Виды и особенности систем отопления в частных домах

В процессе строительства приходится решать множество вопросов и делать выбор в пользу тех или иных вариантов. Одним из важнейших моментов является определение типа отопления для частного дома. Ведь в наших широтах перепад температур в зависимости от времени года весьма значителен, и при ошибках в расчетах и выборе мощности оборудования зима станет настоящим испытанием для жильцов. Устранение и переделка недочетов стоят очень недешево, поэтому отнеситесь к данному вопросу со всей ответственностью.

Автономное отопление в частном секторе отличается разнообразием вариантов и решений. Оптимальный вид обогрева определяется с учетом особенностей расположения вашего дома и развития коммуникаций и инфраструктуры. Также стоит учесть стоимость энергоносителей в регионе. На основе этих фактов принимается решение, котел какого типа станет оптимальным вариантом.

Этапы подготовки и установки всех типов отопительного оборудования

1. В первую очередь производится расчет, в ходе которого определяется необходимая мощность оборудования, перечень требуемых узлов и деталей, принимается решение о типе обогрева (теплый пол, радиаторы), рассчитывается нужное количество радиаторов. Также следует продумать, где в доме будет располагаться оборудование.
2. Когда первичные данные собраны, стоит обратиться в проектную организацию и составить проект системы отопления. Самостоятельно делать его не рекомендуется за исключением ситуации, когда вы знаете все нормы и требования нормативной документации. В остальных случаях проще заказать проект специалистам.
3. Если все данные у вас на руках, можно закупать необходимое оборудование, комплектующие и материалы для монтажа системы. Не стоит экономить на обогреве — приобретение качественной продукции гарантирует долговечность системы и ее высокие эксплуатационные характеристики.
4. Монтаж оборудования. Очень ответственный этап, от которого многое зависит. Даже если у вас будет наилучшее оборудование и самые качественные комплектующие, некачественная установка станет причиной неисправностей и поломок. Желательно, чтобы монтаж проводили квалифицированные специалисты с соответствующими допусками, что будет гарантией качества выполненных работ.
5. После окончания монтажа система наполняется теплоносителем с целью контроля ее целостности, и производится проверка работы системы в различных режимах.

Виды отопительных систем

В данной главе мы рассмотрим варианты обогрева с учетом специфики коммуникаций в вашей ситуации и возможностей реализации того или иного варианта. Приняв во внимание все особенности, вы сможете выбрать наиболее рациональное и экономичное отопление в частный дом.

Газовое отопление

Это самый распространенный тип обогрева. Стоимость магистрального газа самая низкая, отопление очень комфортное, позволяющее избежать перепадов температур в течение суток и не требующее подбрасывания топлива и чистки котла. Да и КПД у газовых агрегатов — один из самых высоких среди теплогенераторов.

В наше время газовое оборудование выпускается в двух модификациях:

• Конвекционное — традиционные котлы, имеющие КПД 90-93%.
• Конденсационное — дополнительно забирающее энергию и у продуктов сгорания, конденсируя пары воды и передавая энергию теплоносителю. Это позволяет выдавать наивысший КПД среди всех видов оборудования – 105-110%.

Если вы склоняетесь к установке газового агрегата, но возможности подвести газ на участок нет,  можно установить емкость для хранения сжиженного газа.  Она называется газгольдером и чаще всего закапывается в землю по соображениям безопасности и экономии пространства. Стоимость оборудования примерно равна стоимости подведения газа.

При этом стоит обратить внимание на два нюанса — цена сжиженного газа в вашем регионе может быть слишком завышенной, раз в 10-20 лет необходимо проводить проверку емкости, что очень недешево.

Жидкотопливный обогрев

Чаще всего используется оборудование, работающее на дизтопливе. Как известно, дизельное топливо выдает больше тепла, чем сжиженный газ при примерно одинаковой стоимости. Но система менее взрывоопасна, топливо легкодоступно и применимо не только для обогрева. А если учесть, что газгольдер — очень дорогое удовольствие, то дизельный котел становится очень привлекательным вариантом. Ведь дизтопливо можно хранить в любой герметичной емкости, не подверженной воздействиям нефтепродуктов.

Для котла рекомендуется оборудовать отдельное помещение, так как запах дыма довольно неприятен. По этой же причине следует выполнить качественную систему вентиляции. Дизельные котлы, как и газовые, отличаются автоматизированным процессом обогрева. Они способны месяцами поддерживать необходимую температуру без какого-либо вмешательства. Достаточно просто контролировать показания приборов и следить за бесперебойным поступлением топлива.

Твердотопливный вариант

Это самый древний вид обогрева, применяемый с момента возникновения цивилизации. В наше время опять в моде печи самых разных конфигураций, камины и различного вида очаги. Разнообразие твердотопливных котлов позволяет выбрать различные вариации оборудования — на дровах, торфобрикете, угле. Основные виды устройств — газогенераторные и пиролизные.

Газогенераторные котлы используют не только энергию от горения дров, но и энергию от образующихся при этом газов, которые горят с очень высокой температурой. Котел имеет вторую камеру специально для сгорания газов. Модели с большой загрузкой позволяют добавлять топливо раз в сутки.

Пиролизные котлы сходны с газогенераторными агрегатами. Они также используют энергию газов, но разница — в технологии их сжигания. Пиролиз применяется только с воздушной системой отопления, зато для прогрева дома потребуется всего 20-30 минут.

Благодаря достаточному количеству топлива такие котлы широко распространены в нашей стране. Дрова – самое дешевое сырье, пусть даже его КПД и ниже в 2 раза, чем у дизтоплива и газа. Также можно топить торфобрикетом или углем, который выделяет больше тепла и отличается длительным периодом горения. Главным недостатком твердотопливных котлов является необходимость периодической загрузки топлива, а также чистки оборудования от золы.

Для уменьшения перепадов температуры в течение суток в систему отопления рекомендуется включать емкость объемом 2-3 м³.

Некоторые применяют для обогрева печи, встраивая в них емкость для воды и оборудуя водяную систему отопления. Такие устройства требуют постоянного горения дров и имеют невысокий КПД. Обогрев с помощью каминов также неэффективен, так как большая часть тепла уходит в дымоход.

Отопление гранулами

Довольно новый вид котлов, применяющий для выработки тепла фрезерованный торф (применяется редко, так как образует очень много золы) или пеллеты (прессованные в гранулы древесные опилки).

Если с процессом изготовления торфяного топлива все понятно, то о древесных гранулах (пеллетах) стоит рассказать подробнее. Они делаются из отходов деревообрабатывающих производств с помощью прессования в гранулы, удобные для засыпания в котел. При изготовлении пеллет не применяются никакие химические вещества, а сами продукты соответствуют высоким нормам экологической безопасности.

При сгорании гранулы выделяют энергию примерно равную энергии сгорания дров. Стоимость отопления пеллетами ниже, чем газом или дизтопливом, и немного дороже обогрева дровами. При этом следует учитывать, что подача топлива в котел полностью автоматизирована. Подающий шнек периодически добавляет в топку необходимое количество топлива, а частота обслуживания котла зависит от емкости подающего бункера (в среднем котел нужно обслуживать раз в неделю).

Электрическое отопление

В первую очередь следует отметить дороговизну отопления с помощью электроэнергии. Обогрев дома электрическим котлом дороже обогрева дровами или гранулами в 3 раза. При этом котлы имеют небольшую мощность и способны отапливать только небольшие дома.

Установка электрического котла может быть целесообразна при обогреве небольшого и хорошо утепленного помещения. Стоит учитывать, что ночью стоимость электроэнергии дешевле в несколько раз — в этот период использование электрического обогрева менее накладно. При всех недостатках стоит отметить легкость эксплуатации (процесс полностью автоматизирован) и абсолютное отсутствие каких-либо выбросов в окружающую среду.

В некоторых случаях применяют безкотловое  отопление — частный дом при этом обогревается конвекторными или инфракрасными обогревателями.

Конвектор представляет собой прямоугольный нагреватель, который легко прикрепить на любую стену с помощью крепежа, входящего в комплект поставки. Принцип работы обогревателя следующий. Холодный воздух поступает снизу в устройство, где нагревается воздушным потоком и выходит через жалюзи, расположенные сверху. Теплый воздух перемещается направленно, благодаря чему помещение равномерно нагревается за довольно короткий промежуток времени.

Обогреватель безопасен в эксплуатации, так как его рабочая температура не превышает 50 градусов. Он не выжигает кислород и не сушит воздух в комнате. А самое главное — он обогревает помещение гораздо дешевле, чем электрический котел. Но все же при возможности установки полноценного отопления конвекторы стоит использовать как дополнительные обогреватели в холодное время года.

Инфракрасные устройства с каждым годом завоевывают все большую популярность за простоту эксплуатации и низкий расход электроэнергии. Они могут устанавливаться на стенах, полу или потолке, что позволяет не занимать лишнее пространство. Кроме того, они отличаются небольшим расходом электроэнергии.

Принцип работы инфракрасного оборудования в корне отличается от традиционного метода обогрева. Прибор нагревает не воздух, а предметы, находящиеся в направлении его излучения. Для равномерного обогрева помещения можно использовать вращающийся напольный прибор.

Отопление с помощью теплового насоса

Климатические условия нашей страны затрудняют использование различных тепловых насосов. Но множество примеров свидетельствуют о целесообразности применения этого пока экзотического типа отопления. Принцип работы оборудования основан на законе сохранения энергии, согласно которому тепло не возникает ниоткуда и не уходит в никуда. Оно просто меняет свою форму или переходит от объекта к объекту. Говоря простым языком, насос забирает тепло у определенных объектов и передает его в систему отопления.

Насос, расходуя 1 кВт энергии, приносит от 3 до 5 кВт, что делает его даже выгоднее, чем дрова. При этом вредные выбросы в атмосферу практически отсутствуют. Насосы различаются по типу источника, от которого они отнимают тепло. Это может быть воздух, вода (из водоемов, грунтовая или проточная) и грунт, который, как известно, ниже точки замерзания имеет постоянную температуру 4 градуса.

Воздушный тепловой насос

В нем в качестве источника тепла применяется атмосферный воздух. Теплообменник в такой системе изготавливается в виде массивной конструкции из труб, которая устанавливается на самом ветреном месте на участке.

Несмотря на большой объем воздуха, необходимый для обогрева жилища, насос прекрасно справляется со своим предназначением при температурах до -5 градусов. Это обусловлено тем, что система при заборе тепла охлаждает воздух до -15 градусов. То есть при сильных морозах, что не редкость в наших широтах, насос бесполезен.

Грунтовый тепловой насос

Он более стабилен в плане извлечения тепла. Ведь температура земли ниже точки замерзания всегда составляет 4 градуса.

Но в этой системе есть один нюанс — трубопровод в земле охлаждает прилегающий грунт и для повторного извлечения тепла ему необходимо снова прогреться. Поэтому для бесперебойного отопления необходимо проложить в земле сотни метров труб, что очень трудоемко.

Водный тепловой насос

В качестве ресурса применяет различные типы воды — грунтовые, проточные и даже сточные потоки могут служить источником теплоэнергии. Пробить скважину для забора воды не составит особых трудностей, но возникает проблема дренажа. Ведь за час насос перекачивает 3-4 тонны воды.

Поэтому нужно предусматривать сброс жидкости в какой-либо водоем или канализацию. Такая система идеальна при проживании на берегу водоема — ведь проблем с забором и сбросом воды не возникнет априори.

Насос типа «лед-вода»

Отлично подходит для российских условий. Дело в том, что при замерзании вода выделяет в 80 раз больше энергии, чем при остывании на 1 градус. А для обогрева среднего дома требуется заморозить всего лишь 120 литров в час. Разработав систему удаления льда от теплообменника, можно обогреваться, просто складируя лед, которого к весне соберется примерно 300 тонн. По объему это не превышает размер среднего бассейна, а с наступлением тепла все эти запасы быстро тают.

Насосы имеют достаточно высокую стоимость, начинающуюся от 10 000 долларов. Именно поэтому подобное оборудование не очень широко распространено в нашей стране.

Способы экономии при оборудовании систем отопления

Что позволит сэкономить затраты на отопление? Способов экономии довольно много. Приведем самые эффективные из них:

• Утепление фасада, установка качественных стеклопакетов и утепленных дверей – очень важная деталь, которой пренебрегают многие.
• Поддержание оптимальной температуры, снижение ее днем, когда никого нет дома, и на ночь – в прохладе спится лучше, да и все накрываются одеялами.
• Применение алюминиевых радиаторов отопления, отличающихся очень высокой теплоотдачей.
• Применение теплых полов – они не требуют высокой температуры теплоносителя и экономят тепло. Ведь пол обогревает помещение снизу, что значительно уменьшает потери через крышу.

Заключение

Выбирать оптимальную систему отопления следует с учетом не только стоимости оборудования и монтажа, но и затрат на содержание и оплату энергоресурсов. Ассортимент, представленный на рынке, позволит подобрать идеальную конфигурацию для любых целей и запросов.