Дом, строительство, ремонт своими руками

Устройство системы отопления в частном доме: разновидности, особенности, преимущества и недостатки

Уже давно минули времена, когда единственным и безальтернативным способом отопления жилого дома являлась печь.

Сегодня к услугам владельцев частных домов имеются гораздо более эффективные способы согреть жильё в холодное время года.

Наиболее распространёнными автономными отопительными системами на данный момент являются:

  • Водяное отопление
  • Паровое отопление
  • Воздушное отопление
  • Электрическое отопление

Рассмотрим по порядку все эти варианты — особенности конструкции и их монтажа в своём доме. 

Системы водяного отопления

Водяное отопление — проверенная временем достаточно эффективная отопительная система, которая может работать на любом источнике энергии: дровах, угле, газе, электричестве и т. д.

Всё зависит исключительно от типа водогрейного котла. Среди основных её плюсов можно отметить:

  • относительная простота конструкции
  • эффективное распределение тепла по всему внутреннему объёму помещений
  • лёгкость монтажа
  • дешевизна в эксплуатации
  • универсальность в применении

Для отопления домов сегодня применяются водяные системы двух основных типов — закрытой и открытой.

Система открытого типа

Открытая система отопления

Открытая система отопления

Ещё пару десятилетий назад такая система была основной и, практически единственной для частного дома.

Популярность её обусловлена максимальной простотой конструкции и неприхотливостью в обслуживании.

Как уже ясно из названия, система циркуляции воды в отопительном контуре открытого типа не представляет собой изолированной системы.

Конструктивные особенности

Главной особенностью открытого водяного контура является наличие негерметичного расширительного бака. Через него происходит стабилизация давления внутри системы, которое даже при нагревании остаётся равным атмосферному.

В этом состоит главный плюс отопительной системы открытого типа — её безопасность. Даже в том случае, если жидкость закипит, нет никакой опасности взрыва котла или разрыва радиаторов и трубопровода.

Излишки давления выйдут в виде пара в атмосферу через расширительный бачок.

Принцип работы

Циркуляция теплоносителя (воды) в открытой системе происходит за счёт разной плотности горячей и холодной воды. Ещё подобная конструкция называется двухтрубной из-за того, что ток воды по ней идёт по двум типам труб — прямой (подача горячей воды от котла к радиаторам) и обратной (отток охлаждённой воды из радиаторов обратно к котлу).

Разогретая горячая вода, из-за более высокой плотности, поднимается по стояку вверх и самотёком перемещается к радиаторам, создавая естественную циркуляцию. Охлаждаясь, вода самотёком уходит обратно в котёл.

В случае необходимости, например при большой протяжённости отопительных трубопроводов, в систему устанавливают циркуляционный насос. Однако здесь он играет скорее вспомогательные функции — при отсутствии электроэнергии циркуляция жидкости в контуре не остановится.

Также при монтаже, для лучшей циркуляции, рекомендуется трубы прямой подачи делать несколько большего диаметра, нежели трубы обратного тока. 

Система закрытого типа

Данный тип отопления стал использоваться в частных домах сравнительно недавно. Он представляет собой герметичную систему, изолированную от непосредственного соприкосновения с атмосферой. Такая конструкция имеет множество преимуществ:

  • Более эффективное использование теплоносителя. КПД закрытого контура значительно выше, чем у открытого. Следовательно, снижается расход топлива на отопление дома.
  • Замкнутая система более устойчива к коррозии, так как из-за её герметичности перекрывается доступ кислорода во внутрь отопительного контура.
  • В отопительной системе закрытого типа исключается испарение теплоносителя через расширительный бак. Поэтому возможно использовать в контуре вместо воды антифриз. Это исключает возможность разморозки труб даже в том случае, если хозяевам приходится уезжать на несколько дней, оставляя дом не топленным.

Впрочем, закрытый вариант системы имеет и свои минусы — для циркуляции жидкости в нём необходима установка циркуляционного насоса, работающего от электричества.

Это связано с тем, что температура на входе и на выходе из котла в закрытом контуре не столь значительно различается, как в открытом и поэтому естественная циркуляция в нём ограничена. Устройство отопления в частном доме с насосом, делает закрытый вариант отопления зависимым от источника электроэнергии.   

Кроме того, в изолированном контуре при закипании жидкости существует реальная опасность взрыва котла или разрыва отопительного трубопровода. Во избежание этого, в систему в обязательном порядке нужно включать так называемую «группу безопасности», состоящую из манометра и предохранительного клапана, сбрасывающего пар наружу при приближении давления к критическому уровню.

Системы парового отопления

Этот тип отопления представляет собой ещё одну систему закрытого типа. Из-за этого непосвящённые люди часто путают водяное отопление с паровым. Однако, между ними имеется довольно существенная разница — в паровой системе в качестве теплоносителя используется не вода, а разогретый пар. Принцип работы парового отопления в двух словах можно описать следующим образом:

  • В паровом котле до кипения разогревается вода.
  • Образующийся при кипении пар через трубы подаётся в отопительные радиаторы.
  • В радиаторах пар отдаёт тепло окружающему воздуху, охлаждается и конденсируется.
  • Сконденсировавшаяся вода возвращается в расширительный бак, а оттуда — обратно в котёл, либо прямиком стекает в котёл по специальной трубе.

Среди плюсов парового отопления можно отметить большую эффективность. Теплоотдача при использовании пара в три раза превышает теплоотдачу водяного отопления. Поэтому, при использовании пара, прогрев помещения происходит гораздо быстрее, а расход источников энергии — электричество, газ, дрова, уголь — гораздо ниже. Благодаря этому, паровое отопление до сих пор используется в частных домах как альтернатива водяному.  

Особенности монтажа

Паровое отопление от печи на твердом топливе

Паровое отопление от печи на твердом топливе

Устройство такой системы отопления в частном доме своими руками — весьма трудоёмкий процесс.

При монтаже паровой системы необходимо максимально соблюдать все нормативы.

Самое главное в ней — это специальный паровой котёл, в котором под большим давлением образуется перегретый до 110 — 120 градусов пар.

Именно его сложность и большая стоимость обуславливают дороговизну всей системы. Паровое отопление бывает двух видов — с расширительным баком для сбора конденсата или без него.

Минусы парового отопления

Паровое отопление сегодня является самым небезопасным способом согреть дом. Более того, согласно правилам безопасности, использование парового отопления в жилых домах категорически не рекомендуется.

Ввиду большого давления, создающегося в системе, велика вероятность взрыва котла. Поэтому необходимо постоянно следить за термометром и манометром, во избежание превышения критической отметки. Также необходима установка предохранительного клапана для экстренного сброса давления.

Другая опасность — высокая температура нагрева радиаторов, достигающая свыше 100 градусов.

Вследствие этого высока вероятность получения ожога при соприкосновении с ним, особенно это касается детей. Поэтому радиаторы парового отопления необходимо изолировать специальными защитными экранами.  

Воздушное отопление

Воздушное отопление в последние годы набирает всё большую популярность. Применяется оно, главным образом, в загородных коттеджах большой площади, либо в помещениях с повышенными требованиями к стилю интерьера.

В первом случае традиционные виды отопления — водяное или электрическое — могут быть малоэффективны или через чур затратны. Во втором случае установка отопительных радиаторов не предусматривается дизайном помещения (например, в случаях с интерьерами в античном или средневековом стилях).

Виды воздушного отопления

Все воздушные системы воздушного отопления подразделяются на две основные группы:

  1. Местное отопление
  2. Центральное отопление

В первом случае источники тепла располагаются непосредственно в каждом из обогреваемых помещений. Во втором — на весь дом имеется один мощный источник, генерирующий потоки тепла, которые по специальному воздухопроводу подаются в комнаты.

Особенности конструкции

Система местного отопления может состоять из электрических тепловентиляторов (так называемых тепловых пушек), сплит-систем, местных приточно-вентиляционных установок и т. п. Центральное воздушное отопление представляет собой особый котёл, устанавливаемый, как правило, в подвале или цокольном этаже. Нагрев воздуха в нём может происходить либо с помощью топлива, либо с помощью электроэнергии.       

К примеру, газовый или угольный теплогенератор состоит из камеры сгорания и калорифера. С помощью нагнетающего вентилятора поток холодного воздуха направляется в теплообменник калорифера, который нагревается за счёт сгораемого в топке топлива или газа.

После чего разогретый воздух поступает в рукава воздухоотводов и по ним достигают отапливаемых помещений. При этом теплогенераторы могут быть самых различных видов и потреблять самые различные виды топлива.

Наиболее распространёнными являются модели, работающие на сжиженном или магистральном газе. Также имеются модификации, использующие в качестве топлива дрова, либо работающие от электрической энергии. По способу нагрева помещений воздушное отопление подразделяется на:

  • Прямоточное
  • Прямоточное с рекуперацией тёплого воздуха
  • Полная рециркуляция
  • Частичная рециркуляция

При этом наиболее распространённым видом является прямоточное воздушное отопление. Дело в том, что соорудить такое устройство системы отопления в частном доме возможно своими руками.

Основной его принцип состоит в том, что в теплогенератор подаётся холодный воздух, нагревается, поступает в помещение, а потом попросту удаляется наружу через вентиляцию. 

Другие виды воздушного отопления предусматривают более практичное использование теплого воздуха. Для экономии энергоносителей, нагретый воздух из помещения захватывается вентиляторами и вновь подаётся в теплообменник, повышая КПД всей системы и делая её более эффективной.

Однако, монтаж таких сложных систем требует профессионального подхода — прежде всего при произведении всех необходимых расчётов. Ошибки в проектировании могут привести к тому, что система попросту не будет функционировать так, как предполагалось заранее.

Электрическое отопление

Использование электроэнергии для обогрева является довольно перспективным направлением. Использовать электричество для отопления возможно в нескольких вариантах:

  • Электрические водогрейные котлы
  • Масляные радиаторы и конвекторы
  • Тепловентиляторы и тепловые пушки
  • Теплые полы
  • Инфракрасный обогрев
  • Электрические котлы

Электрические водогрейные котлы работают по тому же принципу, что и остальные — газовые, твёрдотопливные, дизельные и т. д. По своей сути они относятся к водогрейным системам, рассмотренным нами выше.

В качестве теплоносителя в таких системах используется разогретая с помощью электроэнергии вода. На современном рынке представлен огромный ассортимент электрокотлов:

  • С ТЭН-нагревателями. Наиболее стандартный вариант, действующий по принципу кипятильника. Достаточно простой, но далеко не самый экономичный вариант.
  • Электродные. В них нагрев происходит с помощью прохождения тока непосредственно через подготовленную воду (электролит). Среди плюсов — высокий КПД, низкое потребление электроэнергии и безопасность. Основной минус — особые требования к воде, заливаемой в систему.
  • Индуктивные. КПД этих котлов достигает 99%. Разогрев воды происходит за счёт принципа электромагнитной индукции за счёт наличия первичной и вторичной обмоток. Однако, такие котлы весьма дорогостоящи, что и ограничивает их массовое использование.

Конвекторы

Неплохой вариант для обогрева жилого дома. Электрические конвекторы, размещённые на стенах помещения, полностью заменяют по эффективности водяные радиаторы.

В отличие от последних, они не требуют монтажа трубопроводных систем. Минус у них точно такой же, как и у электрокотлов — достаточно большое потребление электричества.

Переносные средства обогрева

К ним относятся всевозможные тепловые пушки, масляные радиаторы, рефракторы и т. д. Сразу же следует сказать, что данные приборы предназначаются для вспомогательного обогрева отдельных небольших по площади помещений.

В качестве же постоянного источника тепла они не рассматриваются ни производителями, ни специалистами. Кроме того, их эффективность с точки зрения затрат электроэнергии значительно уступает даже котлам с ТЭН-нагревателями.

Тёплые полы

Структура теплого пола

Структура теплого пола

Данный способ обогрева дома в последние годы набирает всё большую популярность.

Суть его заключается в прокладке под полом специальных электронагревательных приборов — гибких кабелей.

Они монтируются поверх черновых полов помещения и подключаются к источнику электроэнергии.

После монтажа, кабели закрываются песчано-цементной стяжкой.

Таким образом создаётся достаточно мощный и эффективный источник тепла, позволяющий обойтись без каких-либо видимых нагревательных элементов в интерьере помещения.

Среди разновидностей тёплых полов — нагревательные маты, которые имеют тот же принцип, но выпускаются уже в виде плоских гибких блоков, содержащих внутри электрические кабели.

Инфракрасный обогрев

Имеет в своей основе принцип передачи тепла посредством излучения. То есть, способ передачи энергии здесь такой же, как и у солнечных лучей.

Специальные нагревательные приборы, помещаемые на стенах, либо на потолке, преобразуют электрическую энергию в инфракрасные лучи. В свою очередь, данные лучи нагревают стены, полы, предметы, находящиеся внутри помещения.

В современном варианте такие нагреватели выполняются в виде плёнки, которая монтируется там, где необходимо создать комфортную температуру.

Среди всех представленных вариантов электрического обогрева каждый имеет свои плюсы и свои минусы.

Но главной их особенностью является большой расход недешёвой электроэнергии, что становится особо ощутимым при достаточно больших объёмах частного дома.    

В качестве заключения можно сказать, что на современном рынке представлено огромное количество разнообразных приборов для обогрева частного дома.

Выбор той или иной технологии полностью ложится на хозяина дома. Единственно, что нужно сделать — это подробно оценить плюсы и минусы той или иной технологии применительно к конкретно вашему варианту.

Чем дешевле отопить загородный дом — представлено на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.




Оставь свой комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Меню

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: