Схемы и варианты отопления частного дома

Решение задачи по обогреву частного дома крайне важно для большинства регионов России, так как в зимний период температура воздуха может упасть до 30-40 градусов ниже нуля. Особенно это касается владельцев небольших частных домов. Для решения этой проблемы используются следующие варианты отопления частного дома и загородных построек:

печами из кирпича или металла;
каминами;
газовым одно- и двухконтурным котлом с водяным отоплением;
электрическими конвекторами;
тепловыми генераторами для воздушного прогрева жилища.

Печное отопление оправдано лишь тогда, когда к дому не проведен газ или электричество.

Все эти системы работают на следующих источниках тепла:

применяются твердотопливные компоненты – дрова, торф, уголь;
различные нефтепродукты (керосин, дизельное топливо и т.д.) или отработанное масло (применяется редко);
газ;
электрическая энергия.

При применении для получения тепла печей, каминов для прогрева воздуха в помещении, как правило, отсутствует такой компонент, как вода. Тепло передается прямо от печи в комнаты, что бывает небезопасно – возможно скопление угарного газа. Такие системы используются в сельской местности или в местах, где можно легко купить дрова, торф или уголь.

Различные схемы и варианты отопления частного дома

Схема отопления с помощью газового котла.

Самая распространенная схема – это применение для получения тепла газового котла совместно с системой водяного отопления. Это надежная и проверенная схема прогрева квартиры. Она состоит их котла (одно- или двухконтурного), который нагревает теплоноситель (воду), поступающий по трубам в батареи отопления в комнатах дома. Цикл замыкается, когда охлажденная вода возвращается в котел для повторного подогрева.

Другими компонентами такой системы являются расширительный бачок (для отвода лишней воды), терморегуляторы, предохранительные клапаны, манометры, запорный автомат для отвода воздуха. Такая система может работать на естественной циркуляции носителя и на принудительной – с помощью насоса. Кроме газовых котлов применяют и системы, работающие на твердом и жидком топливе – дровах, угле, торфе, различных нефтепродуктах и т.д. Есть агрегаты, использующие для работы электричество из центральной сети или получающие его от солнечных или ветряных систем.

Как выбрать мощность отопительных установок

Расчет мощности котла.

Этот важный параметр определяют, ориентируясь на площадь частного дома:

при 50-180 кв.м мощность газового котла равна 22-24 кВт;
если имеется квартира до 280 кв.м – 30-35 кВт;
в доме площадью до 580 кв.м надо использовать газовый котел мощностью до 55-65 кВт.

Если желательно применение для отопления электричества, то при площади дома от 25 до 1200 кв.м используют установку мощностью от 4 до 120 кВт.

Трубопровод систем отопления частного дома

Он выполняется из различных материалов:

Медные трубы являются самым лучшим вариантом для устройства трубопровода, однако стоят они очень дорого.

сталь – имеет малую стойкость к коррозии. При монтаже надо использовать резьбовые соединения или сварку. Основное преимущество – дешевизна материала;
медные трубы – хорошо переносят высокие температуры давление. При монтаже их соединяют пайкой, требуется высококвалифицированный персонал. Основной недостаток – дороговизна;
пластиковые трубы – наиболее применяемые в современных условиях. Преимущества – удобны в монтаже и не требуют высокой квалификации рабочих. Для отопления применяют металлопластиковые трубы, которые соединяют или прессованием, или резьбой. Недостаток этого материала – высокий коэффициент теплового расширения и меньшая, чем у металлических труб, механическая прочность.

Трубы выбирают по проекту и с учетом материальных возможностей заказчика.

Примеры систем отопления частного дома с использованием воды в качестве теплоносителя

Одноконтурная схема отопления частного дома.

Схемы таких разводок бывают одно- и двухконтурными, лучевыми (коллекторными) и типа «ленинградец».

Первая используется только для отопления дома.

Вода обходит батареи отопления последовательно и отдает тепло в комнату. Такая система применяется в многоквартирных домах, но может быть использована и в частной квартире из-за сравнительной дешевизны и экономии материалов. Она имеет такие недостатки:

уменьшается количество отдаваемого тепла по мере удаления от котла;
невозможна регулировка теплоотдачи на каждом отдельно взятом приборе (батарее).

Вертикальная схема отопления.

Вторая схема кроме отопления квартиры снабжает владельца еще и горячей водой для бытового использования.

Здесь к каждой батарее подведено по две трубы. На каждом нагревательном приборе можно регулировать тепло и управлять расходом воды через прибор. Используются две схемы включения:

вертикальная;
горизонтальная.

Первая может применяться в частном доме с двумя-тремя этажами.

Вторая предназначена для одноэтажного строения.

Лучевая схема отопления основана на присоединении к каждой батарее своей пары труб обратного и прямого тока. Они сходятся на гребенке радиатора. Длина трубопроводов в этой системе значительно выше, чем в остальных вышерассмотренных, но на самих трубах не надо делать соединений.

Перед началом эксплуатации проводится балансировка лучевой системы – по каждой петле подстраивают нужный расход воды.

Горизонтальная схема отопления.

Схема «ленинградец» дает возможность осуществить независимую регулировку теплоотдачи для каждого радиатора при использовании одноконтурной системы отопления.

Каждый прибор имеет свою запирающую и регулировочную арматуру и зашунтирован обходной трубой (байпасом) для возможности циркуляции жидкости в контуре даже тогда, когда закрыты все краны на батареях.

Как рассчитать стоимость систем водяного отопления дома

Предварительно можно считать, что для обогрева комнаты площадью десять квадратных метров надо затратить один киловатт отопительной мощности.

Для расчета используют поправочные коэффициенты:

при двух оконных проемах, выходящих на север, их значение равно 1,3;
при том же числе окон, но выходящих на восток – 1,2;
один проем на запад или север – 1,1.

Коллекторная схема отопления.

Например, если площадь дома 100 кв.м, он двухэтажный, имеет четыре комнаты и в каждой по два окна, понадобится двухконтурный газовый котел мощностью 30 кВт, который можно использовать не только для отопления, но и для получения горячей воды. Стоимость его 820 долларов. При использовании вместо газового нагрева электричества стоимость агрегата возрастет до 900 долларов.

Трубы подойдут стальные.

Радиаторы берем чугунные с размерами:

первый этаж – 8 штук (размер 50х80 сантиметров) с общей тепловой мощностью 1700 кВт;
на верхнем этаже – 4 единицы (габариты 0,6х1 м) с теплоотдачей 2400 кВт.

Схема системы отопления “ленинградец”.

Трубы – пластиковые с общей длиной до 210 метров.

Различные элементы креплений и системы

отопления, заказ ее проекта и согласование в разных инстанциях обойдутся в 11500 долларов.

Подвод газа для котла со всеми документами, проектом и работами составит еще 2000 американских долларов. Если применить электрический котел, то этих затрат можно избежать.

С учетом необходимости привлечения рабочих для монтажа, запуска и наладки системы водяного отопления в частном доме все затраты заказчика составят 15000-16000 долларов.

Применение электрического отопления

Если вы хотите использовать экологически чистый источник для обогрева вашего жилья, то можно использовать в качестве теплоносителя воздух, подогреваемый электрическими конвекторами, кабельными или пленочными нагревателями или потолочными инфракрасными источниками тепла.

Чаще всего потребители ставят в доме конвекторы – это обусловлено их сравнительно приемлемой ценой, легкостью монтажа и высокой комфортностью.

Устройство электрического конвектора.

Работает такой аппарат на явлении конвекции воздушных масс в объеме квартиры. При этом они получают до 75% тепла от прибора и прогревают помещение до 25-30 градусов даже в сильный мороз.

Конвектор обладает такими достоинствами:

его конструкция хорошо защищена от влаги, что позволяет применить прибор в ванных и других подобных помещениях;
корпус конвектора не нагревается более 60 градусов, что дает возможность ставить его в детских комнатах;
современные модели не осушают воздух и не потребляют кислород.

Работает электрический конвектор на основе нагрева поступившего в аппарат из комнаты прохладного воздуха. Это происходит при помощи работающего на электрическом токе нагревателя.

Воздух прогревается и выходит в комнату через отверстия вверху конвектора. Дополнительный нагрев теплоносителя происходит за счет инфракрасного излучения с поверхности нагревателя.

Поддержание нужной температуры в помещении осуществляется при помощи электроники. Все модели оснащены термостатом – он помогает в экономии электроэнергии. Он работает по командам с датчика температуры и включает или выключает нагреватель в зависимости от температуры воздуха в помещении. Термостат может быть не встроен в корпус аппарата, и тогда его крепят отдельно на стене – в месте, где нет сквозняков.

По своим размерам конвекторы разделяются на следующие типы: высокие (до 50 сантиметров) и плинтусные (до 0,2 метра). Первые ставят на пол или укрепляют на стене с помощью специальных рам. Вторые используют для установки под витражи и низкие окна. Мощность конвекторов колеблется от 500 до 3000 ватт с шагом в 0,25 кВт. Размеры прибора могут достигать 250 см по длине и до 0,75-0,80 м по глубине. Для получения максимальной теплоотдачи от конвектора его вешают на высоте одного метра или монтируют под окнами. Аппарат нельзя заслонять различными предметами – это может вызвать пожар.

При расчете нужного для отопления частного дома количества электрических конвекторов надо определить объем помещения. При этом исходят из таких данных:

если дом имеет хорошую теплоизоляцию, то коэффициент обогрева будет равен 20 ватт на один куб.м;
этот параметр возрастет до 35 Вт/м³ при наличии в доме стеклопластиковых окон и утепления перекрытий;
при слабой теплоизоляции уже понадобится до 40 Вт/м³;
если здание не имеет защиты от холода, то придется увеличить при расчетах показатель обогрева до 50 Вт/м³.

Примерный расчет показывает, что для частного дома площадью до 100 кв.м с высотой потолка до 2,9 метров и не имеющего нормальной теплоизоляции расход мощности может составить до 12-13000 ватт. Значит, для его отопления нужно приобрести 4 конвектора по 2500 и один в 2000 ватт. Стоимость покупки составит около 1300 долларов.

Воздушное отопление дома

Такие системы делятся на следующие типы: гравитационные и имеющие принудительную вентиляцию.

В первом случае используется естественная конвекция воздуха из-за разности температуры и изменения плотности слоев газа. Горячий поток теплоносителя поднимается вверх к чердаку дома и вытесняет вниз холодные слои воздуха, создается циркуляция газа в помещении. Недостаток такой системы – при поступлении большой массы холодного воздуха (например, из открытых дверей или окон) теплый слой скапливается под потолком квартиры и вызывает перегрев. Главная особенность такой системы – это полная независимость от источников электроэнергии. При применении принудительной системы используют вентилятор для распределения теплоносителя по воздуховодам, а в качестве источника тепла применяется тепловой генератор. Его основанными частями являются теплообменник и горелка.

Вся система работает в автоматическом режиме. Тепло получают от сгорания жидкого топлива или газа. Воздух через теплообменник нагревается до 50-60 градусов и по трубам проходит в помещение, где и происходит его циркуляция. Рис. 10

Все комнаты прогреваются равномерно, а охлажденный газ через решетки в полу возвращается к теплообменнику генератора.

Большую роль играет форма воздуховодов (круглая или прямоугольная), а их длина не должна превышать тридцати метров.

Для расчета стоимости такого отопления для дома в 250 кв.м с теплоизолированным подвалом и чердаком приблизительно можно принять такие цифры:

воздуховоды, тепловой генератор и другое оборудование обойдутся примерно в 8500 долларов;
расход на дополнительные материалы, монтаж и пусконаладочные работы составит 2900 долларов;
проект – еще 700.

В итоге для установки воздушной системы отопления потребуется 12,5 тысяч долларов. Недостаток такой системы – надо обязательно увлажнять и кондиционировать находящийся в помещениях дома воздух. Для монтажа всех вышеперечисленных систем применяют следующие материалы и инструменты: