Несомненно, жизнь в своем доме имеет множество преимуществ по сравнению с проживанием в городской квартире. Это и более чистый воздух, особенно, если дом находится на значительном удалении от промышленного центра, и свобода от соседей, и возможность создания различного интерьера и дизайна, как внешнего, так и внутреннего. Но вместе с тем строительство индивидуального жилья требует грамотного расчета систем жизнеобеспечения, куда входят канализация и водоснабжение. Большое значение при строительстве имеет правильный выбор автономного отопления в частном доме.
Виды отопления
Независимо от выбранного источника энергии обогрев пространства осуществляется одним из двух способов:
- воздушным
- водяным
Можно еще обогревать дом горячим паром, но такой способ для частного домостроительства уже не используется.
Принцип воздушного отопления основан на прогреве воздуха и равномерном распределении его по всем отапливаемым помещениям. Для этого должны сооружаться воздуховоды на разных горизонтальных уровнях.
Водяное отопление подразумевает обогрев жилого пространства при помощи нагретой воды или другого теплоносителя, который циркулирует по трубам и радиаторам, проложенным по всему дому.
Воздушное отопление
Этот вид отопления широко применяется за рубежом — в странах Северной Америки и Европы. Его преимущества состоят в том, что отапливаемое пространство прогревается за короткий период времени в связи с быстрым движением воздуха. А установки и оборудование в летний период могут выполнять функции кондиционирования и вентиляции.
Кроме того, можно использовать дополнительное оборудование с функциями:
- увлажнения воздуха
- фильтрации
- освежения или ароматизации
Принципиальная схема воздушного отопления
Воздух нагревается при помощи теплогенератора, после чего по специальным воздуховодам подается в каждое помещение, нуждающееся в отоплении. Отдавая тепло внутреннему пространству комнат, остывший воздух опускается вниз и по воздуховодам на уровне пола возвращается в теплогенератор за очередным нагреванием.
Постоянное движение горячего и остывшего воздуха регулируется системой автоматики и насосным оборудованием. Они же поддерживают заданный температурный режим.
Циркуляция воздушных потоков может быть естественной или принудительной. В первом случае воздушные массы движутся по законам физики — теплые слои воздуха находятся вверху, а более холодные внизу из-за разности коэффициента плотности. Постепенно остывая, теплый воздух перемещается вниз, уступая место теплым воздушным массам, подаваемым из воздуховода сверху.
Принудительная циркуляция осуществляется благодаря встроенным вентиляторам, которые направляют теплый воздух в воздуховоды и втягивают остывший для повторного нагрева.
Воздуховоды могут иметь разную форму — прямоугольную, квадратную или круглую. Каждая из них обладает и достоинствами, и недостатками. Например, круглые воздуховоды отличаются лучшими аэродинамическими характеристиками, но плохо вписываются в интерьер помещений. Прямоугольные трубы, напротив, легче интегрируются в общий вид комнаты, но обладают худшими аэродинамическими качествами.
Оборудование для обогрева воздухом
При выборе для обогрева дома воздушного отопления все его составляющие и саму систему рассчитывают и закладывают еще на стадии проектирования.
Оборудование включает в себя следующие элементы:
- воздухонагреватель, работающий от газа, электричества или твердого топлива
- воздуховоды
- теплообменник, в котором нагревается воздух
- воздушный фильтр, освежитель и увлажнитель, создающие благоприятную и комфортную обстановку в доме, очищающие воздух от пыли, вредных микробов и бактерий, снижающие сухость воздушного потока
- кондиционер, в летний период поддерживающий нормальную температуру в помещениях за счет подачи охлажденного воздуха через систему воздуховодов
- автоматические приборы контроля температуры
Водяное отопление дома
В России для обогрева частных домов преимущественно используют водяное отопление. Это наиболее экономичный способ обогреть свой дом. При этом существует возможность автоматического или ручного регулирования температурного режима.
Система водяного отопления подразумевает две схемы движения теплоносителя:
- естественную
- принудительную
При естественной схеме теплоноситель циркулирует в трубах и радиаторах под действием разной плотности горячей и холодной воды. Горячая вода, расширяясь, становится более легкой и вытесняется вверх холодной, которая имеет большую плотность и массу. Горячий теплоноситель поступает в стояк, откуда по трубам направляется к радиаторам. Остывшая в приборах отопления вода опускается вниз, уступая место горячей, а сама снова самотеком уходит в отопительный котел для последующего нагрева.
Важно! Такая система энергонезависима, и в этом её преимущество. Недостатком служит то, что протяженность труб не превышает 30 м, что недостаточно для обогрева большого дома площадью более 100 квадратных метров.
Принудительная циркуляция теплоносителя осуществляется при помощи насоса, который под давлением подает горячую воду в трубопровод и далее к радиаторам отопления. Остывшая вода, отдав свое тепло в окружающее пространство, возвращается в отопительное устройство, которое получает тепловую энергию от сгорания газа, твердого топлива или за счет электричества.
Конструктивное устройство системы
Система водяного отопления состоит из:
- отопительного котла — газового, твердотопливного, жидкотопливного или электрического
- труб теплоснабжения, которые могут быть стальными, металлопластиковыми или пластиковыми
- расширительного бака
- радиаторов из чугуна, стали, биметалла, меди
- системы автоматического регулирования температурного режима и безопасности
- устройства для отведения продуктов сгорания, если используется газ, жидкое топливо или твердые источники энергии
Отопительные котлы могут быть с одним или двумя контурами, что зависит от желания владельца дома осуществлять только отопление или помимо этого получать горячую воду для бытовых нужд.
Самыми популярными на сегодняшний день являются газовые котлы, поскольку газ — это наиболее дешевый источник энергии. Но в отсутствии такового используют котлы на жидком или твердом топливе. Как вспомогательный вид отопления может выступать система, работающая от электричества. Но этот способ в настоящее время является весьма затратным.
Виды разводок в системе отопления
Независимо от того, каким способом осуществляется подача горячей воды — естественным или принудительным — системы водяного отопления отличаются конструктивными особенностями монтажа.
Схема автономного отопления дома может быть смонтирована несколькими способами:
- с верхней и нижней разводкой
- с лучевой разводкой
- одно- и двухтрубной подводкой к радиаторам отопления
- с вертикальным и горизонтальным расположением стояков
- с тупиковой схемой движения теплоносителя
Верхняя разводка предполагает движение горячей воды вверх по стояку, откуда она спускается к радиаторам отопления. Верхняя труба обычно располагается в чердачном помещении или проходит непосредственно под потолком, что бывает не очень удобно в интерьерном плане. А прохождение трубы по чердаку и вовсе требует качественного утепления.
Нижняя разводка подразумевает поступление теплоносителя от нагревательного котла по трубам и радиаторам по низу помещения или из подвального, цокольного этажа, где обычно устраивают котельные. Однако независимо от выбранной разводки расширительный бак следует устанавливать в самой высокой точке дома — обычно на чердаке.
Однотрубная система лишена обратных стояков. Теплоноситель, пройдя по радиаторам и отдав свое тепло окружающему воздуху и предметам, возвращается в подающий стояк, откуда направляется для подогрева в отопительный котел. Такая схема движения теплоносителя может осуществляться только при верхней разводке.
Устройство отопительной системы с вертикальными стояками оптимально при наличии двух и более отапливаемых этажей в доме. При этом к одному стояку подсоединяют все радиаторы отопления. При горизонтальных стояках возможно подключение приборов отопления лишь для одного этажа.
Расширительный бак
При нагревании вода увеличивается в объеме. Но вместимость труб и радиаторов неизменна, поэтому для принятия излишков воды сооружают расширительный бачок. Он может быть открытым при естественной циркуляции теплоносителя и закрытым (герметичным) с принудительной циркуляцией воды в отопительной системе. При остывании теплоносителя в системе вода снова уходит в трубы и радиаторы.
Кроме сбора лишней горячей воды расширительный бачок принимает и находящийся в воде кислород, что позволяет избежать образования воздушных пробок в системе.
Открытый расширительный бак соединяют со стояком, подающим горячую воду в трубы и радиаторы, и располагают в самой высокой точке дома. Если его устанавливают на чердаке, то обязательно утепляют стенки — чтобы минимизировать потери тепла и предотвратить перемерзание в самые холодные дни зимы. Недостатком расширительного бака такого вида является то, что воздух также проникает в теплоноситель, а это вызывает коррозию в системе отопления.
Более современным устройством являются расширительные бачки закрытого типа, которые внутри имеют мембрану из термостойкого материала. Мембрана делит бачок на две камеры:
- воздушную
- жидкостную
Воздушная камера оборудована клапаном, который при создании в системе большого давления выпускает воздух, позволяя излишкам воды занять вторую камеру.
Заключение
Отопление частного дома может быть выполнено с применением различного оборудования и источников энергии. Но независимо от выбранного отопительного котла и способа монтажа труб и радиаторов, расчет и проектирование должны выполнять специалисты. Так же, как и монтаж отопительных котлов, и всей системы отопления необходимо поручать организациям, имеющим специальную лицензию на выполнение таких работ.