Автономное отопление частного дома

Любой владелец, в обязательном порядке, монтирует в доме для круглогодичного проживания автономное отопление. На современном рынке представлено несколько различных решений подобных отопительных систем.

Ответом на вопрос, какое отопление лучше для частного дома, является «автономное водяное». Именно подобный вариант пользуется среди владельцев индивидуальных жилых домов повышенным спросом, в силу присущих ему бесспорных преимуществ.

Содержание

Автономное отопление, это техническое решение, позволяющее обогревать частный дом за счёт собственного источника тепловой энергии. В качестве такового, в подавляющем большинстве случаев, используют отопительный котёл, печь или камин.

В настоящей статье рассмотрены особенности конструктивного исполнения данных отопительных систем, которые позволяют выполнять их монтаж, адаптируя к конфигурации здания, учитывая назначение отдельных помещений.

Водяное отопление

Принимая решение о монтаже системы водяного отопления частного дома, на этапе её проектирования, прорабатывают, с учётом требований свода правил, 60.13330.2012, следующие вопросы.

Виды

По типу перемещения теплоносителя по отопительным контурам, водяная система отопления частного дома (СО) подразделяется на:

Открытую (альтернативные наименования — гравитационная, естественная).

Принцип работы основан на том, что горячая вода, поступающая в систему из котла, движется вверх. Отдав тепло отопительным приборам (пример, радиаторам), она остывает, опускается вниз, направляется на повторный нагрев.

Подобное отопление загородного дома энергонезависимо, функционирует без установки циркуляционного насоса, поэтому не нуждается в подаче электроэнергии.

Для успешной работы трубы СО требуется прокладывать под определёнными углами, для обеспечения перемещения теплоносителя самотёком. В самой верхней точке устанавливается расширительный бак для воды открытого типа.

Плюсы:

• невысокая стоимость монтажа;
• отсутствие расходов на электроэнергию.

Минус:

• малые радиусы действия (≤30 м);
• после простоя требует значительного времени для прогрева здания до оптимальных температур;
• необходимо периодически доливать теплоноситель.

Закрытую

В ряде источников её именуют искусственной, принудительной.

Автономная система отопления в частном доме, рассматриваемого вида, в обязательном порядке, комплектуются циркуляционным насосом. Вместо открытого расширительного, монтируется закрытый бак, часто именуемый мембранным, выполняющий те же функции.

Требует подключения к источнику электроснабжения.

Плюсы:

• быстрый выход на рабочий температурный режим, даже после длительного простоя;
• не нуждается в регулярном пополнении теплоносителя;
• повышенная надёжность.

Минусы:

• монтаж системы обойдётся дороже;
• требуется регулярно оплачивать электроэнергию;
• проводить ТО насоса.

Схемы монтажа

Существует несколько вариантов разводки. Конкретная схема отопления в частном доме выбирается с учётом размеров и планировки последнего.

Однотрубная

Чаще всего, подобную разводку именуют «Ленинградка». СО подобного типа имеет все элементы отопительной системы: отопительный котёл, трубы, запорная арматура, отопительные приборы, клапаны сброса воздуха из системы, термометры, сливной кран, расширительный бачок.

Принцип работы. Горячий теплоноситель поступает из котла в систему, последовательно перетекает по всем отопительным приборам, вход и выход из которых осуществляется по одной трубе. Затем возвращается в котёл.

Плюсы:

• универсальность монтажа для любого объекта;
• меньшие сроки, более низкая стоимость работ;
• гарантированное перемещение теплоносителя по всему периметру помещений, подвергаемых нагреву;
• допускает монтаж под полом или по его поверхности, вписывается в любой дизайн.

Минусы:

• соединять отопительные приборы можно только последовательно, что исключает возможность регулировки температуры в одном из них, не затрагивая остальные;
• работает при повышенном давлении (в сравнении с двухтрубной);
• возможен только вертикальный розлив.

Двухтрубная, подразделяемая по схеме прокладки магистрали   

Теплоноситель движется по двум трубам, расположенным по всему периметру помещения. Между последними ставятся отопительные приборы (далее по тексту все типы приборов именуются радиаторы). Последние гасят возникающие перепады давления, формируют гидравлические перемычки. Проблемы, возникающие при этом, нивелируют правильной конфигурацией отопительной системы.

Рассматриваемые системы допускают горизонтальный, вертикальный монтаж стояков, выбираемый с учётом размещения подачи/обратки (соответственно параллельно/перпендикулярно перекрытиям).

Вертикальная версия выбирается в случае установки радиаторов между этими трубами (в горизонтальной они ставятся в разрыв труб).

Плюсы:

• теплоноситель поступает во все имеющиеся радиаторы с одной температурой, что позволяет устанавливать в помещении требуемую температуру;
• магистральное давление ниже, чем в предыдущем варианте), что позволяет ставить в ОС менее мощный насос;
• допускает монтаж в строениях любой этажности, площади;
• запорная арматура обеспечивает проведение ремонта, профилактики на работающей системе.

Минусы рассматриваемой схемы отопления частного дома:

• высокая стоимость монтажа;
• продолжительные сроки выполнения работ.

Разновидности разводки двухтрубной системы

С учётом особенностей здания, монтаж СО может осуществляться по следующим схемам:

• периметральная (тройниковая)

Разновидность двухтрубной системы с принудительной циркуляцией и нижним розливом. Радиаторы к подаче/обратке подключают последовательно. Обе магистрали прокладывают вдоль стен.

• Коллекторная  

Это альтернатива традиционной системе (тройниковой). Позволяет создать отопительную систему, допускающую регулирование температур, с выставлением своих значений в каждом помещении (индивидуальное отопление).

• Попутная

Альтернативное наименование, «петля Тихельмана». Теплоноситель перемещается по подаче и обратке в одном направлении. Подающая труба от котла проложена к радиатору, обратка, наоборот.

• тупиковая – принцип работы следующий.

Нагретый теплоноситель движется по подающей магистрали в одну сторону, до радиатора. Отдаёт ему тепло. Уходит в обратку, по которой движется в противоположном направлении.    

Лучевая (веерная)

Подобная разводка отопления дома предусматривает параллельное подключение радиаторов через распределительный коллектор. От узлов последнего на каждый отопительный прибор проложена подача и обратка. Коллектор, это крупногабаритное устройство, размещаемое в специальном монтажном шкафу.

Наличие коллектора обеспечивает возможность отключать конкретную петлю водяного тёплого пола, радиатора отдельно. Остальная часть системы отопления функционирует в штатном режиме.

Выбор подобной разводки увеличивает потребность в трубах, зато все выполненные соединения доступны, что упрощает ремонт.

Подобное решение для водяного отопления в частном доме может быть реализовано в системах с естественной и принудительной циркуляцией теплоносителя.

Плюсы:

• относительная простота монтажа;
• скрытую прокладку можно выполнить без каких-либо соединений;
• гидравлическая стабильность;
• сбалансированность, что обеспечивает равномерный прогрев всех помещений;
• лёгкий ремонт;
• возможность адресного отключения радиаторов.

Минусы:

• высокая материалоёмкость;
• потребность выделения специального места под установку коллекторного шкафа;
• значительная стоимость.

Количество контуров

Их число оценивают, как правило, при подборе отопительного котла (иного теплогенерирующего агрегата). Контуров может быть один или два.

Одноконтурная система рассчитана только на организацию отопления в здании.

Двухконтурная позволяет дополнительно греть воду для системы ГВС (процессы происходят параллельно и независимо).

Способ прокладки

Трубопроводы системы отопления могут прокладываться одним из двух вариантов.

Открытый

Выбор данного решения предусматривает прокладку труб по внешней поверхности строительных конструкций с фиксацией, к последним, хомутами, клипсами. При этом, для монтажа контуров, используют металлические трубы.

Полимерные аналоги применять допустимо в случаях, исключающих вероятность повреждения последних от внешних воздействий механического, термического характера.

Скрытый

Решение скрыть трубы принимают исключительно в случаях, обусловленных необходимостью гигиенического, технологического, конструктивного характера. Классический пример – водяные тёплые полы, убираемые в стяжку из бетона.

В этом случае, в строительных конструкциях предварительно обустраивают штробы (каналы), либо прокладка ведётся под имеющимися плинтусами, декоративно-защитными экранами.

Контур разрешено замоноличивать только на объектах, эксплуатировать которые планируется 20 лет или более. При условии использования труб, на которые производителем установлены сроки службы от 40 лет.

Вариации по подключению труб и приборов

При монтаже трубопроводов отопления в частном доме, следует оценить, каким будет оптимальное, для конкретного дома, положение стояков, расположение подающих и отводных магистралей.

По расположению стояков

К данным элементам подключены все отопительные приборы. Стояки бывают вертикальными, горизонтальными. Первые монтируют в зданиях многоэтажных, вторые, в одноэтажных. Причём в системах однотрубных есть только подающие стояки.

Как правило, выбор расположения стояков увязан с иными параметрами разводки, рассмотренными выше (одно- или двухтрубная).

Горизонтальная разводка отличается удобством монтажа и обслуживания. Востребована в двухтрубных и лучевых системах. Допускает подключение радиаторов в нужных вариациях, что положительно сказывается на теплоотдаче отопительной системы.

По расположению подающей трубы

Возможно два варианта монтажа отопительной системы: верхняя разводка; нижняя. Первое решение востребовано для частных домов, коттеджей, не имеющих подвальных помещений. В этом случае подача осуществляется через чердачное помещение. Именно здесь монтируется основной резервуар («лежак»). Если отсутствует чердак, допускается прокладка подающей трубы по стыку стены и потолка. Но это негативно сказывается на интерьере. Теплоноситель поступает в отопительные приборы сверху.

Нижняя разводка является оптимальным решением при наличии подвала. Подача размещается ниже радиаторов.

Разновидности отопительных приборов

Насколько эффективно будет работать водяное отопление, в большей мере, определяют тип и характеристики установленных отопительных приборов. Чаще всего используют следующие.

Радиатор

Это изделие отдаёт тепло через поверхность имеющихся рёбер. Батареи радиаторного типа востребованы в частных домах, административных зданиях, на объектах иного назначения. Правильно выбрав подобную продукцию для формирования отопительного контура, домовладелец способен создать оптимальный температурный режим в помещениях, рационально использовать их внутреннее пространство.

На рынке представлен широкий выбор моделей, различающихся материалом изготовления, конструкцией, эксплуатационными характеристиками, габаритами.

Определяющее значение имеет материал изготовления. По этому критерию продукцию делят на следующие группы:

Стальные

Продукция, доступная по цене, однако имеет существенный недостаток, низкую коррозионную стойкость. При постоянном контакте с теплоносителем внутренние стенки секций радиатора начинают интенсивно окисляться (ржаветь) при контакте с атмосферным воздухом. Последний имеет место при сезонном сливе жидкости.

Отличаются незначительной долговечностью.

Алюминиевые

Имеют более высокую стойкость к коррозии, существенно меньшие сроки нагрева, позволяют регулировать температуру в помещениях, являются визуально привлекательными.

В числе недостатков — низкая стойкость к резким перепадам давления, поэтому в МКД их устанавливать не рекомендуется.

Биметаллические (сталь/алюминий)

Трубы из стали принимают на себя высокое давление, рёбра из алюминия обеспечивают повышенную теплоотдачу. Однако недостатки, свойственные стальным элементам, остаются.

Чугунные

Обладают практически неограниченной долговечностью, высокой стойкостью к перепадам давлений, агрессивным воздействиям влаги, контактам внутренних поверхностей с воздухом.

Принцип действия всех моделей, перечисленных выше, одинаков. Они греют воздух тепловым излучением в ИК диапазоне, а также за счёт конвекции.

Каждый из радиаторов, с учётом выбранного варианта разводки, может подключаться по-разному:

• стандартным считается боковое подключение, обеспечивающее максимальную теплоотдачу;
• диагональное – предпочтение данному решению отдаётся, если радиатор имеет длину, превышающую 12 секций (вариант, 1200 мм).

• нижнее – выполняется при осуществлении скрытого монтажа труб подачи и обратки.

Достоинства и недостатки радиатора зависят от выбранной модели.

Плинтусный конвектор

Визуально подобные нагревательные приборы напоминают строительные аналоги. Располагается по периметру помещения вдоль стен. Конструктивно, изделие состоит из следующих элементов: разборный металлический короб, внутри которого проложены медные трубки с оребрением. Горячий теплоноситель перемещается по трубкам, нагревая их. Тепло передаётся рёбрам, от них, коробу. Последний нагревает воздух в помещении, формируя восходящие потоки вдоль поверхности стен. Тёплые стены создают оптимальную температуру. 

Плюсы:

• устройство позволяет формировать в помещениях оптимальный микроклимат;
• обеспечивает прогрев зон риска (стыки горизонтальных, вертикальных поверхностей ограждающих конструкций), исключая возникновение плесени;
• простота монтажа;
• отсутствие зоны холодного воздуха в нижней части помещений;
• многовариантная линейка продукции с разным числом греющих модулей, мощностью;
• приемлемая цена.

Минусы:

• предъявляет жёсткие требования к месту установки (запрещено закрывать мебелью);
• имеются ограничения по длине контура (max 15 м).

Тёплый пол

Предусматривает скрытую укладку в стяжку. Трубы выполняют из шитого ПЭ, металлопластиков.

Рассматривается в качестве дополнительной системы отопления. Имеет существенную площадь обогрева, превращая всю поверхность пола в единый радиатор.

Плюсы:

• рассматриваемое решение обеспечивает обогрев с должной эффективностью при любых напольных покрытиях (плитка, ламинат, иное);
• позволяет экономить до 50% тепла;
• относительная простота монтажа;
• доступные цены.

Минусы:

• наличие тёплых полов уменьшает высоту потолков;
• сложность регулировки температуры;
• высокая вероятность аварии с затоплением, при нарушении технологии монтажа.

Теплоноситель

Для каждого выбранного решения отопительной системы оптимальным является свой теплоноситель, основным отличием которых является диапазон допустимых температур, выход за которые может привести к выводу оборудования из строя. 

Также следует учитывать ряд иных параметров: вязкость, токсичность, иные. Наиболее востребованными теплоносителями является антифриз, вода, прошедшая специальную очистку. Первый применяют в СО зданий сезонной эксплуатации, а также для обустройства отопления на даче веранды.

Плюс антифриза:

• одной заливки хватает на 10 отопительных сезонов (5 лет эксплуатации);
• при низких температурах превращается в гель, при повышении таковых, возвращается в жидкое состояние, что исключает размораживание системы.

Минус:

• предъявляет высокие требования к герметичности соединений;
• требует установки насоса повышенной мощности;
• раствор токсичен.

Очищенная вода более популярна у домовладельцев, благодаря своей доступности и высокой теплоёмкости. При установке надёжной системы фильтрации можно использовать воду, получаемую из скважины на участке. Такой теплоноситель безопасен для человека.

Недостатки:

• наличие солей, провоцирующих коррозионные процессы, выпадение отложений на внутренних поверхностях элементов отопительной системы;
• замерзание при достижении нулевой температуры;
• существенное изменение объёмов в различных агрегатных состояниях, что может порвать трубопровод.

Трубы для разводки

С учётом финансовых возможностей домовладельца, физико-химических свойств материалов, из которых изготовлены трубы, для монтажа отопительного контура СО применяют следующие изделия.

Стальные

Достаточно прочные и недорогие трубы. Но в частном секторе спросом не пользуются, как как подвержены коррозии. Частично уменьшить проблему позволяет использование оцинкованных изделий, либо труб из нержавейки.

Медные

Трубопровод, изготовленный из данного материала, обеспечивает высокую стойкость к воздействию существенного давления, значительных температур, отличается стойкостью к коррозии, продолжительными сроками эксплуатации. Однако высокая цена на подобные трубы не способствует их широкому использованию.

Полимерные

В эту группу включена продукция, выполненная из полипропилена и металлопластиков. Первые дополнительно усиливаются алюминием. Вторые изготавливаются из данного металла и имеют внешний пластиковый слой.

Плюсы:

• высокая антикоррозионная стойкость;
• осадок на их внутренних поверхностях не скапливается;
• отличаются прочностными характеристиками, гарантирующими длительные сроки безаварийной эксплуатации;
• недорогой монтаж.

Минусы:

• отличаются повышенными требованиями к условиям эксплуатации;
• при замораживании отопительного контура, трубы выходят из строя.

Выводы

Система водяного отопления, при минимальных затратах, является наиболее эффективным решением, позволяющим поддерживать в загородном доме оптимальную температуру. Это обеспечивается, благодаря целому комплексу преимуществ подобного решения.

1. Вода по праву считается лучшим теплоносителем: общедоступным, недорогим, имеющим существенную теплопроводность.
2. Нагреть её до необходимых температур позволяет использование различных теплогенерирующих источников (отопительных котлов, печей, каминов), работающих на электричестве, жидком/твёрдом топливе, газе.
3. Возможность обустройства разводки труб СО по различным схемам, на выбор которых влияет ряд факторов внешнего характера: планировка дома, отапливаемая площадь, количество этажей, мощность применяемого отопительного оборудования, стоимость выполнения работ.
4. Использование специальных регулировочных устройств (терморегуляторов, запорных клапанов) позволяет точно и быстро регулировать температуру в отдельном помещении и здании в целом.
5. Монтаж отопительной системы рассматриваемого типа может выполняться на любом этапе строительства частного дома, включая объекты, на которых строительные работы уже завершены.

Если вас интересуют иные виды систем отопления, которые могут быть рассмотрены в качестве альтернативного варианта: воздушные, электрические, с открытым огнём; паровые, напишите об этом в комментариях к настоящей статье.

---