом, самое эффективное водяное отопление коттеджа либо частного дома можно устроить с применением медных трубопроводов. Такого мнения придерживается подавляющее большинство специалистов.

Водяное отопление

Единственный недостаток изготовленных из меди трубопроводов — сравнительная дороговизна, которая компенсируется абсолютной надежностью и способностью прослужить несколько поколений.

Схема водяного отопления. Нажмите для увеличения.

Разводка трубопроводов внутри помещений может быть выполнена однотрубной, двухтрубной либо коллекторной.

Однотрубная разводка не позволяет в полной мере производить управление работоспособностью всей системы из-за невозможности перекрытия доступа теплоносителя к одному из радиаторов.

Вариант с применением двухтрубной системы — самое эффективное (для индивидуальных домов) отопление, позволяющее свободно производить регулировку температуры внутри каждого помещения.

Данный тип разводки предполагает подвод холодного и горячего трубопроводов к каждому радиатору. Распределение трубопроводов может быть осуществлено звездообразно либо в виде «шлейфа».

Коллекторная разводка предполагает подведение к каждому отопительному прибору от общего коллектора подающего и обратного трубопроводов.

Коллекторные системы отличаются высокой степенью универсальности благодаря простоте монтажа и регулировки, возможностью замены поврежденных участков трубопроводов (без разрушения конструкции пола).

Какое отопление лучше (одноконтурное, двухконтурное либо коллекторное) для загородного дома? Ответ очевиден — двухтрубное и коллекторное.

Основные варианты отопления коттеджа Магистральный газ

Это решение кажется самым простым, однако может быть таким только при условии, что участок изначально газифицирован. В противном случае затраты на прокладку магистрали могут составить от 500 тысяч до трех миллионов рублей с каждого домохозяйства: все зависит от размеров поселка, удаленности газопровода и других условий.

Собственно, газ является пока что самым дешевым в России видом топлива, но рублевая себестоимость его добычи растет, а мировые цены имеют тенденцию к снижению. Поэтому прогнозировать ситуацию надолго трудно. Мы же исходим из того, что адекватный расчет стоимости отопления предполагает анализ затрат за какой-то достаточно продолжительный отрезок времени с учетом ремонтно-эксплуатационных расходов. В частности, для загородного дома целесообразно рассматривать 50-летний период эксплуатации.

Будем считать, что для отопления двухэтажного коттеджа площадью 300 м2 с кухней нужен автоматический котел мощностью 15 кВт.

Делаем ставку на электричество

Электричество продолжает оставаться на сегодняшний день самым чистым видом энергии. Учитывая развитие современной инфраструктуры, сегодня трудно найти населенный пункт, территории, не охваченные централизованной системой энергоснабжения. Основные преимущества электричества — экологическая чистота этого вида энергии и доступность.

Делаем ставку на электричество

В отсутствие газа электрические автономные системы отопления в качестве основного способа обогрева — вариант удобный, практичный и наименее хлопотный. Электрический котлы имеют самый высокий КПД, в сравнении с котлами других типов. Легкость и простота в обслуживании электронагревательного оборудования делает работу такой системы очень удобной для загородного дома, ввиду непостоянного проживания.

Важно помнить! Делая подсчеты, не стоит забывать о том, что низкие первоначальные расходы на покупку электрооборудования, новые экономичные модели котлов и последующая установка могут ввести в заблуждение. Сегодня электричество не является самым дешевым видом энергии, поэтому последующая эксплуатация электрического отопления будет ощутимо сказываться на вашем бюджете. Не стоит сбрасывать со счетов и периодические отключения систем централизованного энергообеспечения.

Делаем ставку на электричество

Для нормальной работы электрической системы отопления в доме придется менять электропроводку, старясь ее значительно усилить. Лучшим вариантом для нормального функционирования электрического котла, мощность которого превышает 9 кВт, станет трехфазная проводка напряжением в 380 Вольт. Сечение провода рассчитывается отдельно с учетом его длины, материала и силы тока. Параллельно с использованием электрических котлов для обогрева загородных домов, активно применяются на бытовом уровне конвекторы, инфракрасные излучатели, другие бытовые электрообогревательные приборы.

Системы отопления частных домов с использованием электричества можно расценивать как альтернативные газовому отоплению или в качестве вспомогательных вариантов. Подключения альтернативных и других источников тепла осуществляются уже при последующей эксплуатации жилья. В большинстве случаев владельцы домов ориентируются уже на экономическую составляющую работы отопления в доме или предпринимают попытки улучшить обогрев своего жилища в связи с ухудшением климатической ситуации.

Делаем ставку на электричество

Новые электрические конвекторы и инфракрасные нагревательные приборы обладают рядом преимуществ, среди которых особо стоит отметить:

  • минимальные первоначальные затраты на установку;
  • высокий КПД;
  • элементарные условия эксплуатации;
  • безопасность эксплуатации;
  • минимум инженерно-технических мероприятий для организации системы отопления.
Делаем ставку на электричество

Перечислив плюсы и преимущества важно помнить о недостатках подобных систем отопления. В основном минусы связаны с дополнительными затратами на усиление электропроводки, установку дополнительных распределительных, контрольных приборов в домашней электросети. При монтаже следует использовать проверенные схемы электропроводки под электрическое отопление.

Воздушное отопление

Такие виды отопления различных помещений считаются одними из самых старых. Впервые подобную систему применяли еще до нашей эры. На сегодняшний день такая отопительная система получила широкое распространение – как в общественных помещениях, так и производственных.

Воздушное отопление частного дома

Популярностью для обогрева зданий также пользуется нагретый воздух. При рециркуляции такой воздух может подаваться в помещение, где происходит процесс смешивания с внутренним  воздухом и, таким образом, воздух охлаждается до температуры помещения и снова нагревается.

Воздушное отопление может быть местного характера, в случае если в здании нет центральной приточной вентиляции, или же если поступающее количество воздуха меньше, чем необходимо.

В системах воздушного отопления нагревание воздуха происходит за счет калориферов. Первичный отопитель для таких компонентов является горячий пар или вода. Для того чтобы прогреть воздух в помещении, можно использовать и другие приборы для отопления или любые источники тепла.

Местное воздушное отопление

При вопросе, какое бывает отопление, местное отопление часто приравнивается только к производственным помещениям. Приборы местного отопления используются для таких помещений, которые используются лишь в определенные периоды, в помещениях вспомогательного характера, в помещениях, которые сообщаются с наружными воздушными потоками.

Главными приборами системы местного отопления являются вентилятор и нагревательный прибор. Для воздушного отопления могут применяться такие устройства и приборы, как: воздушно-отопительные устройства, тепловые вентиляторы или тепловые пушки. Такие приборы работают на принципе воздушной рециркуляции.

Тепловая пушка

Центральное воздушное отопление

Центральное воздушное отопление делается в помещениях любого плана, если здание располагает центральной системой вентиляции. Такие типы систем отопления можно организовать по трем различным схемам: с прямоточной рециркуляцией, с частичной или полной рециркуляцией. Полная рециркуляция воздуха может использоваться, в основном, в нерабочие часы для дежурных видов отопления, или для того чтобы обогреть помещение перед началом рабочего дня.

Центральное воздушное отопление

Однако отопление по такой схеме может иметь место, если оно не противоречит никаким правилам противопожарной безопасности или основным требованиям гигиены. Для такой отопительной схемы должна быть использована система приточной вентиляции, но воздух будет забираться не с улицы, а с тех помещений, которые отапливаются. В центральной воздушной отопительной системе применяются такие конструктивные виды приборов отопления, как: радиаторы, вентилятор, фильтры, воздуховоды и другие приборы.

Воздушные занавесы

Холодный воздух может поступать в большом количестве с улицы, если в доме слишком часто открываются входные двери. Если не предпринять ничего для того чтобы ограничить количество холодного воздуха, который проникает в помещение, или не обогревать его, то он может негативно сказаться на температурном режиме, который должен соответствовать норме. Чтобы предотвратить данную проблему, можно в открытом дверном проеме создать воздушный занавес.

Рекомендуем к прочтению:Виды водяного отопления

Во входах зданий жилого или офисного плана можно установить низкорослый воздушно-тепловой занавес.

Читайте также:  Как заполнить систему отопления открытого типа частного дома?

Ограничить количество поступающего холодного воздуха снаружи здания имеет место благодаря конструктивным изменением входа в помещение.

Электрические воздушные завесы

Все большей популярностью в последнее время пользуются воздушно-тепловые занавесы компактного типа. Самыми эффективными занавесами считаются занавесы «щиберующего» вида. Такие занавесы создают струйную воздушную преграду, которая защитит открытый дверной проем от проникновения холодных воздушных потоков. Как показывает сравнение видов отопления, такой занавес позволяет сократить потери тепла почти в два раза.

Особенности комбинированного отопления

Комбинированная система сочетает в себе несколько источников тепла разного типа. Один из них, как правило, это газовый или твердотопливный котел с минимальной стоимостью тепловой энергии, служит в качестве основного. Остальные являются вспомогательными и служат для обеспечения экономии энергоресурсов основной системы либо для поддержки ее в сложных погодных условиях.

В комбинированных системах применяются разные сочетания источников, например:

  • электрокотел для подогрева воды при основном газовом котле;
  • солнечные батареи или коллекторы в дополнение к твердотопливному бойлеру;
  • воздушный тепловой насос в дополнение к дровяной печи.
Особенности комбинированного отопления

Комбинированная система отопления

При выборе системы отопления во внимание принимают множество факторов, прежде всего- доступность и сравнительную стоимость различных энергоресурсов. В современных условиях владельцы все чаще выбирают комбинированные системы, в которых возобновляемые источники тепла становятся надежных подспорьем в деле отопления дома.

Выбор варианта топки

Чтобы отопление дома было организовано правильно, необходимо отдать приоритет тому варианту топки, которое используется именно в вашем регионе и местности. Поэтому рассмотрим наиболее популярные варианты.

Выбор варианта топки

Газовое отопление

Рассматривая газовое отопление частного дома цена газа конечно имеет значение, но это более оптимальный, распространенный вариант. Удобно, комфортно, без лишних хлопот. При использовании баллонов, емкостей, газовых установок бросается в глаза дороговизна, поскольку периодическая заправка баллонов обойдется в копеечку. Дом можно топить с использованием специальной котельной, либо устанавливать конвектор в каждой комнате (присутствует возможность сэкономить посредством отключения конвектора в некоторых комнатах).

Выбор варианта топки

Электрическое отопление

Повсюду где есть электросети, применима система отопления частного дома электрическая мощность которой обусловлена наличием трехфазного ввода. Здесь могут использоваться электрокотлы, масляные радиаторы, электроконвектора, инфракрасные излучатели. При помощи нагревательного кабеля обустраиваются теплые полы, это особо привлекательно, когда в доме маленькие дети. Если устраивает тариф на электроэнергию, нет возможности газификации, альтернативного вида топки, тогда электроотопление – хороший выбор.

Выбор варианта топки

Твердотопливное отопление

Также традиционным считается отопление дома частного сектора используя дрова, древесные отходы, уголь. В продаже имеются торф, буроугольные брикеты, которые обладают высокой теплотворностью, дольше горят, экологически чисты, безопасны. Для того чтобы отопить помещение строятся классические, современные камины, печи (могут быть с водяными контурами), буржуйки, металлические конструкции. Основное преимущество – автономность, даже при отсутствии прочих коммуникаций, в любое время, невзирая на погодные условия, можно протопить дом.

Выбор варианта топки

Отопление жидким топливом

Выбирая, какое отопление лучше в частном доме, нужно рассматривать максимально-возможные вариации. При топке жидким топливом (дизельным, печным) тратятся большие финансовые ресурсы. Этот вид подходит в качестве резерва, на случай отключения газа, света. Среди достоинств высокий уровень КПД, процесс контролируется постоянно датчиками, регулировка температур происходит автоматически. Жидкостный котел применяется в любой местности, нагревают комнаты быстро, рационально расходуя топочный материал.

Выбор варианта топки

Отопление гелиосистемой

Гелиосистема предполагает использовать солнечные лучи, как устройство отопления в частном доме – достаточно инновационный метод. Привлекательность способа состоит в превращении солнечной энергии в электричество, теплоэнергию. В европейских странах метод завоевал огромную популярность. Экономный выбор, в связи с постоянным ростом цен на энергоносители, экологически безвреден. Недостатком является наличие длительных пасмурных периодов, когда запасы энергии сводятся к нулю, можно использовать как дополнительную систему обогрева.

Выбор варианта топки

Конвекционное отопление

Все чаще выбирают конвекционные системы отопления отопления частного дома, основа принципа – естественная циркуляция воздушных масс, что подогреваются обогревательным элементом, встроенным в конвектор.

Выбор варианта топки

Монтаж выполняется напольно, на стену, может быть мобильным для перемещения.

Воздух не сушится, при падении устройство моментально отключается, чем аппарат защищен от возгорания, замыкания. Стоимость оборудования привлекательна, по сравнению с другими. К минусам можно отнести необходимость электропитания.

Выбор варианта топки

Отопление «Теплый пол»

Теплый пол, как система отопления в частном доме, представляет специальную электрическую цепь проводов, находящихся в тефлоновой изоляции. При включенном источнике напряжения, нагрев нитей, в соответствии с установленными параметрами, способствует обогреву, выделяя тепло. Преимущество – приятное чувство комфорта от соприкосновения ступней ног с полом, это особо актуально в санузлах, бассейнах, бесшумная работа. Качественная установка гарантирует длительную эксплуатацию.

Выбор варианта топки

К отрицательным моментам относится:

  • противопоказано покрытие пола линолеумом (потому как в состав клея входят вредные химические соединения, нагрев которых способствует усиленному выделению);
  • наличие электромагнитного излучения;
  • дороговизна монтажа.

Аналогом электрополов считают монтаж отопления системы отопления частного дома, так как вода циркулирует по системе, нагревая окружающую среду. Может быть:

  1. естественный – натуральный процесс, учитывающий разницу удельной массы холодной и горячей воды;
  2. принудительный – посредством встроенного насоса, на одну треть увеличивает продуктивность, сокращается расход трубы при установке, существует возможность регулировки температуры;
  3. комбинированный – совмещение двух методов.

Двухтрубная система отопления — виды разводок

В отличие от однотрубной, в индивидуальном строительстве намного чаще применяется двухтрубная система отопления частного дома схема которой имеет чуть большее число вариантов. Нередко двухтрубное подключение сочетают с однотрубным, если необходимо подвести отопительную жидкость к одному или двум теплообменникам.

Читайте также:  Как сделать теплый водяной пол своими руками: разбираемся по порядку

Тупиковая

Тупиковую разводку относят к самым простым видам. При ее реализации от котла прокладывают трубопровод подачи и подсоединяют его через тройниковые отводы к каждой из батарей. Аналогичным способом монтируют линию обратки — подключают ее через тройники также к каждому радиатору.

Итогом такой укладки является то, что в самый ближний к котлу радиатор поступает наиболее горячий теплоноситель, и его обратка также имеет самую высокую температуру. К последней в цепи батарее доходит жидкость с самой низкой температурой, соответственно и обратка в ней наиболее холодная.

Так как первый радиатор нагревается больше других, а последний хуже всех, то данная закрытая система нуждается в балансировке. Для этого в каждую из батарей на входе подающей линии устанавливают терморегулятор.

Рис. 7 Тупиковая и попутная схемы

Попутная

В попутной двухтрубной (схеме Тихельмана) так же каждую батарею подсоединяют к не связанным друг с другом подающим и обратным ветвям. Однако к котлу обратный трубопровод ведут не от первой в цепи батареи, а от последней, то есть направление потока в обоих линиях совпадает, отсюда и название попутная схема отопления. В результате общие контуры каждого радиатора, состоящие из подающего и обратного трубопровода, имеют одинаковую длину, и соответственно их температуры равна.

Это позволяет отказаться от балансировки радиаторной цепи рядом вентилей или терморегуляторов и обойтись одним прибором установки температурного режима на котле.

К недостаткам попутки относят в полтора раза большее количество труб в сравнении с тупиковой укладкой. Связано это с тем, что обратка совершает петлю в прямом и противоположном направлении, в то время как в тупиковой схеме она прокладывается только в одну сторону и оканчивается тупиком.

В самотечных системах

В гравитационных самотечных системах нагретая вода от котла поступает в верхний расширительный бак. Обычно емкость помещают на чердаке 2-х этажного или более высокого дома — это позволяет создать в контуре напор, близкий к одному бару.

От емкости снизу под уклоном отходит общий трубопровод с боковыми ветвями, которые подключают к верхнему патрубку каждого из радиаторов.

Выход каждой батареи также подключен к общей трубе обратки, которая с уклоном подводится к котлу. Обычно радиаторы подсоединяют по диагонали, но некоторые хозяева практикуют не слишком эффективное с точки зрения теплопередачи боковое присоединение теплообменников.

Рис. 8 Двухтрубная диагональная и боковая разводка в самотечных контурах

Лучевая двухтрубная система отопления

Рассмотренные выше тупиковая и попутная схемы подключения в основном относились к наружной прокладке трубопроводов для подсоединения алюминиевых и биметаллических приборов.

Эти варианты не совсем подходят для монтажа панельных и биметаллических батарей с нижними узлами подключения. Обычно для них прокладывают гибкий трубопровод из сшитого, термостойкого полиэтилена или металлопластика под полом. При этом используют лучевую (коллекторную) разводку от распределительных гребенок. К каждому из радиаторов подходит свой подающий и обратной трубопровод.

Обычно разводящий коллектор устанавливают посередине дома на каждом этаже — в этом случае длины ветвей к каждому радиатору приблизительно одинаковы также, как и их температуры.

При необходимости установки различных температурных режимов на каждой гребенке коллектора имеется свой регулятор потока, с помощью которого можно задавать нужный нагрев любого радиатора вне зависимости от других.

Вертикальная многоэтажных домов

В индивидуальных или коммунальных многоэтажных домах в помещениях иногда прокладывают два вертикальных подающих и обратных трубопровода. Обычно батареи к ним подключают сбоку, иногда используют и диагональное подсоединение.

Для осуществления возможности снятия приборов для ремонта или обслуживания, в каждый из двух подсоединительных патрубков устанавливают отсечные шаровые или вентильные краны.

Рис. 9 Коллекторная и вертикальная разводки

Вариант №2: для частного дома

В частном доме хозяева никак не ограничены в своих возможностях, так как у них работает собственная система отопления (чаще всего от котла). Но сложности всё же могут возникнуть. Ведь придётся дополнительно проводить автоматику к котлу, чтобы упростить следующие процессы:

  • заполнение топливом;
  • контроль над силой горения;
  • циркуляция носителя;
  • контроль над температурными границами;
  • установка таймера работы.
Вариант №2: для частного дома

В некоторых случаях для загородного дома необходимо автоматизировать сразу всю котельную установку.

Виды схемы отопления, подходящие для частных домов

Однотрубная схема

Наиболее простая – самотечная с последовательным соединением радиаторов. При использовании схемы без насоса циркуляция теплоносителя происходит за счет разницы плотности нагретой и остывшей жидкости. Поэтому, чтобы обеспечить циркуляцию, трубопроводы прокладывают, соблюдая незначительные уклоны.

Виды схемы отопления, подходящие для частных домов

Самотечная однотрубная система энергонезависима. Однако не предусматривает возможность регулировки температуры радиаторов, а также нуждается в наличии разгонного коллектора в виде вертикального отрезка трубы.

По способу подключения различают однотрубные системы отопления со следующей разводкой:

Увеличение эффективности схемы водяного отопления частного дома обеспечивает установка циркуляционного насоса. Агрегат врезается на обратном отрезке трубы или магистрали перед отопительным котлом и размещается так, чтобы обеспечить свободный доступ к нему для ремонта или обслуживания.

Виды схемы отопления, подходящие для частных домов

Типовой однотрубной горизонтальной системой с циркуляционным насосом является схема на основе «ленинградки» с диагональным подключением радиаторов. Она может применяться для обогрева домов большой площадью. Наличие в ней запорных клапанов, а также монтаж байпасов позволяют ремонтировать каждый радиатор автономно.