Отопление загородного дома

Отопление загородного дома. Способы, типы

Пленительная идиллия загородного дома рассыпается вдребезги, когда собственник сталкивается с проблемой неэффективного и дорогого отопления, особенно в свете неуклонного роста цен на энергоносители. Поэтому так важно именно еще на этапе планирования строительства дома определиться с типом отопления, чтобы в последующем переделка отопительного контура «не влетела в копеечку». Если же система отопления «досталась по наследству» и при этом не обладает нужной производительностью, лучше сразу же продумать вопрос ее модернизации.

Выбираем правильную систему отопления загородного дома

Принять выверенное решение не так-то просто. Среди огромного количества технологий важно отдать предпочтение именно той, которая будет полностью соответствовать условиям эксплуатации, наполняя дом столь приятным и при этом недорогим теплом. Во сколько обойдется монтаж отопительной системы, насколько хорошо она будет справляться с возложенной на нее задачей и окупит ли вложенные средства – все это будет зависеть от ряда факторов:

Физическая и финансовая доступность энергоносителей. В первую очередь оценивается наличие подведенных к участку коммуникаций (газа и электричества), а также достаточность магистральной мощности. Если отсутствует возможность подсоединения к магистральному энергопроводу, рассматривается целесообразность подключения альтернативного топлива. При этом нужно ориентироваться на особенности региона и близость энергоносителей.

Обязательно просчитываются ежемесячные расходы на обеспечение работоспособности системы отопления. Здесь важно учитывать расценки на само топливо и его доставку, а также стоимость оборудования под конкретный вид топлива.

Климатические особенности региона. Среднемесячная температура зимнего периода предопределяет возможность применения того или иного вида топлива и условия его хранения (при необходимости), а от длительности отопительного сезона зависит годовой расход энергоносителя.

Тип эксплуатации дома. Принимается во внимание периодичность проживания в загородном доме и эксплуатационная нагрузка – здание предназначено для временного проживания преимущественно в теплое время года или как постоянное место жительства.

Назначение отопительной системы. Нужно решить, будет ли отопительный котел только нагревать контур отопления или же дополнительно обеспечивать дом горячей водой. Каждый из вариантов определяет свои требования к системе.

Конструктивные особенности дома. В основе подбора оптимальной схемы отопления всегда лежит тепловой расчет, в котором обязательно учитывается площадь дома, в том числе соотношение площадей отапливаемых помещений к неотапливаемым (хозблоку). Кроме того, учитывается качество утепления зданий, количество окон их качество и размер, толщина и материал стен. Все это предопределяет допустимые значения теплотехнических характеристик энергоносителей, а также КПД (мощность) отопительного оборудования.

Энергоэффективность. Чтобы обеспечить 100% КПД, количество потребляемой энергии должно быть, как минимум, равнозначным количеству выделяемого тепла. Для повышения эффективности желательно предусмотреть возможность совмещения систем отопления различных типов, замены или перехода на другой вид топлива.

Специфика монтажа и эксплуатации. Учитывается возможность выполнить монтаж самостоятельно или необходимость найма для этой работы профессионалов. Следует принимать во внимание, что некоторые системы отопления на первоначальном этапе требуют вложения значительных средств, что, впрочем, компенсируется впоследствии низкой ценой и экономным расходом топлива.

Кроме того автономность системы отопления часто требует принятия мер по заготовке и хранению топлива на протяжении всего отопительного сезона. Эта часть затрат часто не учитывают в расчете, но при определенных обстоятельствах она может перевесить расходы по обустройству самого отопительного контура.

Пренебрежение хотя бы одним аспектом способно привести к неоправданным расходам. Помимо экономической выгоды нельзя забывать о безопасности отопительного контура. Это, безусловно, увеличит смету, но надежность и уверенность в завтрашнем дне окупает себя полностью.

Классификация систем отопления по типу теплоносителя

Для передачи (распределения) тепловой энергии используется воздушная или жидкостная среда. В соответствии с этим все имеющиеся теплосистемы делятся на воздушные и водяные, причем, говоря о последних, подразумевается не только вода в чистом виде, а достаточно широкая группа теплоносителей в жидком состоянии.

Воздушное отопление

Принцип работы классического воздушного отопительного контура заключается в нагреве воздуха теплогенератором (конвектором, сплит-системой и пр. тепловыми установками) с последующей его доставкой в помещения через сеть воздуховодов. Установка воздуховодов может осуществляться:

• сверху (под потолком);
• снизу (в структуре пола);
• комбинированно, в соответствии с потребностями конкретного помещения.

Современные инфракрасные обогреватели также обеспечивают нагрев воздушного пространства, только опосредованно, через нагрев расположенных перед ними предметов.

На заметку! Для домов с большими панорамными окнами воздушная система отопления позволяет создать мощный тепловой барьер (завесу), минимизирующий теплопотери.

Водяное отопление дома

Обогрев дома посредством жидкостного теплоносителя – наиболее распространенная концепция. Отопительный контур представляюет собой замкнутый на теплогенераторе (котле) трубопровод с курсирующим по нему жидкому теплоносителю. Тепло помещению передается через встроенные в магистраль отопительные приборы (радиаторы).

Помимо воды в качестве теплоносителя может использоваться антифриз (пропилен- или этиленгликоль), особенно когда речь заходит об отоплении дома, не предназначенного для постоянного проживания. Незамерзающая жидкость облегчит эксплуатацию отопительного комплекса, защитит его от разрушения и позволит легко обогреть помещения при посещении. Антифриз быстро нагревается и долго сохраняет тепло.

Применение антифриза ограничено рядом условий:

• Нельзя использовать антифриз в оцинкованных и пластиковых трубопроводах.
• Во избежание внутри труб нагара, запрещено нагревать антифриз свыше 170°C.

Важно! В силу меньшей теплопроводности антифриза, работающие на нем системы отопления должны укомплектовываться более мощными теплогенераторными установками.

В зависимости от конструктивных особенностей водяные системы отопления бывают:

• однотрубными и двухтрубными;
• открытыми и закрытыми;
• гравитационными и с принудительной циркуляцией;
• горизонтальными и вертикальными;
• с нижней и верхней разводкой.

Обогрев дома теплым полом

Система отопления «теплый пол» представляет собой сеть греющих труб или элетрокабелей, проложенных под чистовой отделкой пола. Такая концепция отопления имеет ряд преимуществ:

• создает более комфортные условия для человека, когда «ноги находятся в тепле, а голова, как говорится, в холоде»;
• более равномерно распределяет тепловую энергию;
• максимально долго сохраняет тепло, обеспечивая экономный расход энергоносителя.

В силу высокой эффективности отопление дома полами нередко используется не только как дополнительный способ обогрева, но и как основной (в относительно теплых климатических зонах).

Типы отопления по виду топлива

Отопление подбирается под наиболее оптимальный из доступных видов топлива, поэтому отталкиваться нужно именно от него. Сегодня перечень энергоносителей, используемых для отопления частного дома, достаточно широк, чтобы выбрать наиболее практичный вариант:

• магистральный или сжиженный газ;
• электроэнергия;
• дрова, пеллеты (древесные гранулы), топливные брикеты;
• уголь, кизяк, торф;
• дизельное топливо, мазут, бензин;
• альтернативные источники энергии: геотермальная энергия, солнечная или ветровая электроэнергия.

Газовое отопление дома

Если рядом с участком проходит газопровод, то лучше рассчитывать именно на него, так как обогрев дома магистральным газом признается наиболее эффективным и наименее затратным. Однако следует учитывать, что на подключение домовладения к газопроводу потребуется получить специальное разрешение, которое обойдется в «кругленькую сумму», это же относится и к стоимости работ по подключению, а также – к стоимости самого газового оборудования.

В зависимости от типа прибора, работающего на «голубом топливе», различают две схемы газового отопления:

• Водяное, при котором обогрев осуществляется опосредованно, через жидкость, нагретую газовым котлом и курсирующую по системе труб и радиаторов.
• Воздушное (конвекторное), когда в роли теплоносителя выступает воздух, нагреваемый газовыми конвекторами радиаторного типа.

Обогрев дома газом из газгольдерного хранилища

В отдаленных населенных пунктах не всегда имеется возможность подключить дом к централизованной сети газоснабжения. В этом случае приходится подбирать автономный способ отопления. Один из вариантов - обустройство собственной системы газоснабжения посредством установки на участке специальной емкости для хранения углеводородного сжиженного газа - газгольдера.

В силу небольшой вместительности мини-газгольдеры применяются преимущественно для обогрева небольших домов, чаще всего не предназначенных для постоянного проживания. Мобильность мини-резервуаров позволяет пользователям самостоятельно осуществлять дозаправку на специализированных станциях.

Безусловно, эксплуатация газгольдера сопряжена с повышенной взрыво- и пожароопасностью, впрочем, как и любая работа с газовым оборудованием. Обезопасить использование газгольдерных хранилищ можно посредством установки так называемого контрольно-распределительного пункта (КРП), регулирующего давление в системе.

Газовый котел как основа отопительного контура

Ключевая функция любой системы отопления возложена на теплогенератор, роль которого в данном случае выполняет газовый котел. Выбор модели газового котла предопределяется множеством условий.

От общей площади отапливаемого помещения зависит требуемая мощность агрегата. Для определения нужной мощности используется следующий принцип: 1 кВт тепловой энергии (для особо холодных регионов – 1,2-1,5 кВт) теплогенератора способен обогреть 10м² жилой площади; полученный результат обычно увеличивают на 10-20%, чтобы сформировать резерв на пиковые периоды зимы.

Кроме того, учитывается КПД котла. Так, принцип действия конвекционных моделей позволяет достичь лишь 90-93% производительности, чего, в принципе, вполне хватает для обогрева домов площадью до 200 м², особенно при минимальном уровне теплопотерь. Больший КПД (99%) показывают конденсационные агрегаты, оснащенные дополнительным теплообменником, но и стоят они несколько дороже и требуют увеличения площади радиаторов.

От размера, выделяемого под котел, пространства во многом зависит исполнение модели (напольная или настенная, из какого материала выполнена и пр.). Если под установку газового теплогенератора отводится отдельная котельная, лучшим вариантом станет напольная модификация. Как правило, такие модели характеризуются повышенной мощностью и большим запасом прочности, особенно если теплообменник выполнен из чугуна, не склонного к ржавлению. Когда места под установку немного, используются компактные настенные агрегаты. Несмотря на облегченную конструкцию, на рынке вполне можно найти приборы, способные обогреть дом площадью в 300 м².

В зависимости от задач, возлагаемых на котел, выбирается одноконтурное или двухконтурное оборудование. Одноконтурные котлы отличаются простотой конструкции и монтажа и предназначены исключительно для организации обогрева. Конструкция двухконтурных дополнена проточным водонагревателем, позволяющим параллельно с отоплением обустроить в доме горячее водоснабжение.

Тип вентиляционного контура предопределяет способ образования тяги и отвода отработанного газа. Вытяжка приборов с естественной вентиляцией встраивается в заранее обустроенные в доме дымоходные каналы. Камера сгорания большинства подобных агрегатов выполняется открытой, что обеспечивает прямой приток воздуха в систему из помещения и естественным образом поддерживает тягу. Особые преимущества котлов с естественной тягой и вентиляцией – бесшумность и легкий, простой монтаж.

Котлы с принудительной циркуляцией удаляют продукты горения посредством встроенных в систему вентиляторов через отдельный вентиляционный контур. Часто они выпускаются с закрытой камерой сгорания и укомплектовываются турбинами для забора воздуха. Турбированные котлы энергозависимы, т.к. требуют подключения к электросети. Кроме того они шумно работают, но закрытая камера предотвращает случайное задувание пламени горелки, делая эксплуатацию газового котла более безопасной.

Инновационные технологии позволяют добиться высокой степени комфорта и безопасности. Сегодня газовые котлы укомплектовываются:

• разнообразными измерительными приборами (термометрами, манометрами и пр.) и индикаторами;
• пьезо- и электророзжигом горелки;
• модуляторами пламени;
• датчиками контроля пламени, напора газа на входе, тяги, количества воды;
• системами защиты от перегрева и замерзания, а также блокировки при обесточивании или появлении неисправностей;
• опциями автодиагностики.

Обогрев дома электричеством

Электрический обогрев дома, конечно, обходится значительно дороже газового, но эта разница возникает, скорее, за счет более высокой стоимости самой электроэнергии, чем из-за повышенного потребления энергоносителя. Если же сравнивать другие статьи затрат, то электроотопление выигрывает, как минимум, по 2 показателям:

• К нему не предъявляются столь жесткие требования, как к газовому, а значит, не требуется получения согласования в контролирующих органах, что сберегает немалую часть бюджета;
• На начальном этапе (приобретение, монтаж) получится сэкономить цены на электрокотлы, как правило, на порядок ниже, чем на газовые котлы.

Электрическое отопление частного дома может быть как централизованным, так и автономным. В последнем случае электроснабжение обеспечивает дизельная электростанция. И в том и в другом случае необходимо соотнести поставляемую мощность с потребляемой, не забывая учитывать нагрузку от других электроприборов, используемых в хозяйстве. При недостаточной входящей мощности использовать электроотопление небезопасно, так как сеть просто не выдержит возложенной на нее нагрузки.

На заметку! Снизить расход энергоносителя можно, уменьшая температуру в ночное время или в период отсутствия в доме днем. Так, понижение даже на 1° экономит порядка 6% электроэнергии.

Концепция электрообогрева загородного дома может предполагать одну из перечисленных ниже схем:

• Классическая: водное отопление с установкой электрокотла и трубно-радиаторной разводки;
• Воздушное отопление за счет конвектора или кондиционера;
• Концепция электрического теплого пола или плинтусов;
• Инфракрасное отопление.

Чтобы минимизировать зависимость от централизованного электрообеспечения, придется либо купить электрогенератор, либо скомбинировать электрическое отопление с другим (газовым, печным или др.). При необходимости это позволит переключаться на резервную схему обогрева.

Важно! Для защиты электрооборудования от поломки из-за возможных скачков напряжения система доукомплектовывается стабилизатором напряжения. Кроме того подключение электрокотлов желательно выполнять отдельной линией через автоматическое устройство защитного отключения (УЗО).

Инфракрасный обогрев дома

Инфракрасные системы отопления представляют собой оборудование для опосредованного обогрева. Инфракрасные волны панельного электрообогревателя нагревают размещенные напротив предметы, которые, в свою очередь, отдают тепло воздушной среде. Установка инфракрасных панелей на стены, потолок и даже пол позволяет сделать электрический обогрев дома акцентным, быстро и эффективно нагревая только нужные зоны. Именно это свойство позволяет экономить на электричестве.

Эксперты отмечают высокую эффективность применения инфракрасных эко-обогревателей не только в помещении, но и на открытых площадках – беседках, зонах барбекю.

Разновидности электрокотлов для обогрева частного дома

Как и в случае с газовыми котлами, электрокотлы бывают напольными и настенными. Мощность последних, как правило, не превышает 60 кВт, чего все же хватает для обогрева дома площадью в 300-500 м².

Кроме того электрические котлы бывают электродными и индукционными.

На заметку! Электрокотел со встроенным циркуляционным насосом отличается наибольшей производительностью среди своих электрических собратьев.

Твердотопливное отопление дома

Несмотря на то, что обогрев загородного дома твердым топливом (дровами, коксом, углем, торфом, кизяком или пеллетами) сегодня считается неким пережитком прошлого, для многих такое решение - единственно возможный способ отопить жилище зимой. Кроме того, среднемесячные расходы на обогрев дома дровами или углем в 2-3 раза ниже в сравнении с другими видами отопления.

Важно! Для повышения уровня безопасности, в помещениях, отапливаемых печью, камином или твердотопливным котлом, устанавливаются специальные датчики. Они в комплексе с системой оповещения замеряют состав воздуха и срабатывают при выбросе угарного газа.

Сегодня существует несколько вариантов, посредством которых организовывается обогрев дома твердым топливом - обустройство традиционной печи, камина или установка более современного твердотопливного котла.

Особенности печного и каминного отопления загородного дома

Функционал современных печей крайне широк. В зависимости от потребности хозяев печь может использоваться исключительно для отопления загородного дома или совмещать в себе функции обогрева и приготовления пищи, а также обеспечивать потребности в горячей воде. Камины бывают открытыми и закрытыми, отдельно стоящими и встраиваемыми. По схеме устройства и функционалу и печи и камины классифицируются на:

• Простые (одноконтурные). Возможности обогрева ограничены отражательной энергией камина или тепловой энергией печи и отходящего от них дымохода. Применяются для отопления небольших одноэтажных и двухэтажных домов общей площадью в 60-100 м².
• Совмещенные с водяным теплообменником, установленным вплотную к топке. В дальнейшем отопительный контур повторяет традиционную водную схему радиаторного типа.
• Совмещенные с воздушным отопительным контуром. Представляют собой камеру нагрева, в которую вставляется топка, и сеть воздуховодов, проложенных под полом или потолком и соединенных с теплообменником камина (печи). Нижняя разводка предпочтительнее, т.к. более равномерно распределяет тепло. Характеризуются повышенным процентом КПД, так как используют практически всю тепловую энергию, образованную в процессе сгорания топлива.

По принципу притока свежего воздуха и отвода продуктов горения агрегаты делятся на контуры с естественной или принудительной циркуляцией. Однако специалисты не советуют делать акцент исключительно на последней, так как в случае отключения электроэнергии, питающей вентиляторы, система отопления просто становится опасной. В идеале, функция принудительной циркуляции должна дополнять естественную тягу.

Для обеспечения хорошей теплоотдачи и безопасности использования к ее обустройству предъявляются определенные требования:

• Выкладка печи (камина) и дымохода должна производиться из огнеупорного шамотного кирпича, облицовка – из обычного силикатного.
• Установка осуществляется вдоль внутренних, но не несущих стен на стыке 2-4-х комнат;
• Под камин (печь) возводится отдельный фундамент, возвышающийся над уровнем пола на 5-10 см;
• Примыкающие к печи (камину) конструкции должны выполняться из негорючих материалов;
• На каждую печь должен устанавливаться свой дымоход высотой от 4 м. Иногда их объединяют, но при этом следует понимать, что излишняя извилистость дымоходного канала снижает силу тяги и мешает отводу продуктов горения;
• Наружный контур не должен прогреваться свыше 60°C;
• Толщина стенки – не менее ½ кирпича;
• 100%ная герметичность теплообменника.

На заметку! В продаже представлены готовые стальные модели, однако большего КПД можно добиться, лишь сделав печь или камин под заказ.

Отопление дома твердотопливным котлом

Обогрев дома твердотопливным котлом мало чем отличается от вышеописанных схем газового отопления. Разница – лишь в виде используемого топлива, в соответствии с которым агрегаты классифицируются на:

• дровяные;
• угольные;
• пеллетные;
• многотопливные.

Важно! Для сохранения теплотворной способности пеллет и дров к их хранению предъявляются особые требования, главное из которых – защита от влаги.

Кроме того твердотопливные установки делятся:

• по функционалу на одноконтурные и двухконтурные;
• по принципу действия на обычные, пиролизные и котлы длительного горения.

Обогрев дома жидким топливом

Жидкотопливные системы отопления на практике применяются редко, прежде всего, в силу дороговизны самого энергоносителя (бензина, солярки, мазута, маслах). Чаще всего такая схема используется как резервная, позволяющая быстро запустить обогрев дома в случае отключения электроэнергии или газа.

На заметку! Работа жидкотопливного отопления крайне зависима от качества топлива. Поэтому, если хотите, чтобы оборудование проработало максимально долго, не используйте топливо сомнительного качества.

Альтернативное отопление

Особое преимущество собственного загородного дома – возможность использования альтернативных природных источников энергии, позволяющих частично, а иногда и полностью, отказаться от платных энергоносителей.

Энергонезависимость, отсутствие ежемесячных расходов на оплату энергоносителей и экологичность – ключевые аспекты альтернативных систем теплоснабжения, основанных на энергии солнца, ветра, земли и воды. Выбор подходящего источника энергии зависит от природных условий местности, в которой располагается загородный дом. При этом учитываются следующие факторы:

• доступность энергии в течение отопительного сезона;
• соотнесение необходимого количества энергии с производимой.

Однако, при всех несомненных достоинствах, использование альтернативных источников тепла имеет два весомых недостатка:

• Во-первых, обустройство отопительного контура на базе природных источников энергии в большинстве своем на первоначальном этапе все-таки требует значительных инвестиций, которые, впрочем, полностью окупаются в течение 5-7 лет. В дальнейшем приходится лишь поддерживать работоспособность системы, получая энергию совершенно бесплатно.
• Во-вторых, говорить об абсолютной автономности все же не совсем корректно. Энергию солнца можно использовать только тогда, когда это солнце есть, а энергия ветра заканчивается вместе с приходом безветренной погоды.

Тем не менее, популярность так называемых инновационных схем отопления все больше возрастает. А некоторые народные умельцы ухитряются существенно снизить уровень первоначальных вложений, отказываясь от заводских установок и изготовляя нужное оборудование своими руками.

Геотермальное отопление

В основе геотермальных систем отопления лежит использование тепловой энергии недр земли, которые никогда не остывают из-за раскаленного магматического центра нашей планеты.

Принцип действия прост:

• Уложенный в грунт трубопровод выполняет функцию теплообменника, по которому движется теплоноситель.
• Вмонтированный же в магистраль геотермальный насос аккумулирует тепло и распределяет его по отопительному контуру дома.

На заметку! Зимой геотермальный контур способен выполнять функцию обогрева, а летом – охлаждения.

В зависимости от особенностей участка укладка внешнего контура в грунт осуществляется горизонтально, вертикально или в толще воды.

На заметку! Геотермальный обогрев дома особенно эффективен в тандеме с «теплым полом».

Солнечные коллекторы как способ отопления

Использование солнечных батарей и коллекторов позволяет экономить на электричестве и обогреве жилья даже в лютые морозы. Так 1 м² гелио-панелей, установленных на крыше, вырабатывает в среднем 120 Вт энергии. Среди представленного ассортимента солнечных панелей - концентраторы, плоские и трубчатые вакуумные, последние признаются исключительно эффективными. Они способны поглощать широкий спектр УФ-излучения, преобразовывая его в тепло, которое затем и передается теплоносителю.

Однако воплощение этого проекта в жизнь целесообразно только в регионах с высокой интенсивностью солнечного излучения и при условии немалых стартовых вложений на покупку качественных гелиоустановок и их интегрирование в отопительный контур. Тогда средства, вложенные в приобретение солнечных мини-электростанций, окупятся максимально быстро, а само оборудование исправно прослужит не одно десятилетие.

Ветер как источник тепловой энергии

Энергия ветра, как и энергия солнца, неисчерпаема и, как минимум, возобновляема. Чтобы преобразовать силу ветра в электричество, а затем с помощью ТЭНов - в тепло, потребуется установка вертикального или горизонтального ветряка (ветрогенератора). Последние характеризуются наибольшей производительностью. На выходе многоуровневая конструкция ветрогенератора позволяет не только преобразовать энергию ветра в ток, но и обеспечить некоторый запас, аккумулированный в батарее. Для дома площадью до 200 м² вполне хватит 1 ветрогенераторной установки номинальной мощностью в 1 кВт.

Заключение

На каком бы варианте вы не остановились, помните, что в основе энергоэффективности отопительного контура лежит грамотный расчет и сведение всех возможных теплопотерь к минимуму. Обеспечить же бесперебойность и максимальную эффективность оборудования для отопления можно только, скомбинировав пару-тройку систем, сделав их взаимозаменяемыми и максимально энергонезависимыми.

Все статьи

Остались вопросы? Или хотите оставить заявку? Закажите звонок, и мы вам перезвоним в ближайшее время!