Собственный дом – это не только личная крепость, но и место, где уютно и тепло. Чтобы так было всегда, рачительный хозяин должен предусмотреть бесперебойную подачу тепла. Проще всего это сделать, если есть возможность подключения к централизованной системе.

Однако так бывает не всегда, да многие и не хотят подключения дорогой услуги. В таком случае остается рассмотреть виды систем отопления, подходящие для автономного обустройства, а затем выбрать лучший вариант. И мы вам постараемся помочь в этом вопросе – в нашей статье рассмотрены особенности водяной, воздушной и инфракрасной системы отопления, перечислены их основные плюсы и минусы.

Отопительных систем существует множество. Все они имеют привлекательные стороны и значимые недостатки. Неподготовленному человеку довольно сложно в них сориентироваться и осуществить правильный выбор. Чтобы не ошибиться, нужно точно знать, на какие моменты следует обратить свое внимание.

Во-первых, это доступность топлива и его стоимость. Можно считать это ключевым моментом. Как бы ни понравилась система, но если топливо для нее труднодоступно, поставляется в регион с перебоями или имеет слишком высокую стоимость, стоит подумать о другом варианте. Иначе отопление дома влетит «в копеечку» и окажется неэффективным.

По статистике, большинство владельцев частных домов выбирают отопительные системы с жидким теплоносителем. Это практичный, надежный и достаточно экономичный вариант

Второй момент – возможность комбинирования отопительных систем. В некоторых случаях очень практичным может оказаться использование основной и дополнительно системы. Это дает уверенность, что при возможных перебоях с поставками энергоносителя дом не останется без тепла.

Кроме того, появляется возможность сэкономить, поскольку можно использовать самый экономичный на данный момент способ обогрева.

И, наконец, финансовая сторона вопроса. Нужно определить, какую сумму потребитель сможет выделить на приобретение оборудования, его грамотный монтаж и последующее регулярное обслуживание.

Особенности системы с жидким теплоносителем

Различаются и теплогенераторы. Они могут работать на самом разном топливе, что обуславливает их эксплуатационные характеристики. Более всего востребованы газовые, электрические и твердотопливные приборы. Их недостатки и достоинства близки к аналогичным котлам водяного отопления.

Циркуляция воздушных масс внутри здания может осуществляться разными способами. Это может быть закрытый цикл без добавления воздуха с улицы. В этом случае качество воздуха внутри помещения невысоко.

Оптимальный вариант – циркуляция с добавлением воздушных масс извне. Неоспоримым достоинством воздушного отопления считается отсутствие теплоносителя. Благодаря этому удается сэкономить энергию, необходимую на его обогрев.

Кроме того, не требуется монтаж сложной системы труб и радиаторов, что, несомненно, тоже увеличивает экономичность системы. Система не имеет риска протечек и промерзаний, как ее водяной аналог. Она готова к работе при любых температурах. Жилое пространство нагревается предельно быстро: от запуска теплогенератора до повышения температуры в помещениях проходит, буквально, около получаса.

Газовый теплогенератор – одно из возможных решений для реализации проекта воздушного отопления частного дома. Но на практике такие системы используются редко

Еще один значимый плюс – возможность совмещения отопления воздухом с вентиляцией и кондиционированием. Это открывает самые широкие возможности для реализации максимально комфортного микроклимата в здании.

Система воздуховодов в летнее время может с успехом использоваться для кондиционирования помещений. Установка дополнительного оборудования даст возможность увлажнять, очищать и даже обеззараживать воздух.

Оборудование для воздушного отопления хорошо поддается автоматизации. «Умное» управление позволяет снять с домовладельца обременяющий контроль над работой приборов. Помимо этого система самостоятельно подберет максимально экономичный режим функционирования. Воздушное отопление очень просто в монтаже и долговечно. Средний срок его эксплуатации составляет порядка 25 лет.

Воздуховоды могут быть смонтированы на этапе строительства здания и спрятаны под потолочным покрытием. Для установки таких систем необходимы высокие потолки

К достоинствам можно отнести и отсутствие труб и радиаторов, что дает простор для фантазии дизайнеров, оформляющих интерьер. Стоимость такой системы вполне доступна для большинства домовладельцев. Более того, окупается она достаточно быстро, поэтому ее востребованность растет.

Есть у воздушного отопления и недостатки. К ним можно отнести значительную разницу между температурами в нижней и верхней частях комнаты. В среднем она составляет 10 °С, но в помещениях с высокими потолками может доходить до 20 °С. Таким образом, в холодное время года потребуется усиление мощности теплогенератора.

Еще один минус – довольно шумная работа оборудования. Правда, это можно нивелировать подбором специальных «тихих» приборов. При отсутствии системы фильтрации на выходных отверстиях возможно появление большого количества пыли в воздухе.

Инфракрасная обогревательная система

Это относительно новый метод обогрева жилых домов. В его основе лежит использование инфракрасного излучения. Ученые установили, что ИК-лучи могут иметь разную длину. Безопасно и даже полезно для человека длинноволновое излучение, сходное с тем, что мы получаем от Солнца. Именно оно используется в отопительных приборах, работающих в инфракрасном диапазоне.

Инфракрасные пленочные нагреватели могут быть смонтированы на потолке. Тогда излучение будет опускаться вниз и доходить до пола, который начнет разогреваться

Для отопления помещений используется специальная ик-пленка. На нетканую основу тонким слоем наносится карбоновая паста, которая под воздействием тока активируется и испускает инфракрасные волны. Получившийся излучатель ламинируется с двух сторон пленкой, что придает ему прочность и продлевает срок эксплуатации.

Принцип действия инфракрасного обогрева таков. Пленка размещается на полу или же на потолке. Когда система включается, на излучатель подается ток, он производит инфракрасные волны. Они движутся и доходят до первого массивного препятствия. Это может быть крупная мебель, бытовая техника, а чаще всего пол. Такие предметы непроницаемы для инфракрасных лучей, они задерживаются и накапливаются в них.

Надо признать, что такой тип отопления наиболее комфортен. Благодаря тому, что пол разогрет, распределение температур максимально приятно и полезно для человека. В нижней части комнаты примерно на 2-3 °С теплее, чем в верхней.

Кроме того, полностью сохраняется естественная влажность и количество кислорода, отсутствуют конвекционные потоки, переносящие пыль. Нет и сквозняков. Пленочные обогреватели работают абсолютно бесшумно, они безопасны для человека.

Если инфракрасные нагреватели уложены под напольным покрытием, излучение поднимается вверх, достигает пола и разогревает его поверхность, а затем и воздух в помещении

Еще одно достоинство – полностью автоматизированное управление системой. Это позволяет ей работать в максимально экономичном режиме и при этом обеспечивать владельцу полный комфорт. Благодаря этому пленочная система не имеет тепловых потерь, ее КПД почти 100%.

Минимальный срок эксплуатации оборудования составляет 25 лет, а ресурс использования в два раза больше. При этом техническое обслуживание системе не требуется.

Следующее достоинство – компактность. Пленка очень тонкая и не «съедает» свободное пространство. Не требуется дополнительное помещение для теплового узла, отсутствуют батареи и воздуховоды. Пленку очень просто уложить и подключить. При необходимости возможен демонтаж и повторное использование.

Из недостатков стоит отметить, что при падении напряжения количество вырабатываемого пленкой тепла уменьшается. В этом случае время работы нагревателя увеличивается, что ведет к большему расходу электроэнергии. Пленку можно закрывать самыми разными финишными покрытиями, кроме шпаклевки, обоев и краски. Стоимость оборудования для обустройства ИК отопления достаточно высока.

Выводы и полезное видео по теме

Для обогрева частного дома используют разные виды отопления, а порой и комбинируют несколько. Как производится обогрев, можно узнать из следующих видеороликов.

Плюсы и минусы воздушного отопления:

Что говорят пользователи об инфракрасном отоплении:

Особенности обустройства водяного отопления своими руками:

В частном доме технически возможно обустроить практически любую отопительную систему. Поэтому владелец должен выбрать самый практичный и больше всего подходящий для условий, существующих в его доме, вариант. Делая выбор, стоит прислушаться к мнению специалистов, грамотно рассчитать свою отопительную систему. Тогда в вашем доме будет очень тепло, даже если на улице лютая зима.

А какой системой отопления пользуетесь вы? Какие преимущества и недостатки вы заметили при эксплуатации вашей отопительной системы? Или вы еще присматриваетесь, выбирая оптимальный вариант? Может у вас остались вопросы после прочтения этой статьи? Задавайте их, пожалуйста, ниже – наши эксперты и другие посетители сайта постараются вам помочь.

Отопительная система

Отопительная система - это, пожалуй, самый сложный инженерный проект в структуре дома. И основным показателем эффективности ее работы является стабильность температуры, комфортной для проживания человека. Постоянно совершенствуясь, разные виды отопления пополняются все новыми вариантами обогрева помещений.

Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Но только грамотно спроектированная и безукоризненно выполненная система теплообеспечения создает благоприятный микроклимат в жилище, не зависящий от погодных условий за его стенами.

Давайте рассмотрим, какие существуют разновидности отопления, и чем они отличаются друг от друга.

Радиаторное отопление

Это один из самых первых вариантов, который стал использоваться человеком для обогрева многоквартирных домов и частных построек. На заре 21 века многие прочили ему уход в небытие. Однако, претерпев инновационные преобразования и модернизацию, система продолжает исправно функционировать не только в старых домах, но и в новостройках. Замена чугуна алюминием, сталью и биметаллом избавила этот вид отопления от инерционности.

Теперь температуру в каждой комнате можно регулировать по своему усмотрению. На помощь человеку пришли термостаты и терморегуляторы, которые оперативно реагируют на изменение температурных условий в комнате. Благодаря этому данные виды систем отопления стали функционировать гораздо эффективнее, а энергозатраты на получение тепла снизились. Немаловажно и то, что усовершенствованные радиаторы имеют привлекательный дизайн, а это позволяет использовать их в современных интерьерах.

Способ обогрева с помощью батарей, конечно, не идеален. И основной его недостаток заключается в неравномерном распределении тепла в комнате. Возле самого радиатора ощущается приличная жара, тогда как в отдаленном углу тепла явно недостаточно. Это объясняется физическими законами циркуляции конвекционных потоков.

Теплый воздух поднимается вверх и распределяется по жилищу. Остыв, он опускается на уровень человеческого роста и, отдав последние градусы, возвращается к источнику тепла. Данный круговорот характеризуется ощутимым разграничением теплых и холодных зон. Нивелировать контраст можно поднятием температуры батарей до 75-85 градусов Цельсия, что влечет излишний расход теплоносителей. Тем не менее, оставаясь доступным по цене, радиаторное отопление активно используется подавляющим числом потребителей.

«Теплый пол»

Водяной теплый пол

Длительный период времени «теплый пол» использовался в качестве дополнительного источника тепла. По сути, он представлял собой электрическую схему теплообразования и устанавливался преимущественно в ванных.

За последнее десятилетие эта тенденция изменилась, и сейчас «теплый пол», как и другие виды отопительных систем, используется самостоятельно. Кроме того, его популярность возросла вместе со строительством коттеджных и элитных многоквартирных построек.

«Теплый» пол обрел свою популярность благодаря многим достоинствам:

1. Равномерное распределение температуры по всему объему помещения.Стало возможным ступать по полу босыми ногами, а теплый воздух, направляясь снизу вверх, не оставляет места для холодных зон. Проведенные исследования показали, что на уровне пола воздух прогревается до 25 градусов, на высоте человеческого роста его температура становится 23 градуса, а под потолком она понижается до отметки в 20 градусов.
2. Рациональное распределение температуры не вызывает головных болей от перегревов. Ноги постоянно находятся в тепле, а голова - в зоне умеренной температуры. Самое холодное место - потолок - греть и вовсе не обязательно.
3. Равномерно обогретые комнаты без холодных зон не создают условий для размножения грибка и плесени.
4. Скрытая система отопления позволяет беспрепятственно реализовывать разные дизайнерские идеи. Площадь дома может использоваться более рационально в плане размещения мебели и других предметов интерьера.
5. Отсутствует риск получения ожога. Особенно актуально это для семей, в которых подрастают маленькие дети.
6. Высокая энергоэффективность системы обусловлена низкой температурой теплоносителя. Для обеспечения комфортной температуры в доме достаточно нагреть теплоноситель до 40 градусов Цельсия.

К тому же теплый пол характеризуется высокой степенью автоматизации процессов. Его можно делать не только электрическим, но и водяным. Проанализировав потребности владельцев жилья, производители предложили новые материалы и технологии, способные работать без ремонтов очень длительный период времени.

Конвекционное отопление

Конвекционные радиаторы отопления

Основным элементом такой системы выступает конвектор, внешне похожий на обычный радиатор. Он состоит из медных трубок и металлических перемычек из алюминия (или меди). В нем установлен вентилятор для принудительной циркуляции воздуха.

По принципу работы конвектор ничем не отличается от других приборов. Он так же обогревает холодные массы воздуха и перемещает теплые вглубь дома.

Существует три разновидности такого оборудования:

• настенное
• напольное
• встраиваемое

Конвекторные системы редко устанавливают в жилых помещениях, но в общественных местах они присутствуют повсеместно. Их можно встретить в больших магазинах, школах и на лестничных площадках. Данное оборудование отличается немалыми габаритами и требует естественной вентиляции помещения. Это делает его привлекательным для монтажа в больших общественных зданиях и малопригодным для жилого фонда.

Воздушно-отопительные аппарат

Отопление помещений горячим воздухом использовалось еще с незапамятных времен. На Руси источником тепла при этом была легендарная русская печка.

Сегодня метод претерпел изменения, и горячий воздух подается в раздельные комнаты по специально оборудованным каналам. Воздушное отопление широко распространено в США. И это не удивительно, ведь КПД обогрева горячим воздухом достигает 90%. Для сравнения - в водяных системах этот показатель равен 75%.

Обзавестись воздушной системой отопления не так просто. Она требует множества каналов для воздушных потоков, которые можно расположить под полом или внутри потолка. Сделать это лучше всего на этапе проектирования или в ходе реконструкции зданий. Иногда удается добиться хорошего результата и при капитальном ремонте помещений.

Воздушная система имеет ряд преимуществ:

• У нее высокая теплоотдача. Например, чтобы поднять температуру в доме на 30 градусов (от минус 10 до плюс 20), требуется всего 30-40 минут.
• Воздуховоды летом можно использовать как составляющие системы вентиляции и кондиционирования.
• Нет угрозы размораживания магистралей.
• Схема может выполняться с естественной и принудительной циркуляцией воздуха.

Из недостатков следует отметить:

• Плохую «управляемость». Резкая потеря баланса температур приводит к нарушению регулировок системы.
• Неравномерный прогрев помещения. Всегда существует вероятность возникновения горячих и холодных зон в доме.

Данный способ отопления идеально подходит для производственных помещений, бассейнов, спортивных залов и других общественных мест большой площади и с высокими потолками. Если же вы выбираете систему отопления для собственного жилого дома или квартиры, то разумнее остановиться на других ее разновидностях.

Мало у кого вызывает сомнение тот факт, что цена на энергоносители со временем будет расти. По прогнозам аналитиков, уже в ближайшие годы можно ожидать повышения тарифов до европейского уровня. В связи с этим вопрос выбора наиболее экономичного варианта теплоснабжения становится все более актуальным. А если учесть, что отопительная система должна не только быть финансово доступной, но и максимально соответствовать современным представлениям о комфортном жилье, альтернатив остается немного.

Теплый пол.

Самое проверенное решение - устройство теплых полов. Теплый пол - не современное изобретение. Еще в Древнем Риме в полах дворцов прокладывали каналы для пропуска горячего воздухом от печей. В первой половине 19 века начали испошользоывать системы водяного отопления. Ну а в наши дни системы теплого пола используются в очень многих зданиях, особенно часто в частных домах и квартирах. Теплые полы чаще всего устанавливают в ванных, кухнях, прихожих, там, где обычно уложена керамическая плитка - материал с хорошей теплопроводностью. Также теплые полы могут быть уложены под паркетом или ламинатом, но все эти материалы хуже чем плитка пропускают тепло, соответственно КПД системы обогрева будет ниже. Кроме этого паркет может рассыхаться, а линолеум или другие полимерные покрытия быстрее изнашиваться под воздействием повышенной температуры теплого пола.

Сейчас есть два основных способа устройства теплого пола - с использованием труб с теплоносителем либо электрических греющих кабелей. У каждого способа есть преимущества и недостатки.

Преимущества электрических теплых полов - быстрая и недорогая установка, которую может осуществить любой строитель, малая толщина "пирога" пола (1-3 см) при монтаже. Однако экономия при установке быстро сойдет на нет из-за дорогой эксплуатации. Электропотребления одного квадратного метра теплого пола 0,15 кВт/ч. Это не так мало, учитывая, почти круглосуточную и круглогодичную работу.

Водяные теплые полы экономичные, но требуют более сложного монтажа, дополнительного оборудования и примерно на 7-10 сантиметров увеличивают стяжку пола. Монтаж следует поручать профессионалам, которые проведут испытания и пусконаладку системы. В загородных домах, где теплый пол может использоваться на больших площадях он имеет огромное денежное преимущество перед электрическим.

Если все упростить, то выбор между водяным и электрическим теплым полом зависит от площади обогрева: если нужно обогреть маленькую площадь - лучше и проще использовать электрический пол, а если обогреть теплыми полами нужно целый дом, то выбор за экономичными водяными теплыми полами.

При кабельном обогреве "теплый пол" в тепло преобразуется электрическая энергия. Обычные провода из меди или алюминия служат для того, чтобы электричество передавать, при этом существует некоторый (очень маленький) коэффициент нагрева, а в кабеле "теплый пол", напротив, нагревательная жила сделана из сплавов высокого сопротивления и главная ее функция – при прохождении через нее электричества – нагреваться.

При обогреве водяным теплым полом источником тепла служит нагретый теплоноситель, как правило, это вода из горячего стояка или из системы отопления, которая проходит по трубам в полу.

При прочих равных обстоятельствах в выборе между теплым полом водяным и теплым полом электрическим аргументом в защиту электрического пола служит следующий довод: не надо устанавливать водяной насос для принудительной циркуляции воды по трубам в полу. Ведь для того, чтобы получить относительно низкую температуру пола при работе водяного теплого пола, нужен смесительный узел, а он не может функционировать без водяного насоса. Смонтировать же водяной теплый пол с естественной (гравитационной) циркуляцией теплоносителя достаточно проблематично, к тому же площадь теплого пола при такой конструкции будет невелика.

Есть также любопытное мнение медиков по проблеме слишком теплого водяного пола: из-за большой теплоотдачи такой теплый пол на кухне может "перевесить" все отопление в квартире. Как результат – слишком тепло, и, что гораздо страшнее, – слишком сухо. Влажность может падать зимой до 10-15%. А это чревато пересыханием слизистой носоглотки и однозначными ОРЗ. «Все хорошо, что в меру», – говорят врачи.

Однако при всех очевидных плюсах и теплый пол электрический не лишен своих недостатков, а именно:

Повышение расходов на оплату электроэнергии;

Наличие незначительных электромагнитных излучений.

Что касается электромагнитных излучений, то они действительно есть. Вопрос только в их количестве. Двужильный теплый пол выделяет излучений гораздо меньше, чем одножильный теплый пол.

Сокращение излучений происходит за счет того, что в двужильном нагревательном кабеле проходит вторая питающая жила и электрические потоки, идя как бы навстречу друг другу, гасят встречные колебания. В тонком теплом полу (нагревательном мате) встречные колебания гасятся за счет близкого расположения соседних витков (шаг 5 см).

Таким образом, можно обобщить все вышесказанное так:

Основные достоинства водяного теплого пола:

Возможность обогрева больших площадей малыми средствами;

Единовременные затраты при установке и существенная экономия в оплате электроэнергии в дальнейшем.

Основные недостатки водяного теплого пола:

Конструктивные сложности при монтаже;

Необходимость применения водяного насоса;

Сложность управления температурой пола;

Снижение давления в стояке;

Некоторая вероятность протечки и трудность ее поиска;

Административные сложности и запреты.

Основные достоинства электрического теплого пола:

Визуальное отсутствие отопительных приборов;

Возможность установки в типовых квартирах без применения специального оборудования;

Равномерный прогрев пола по всей площади;

Легко контролируемый и физиологически оптимальный прогрев помещения;

Простота и дешевизна регулирования температуры пола;

Возможность локального поиска и ремонта неисправности.

Основные недостатки электрического теплого пола:

Высокие расходы на оплату электричества;

Наличие некоторого количества электромагнитных излучений.

Радиаторные системы отопления.

Основные схемы радиаторных систем отопления.

Водяное радиаторное отопление получило в настоящее время наибольшее распространение. Опыт эксплуатации водяных радиаторных систем показал их высокие гигиенические и эксплуатационные показатели. Радиаторные системы водяного отопления обладают высокой надежностью, бесшумны, просты и удобны в эксплуатации, могут иметь значительную протяженность. По вертикали радиус действия системы определяется гидростатическим давлением. Особое значение получило водяное отопление с развитием централизованного теплоснабжения и теплофикации.

Системы водяного отопления радиаторами классифицируются по нескольким признакам. По способу создания циркуляции водяные радиаторные системы делятся на системы с естественной циркуляцией (гравитационные) и с искусственной циркуляцией (насосные ). В системах с естественной циркуляцией движение воды осуществляется за счет разности плотностей горячей воды, поступающей в систему, и охлажденной воды после нагревательных приборов.

Рис. 1. Система водяного отопления с естественной циркуляцией.

2 - расширительный бак;

3 - отопительные приборы.

В системах с искусственной циркуляцией движение воды происходит за счет перепада давления создаваемого насосом.

В зависимости от схемы соединения труб с нагревательными приборами системы водяного отопления делятся на двухтрубные и однотрубные . В двухтрубной системе (рис. 2, 3) каждый нагревательный прибор присоединяется к двум трубам: по одной подводится горячая вода, а по другой уходит охлажденная вода, при этом все отопительные приборы оказываются принципиально паралельны и равноправны по отношению друг другу. В однотрубных системах отопления (рис. 4, 5) нагревательные приборы одной ветви соединяются одной трубой так, что вода последовательно перетекает из одного прибора в другой.

В зависимости от места прокладки магистральных трубопроводов системы подразделяются на системы с верхней разводкой (см. рис. 2), если горячая магистраль прокладывается выше нагревательных приборов, и системы с нижней разводкой (см. рис. 3), когда горячая и обратная магистрали лежат ниже приборов.

Рис. 2. Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с верхней разводкой.

1 - подающая магистраль;

2 - подающий стояк;

3 - стояк обратной линии;

4 - регулирующий кран.

На рисунке 2 приведена схема вертикальной двухтрубной системы отопления с верхней разводкой с односторонним и двухсторонним присоединением нагревательных приборов. Горячая вода из теплового пункта подается в главный стояк, затем по горизонтальной магистрали разводится к стоякам и от них к нагревательным приборам. Охлажденная вода из нагревательных приборов собирается в общий обратный стояк и далее через обратную магистраль поступает в тепловой пункт. Горизонтальные магистрали прокладываются с уклоном 0,002. Уклоны горизонтальных труб должны обеспечить выход воздуха из системы к верхним точкам, где он будет удален через воздухоотводчик.

По расположению труб, соединяющих нагревательные приборы, системы делятся на вертикальные , когда приборы присоединяются к вертикальному стояку (рис. 3), и горизонтальные (рис. 6, 7), когда приборы присоединяются к горизонтально расположенным трубопроводам.

Рис. 3 Двухтрубная вертикальная система водяного отопления с нижней разводкой.

1 - подающая магистраль;

2 - подающий стояк;

3 - стояк обратной линии;

4 - краны у приборов;

5 - нагревательные приборы;

6 - выпуск воздуха;

7 - обратная магистраль.

В системе с нижней разводкой магистральная линия располагается в нижней части системы. Движение воды по стоякам происходит снизу верх. Удаление воздуха из системы осуществляется через воздушные краны, устанавливаемые на верхних нагревательных приборах, или с помощью автоматических воздухоотводчиков, устанавливаемых на стояках или специальных воздушных линиях.

Рис. 4. Схема однотрубной системы отопления с верхней разводкой.

Рис. 5. Схема однотрубной системы отопления с нижней разводкой и П-образными стояками.

1 - подающая магистраль;

2 - нагревательный прибор;

3 - трехходовой кран;

4 - выпуск воздуха;

5 - регулирующий кран;

6 - обратная магистраль.

Рис. 6. Схема горизонтальной однотрубной системы отопления.

2 - нагревательные приборы;

3 - регулирующий кран;

4 - выпуск воздуха;

5 - обратная магистраль.

Однотрубные системы в настоящее время применяются довольно широко, особенно в зданиях повышенной этажности. По сравнению с двухтрубными системами длина труб однотрубной системы составляет 70-75 %. Однотрубные системы выполняются с верхней и с нижней разводкой. Кроме того, они подразделяются на три типа в зависимости от способа подключения приборов: проточные, проточные с нерегулируемым байпасом и проточные с регулируемым байпасом. Выпуск воздуха производится в верхних точках системы через автоматические воздухоотводчики или ручные краны.

Рис. 7. Схема горизонтальной двухтрубной системы отопления.

2 - нагревательные приборы;

3 - регулирующий кран;

4 - выпуск воздуха;

5 -регулирующая арматура;

6 - обратная магистраль.

Горизонтальные схемы применяются в зданиях большой протяженности. Магистрали горизонтальных схем прокладываются в удобных местах, обычно во вспомогательных помещениях. Горизонтальные системы бывают однотрубными и двухтрубными.

Рис. 8. Схема горизонтальной двухтрубной коллекторной системы отопления.

Системы с искусственной циркуляцией могут выполняться по нескольким схемам в зависимости от источника теплоснабжения.

Расчетная температура горячей воды в системах отопления жилых, общественных и административных помещений принимается равной 95 0С, в детских и лечебных учреждениях 85 0С. Температура обратной воды принимается обычно 700С.

В зависимости от источника теплоснабжения система может быть с индивидуальной котельной с общим теплоснабжением. При теплоснабжении от общей котельной или ТЭЦ применяются три схемы: независимая с тепловым узлом, со смешением воды, зависимая прямоточная.

Рис. 9. Схема системы отопления с индивидуальной котельной.

2 - циркуляционный насос;

3 - отопительный прибор;

4 - выпуск воздуха.

Рис. 10. Схема независимой системы отопления с тепловым узлом.

1 -тепловой узел;

2 - циркуляционный насос;

3 - нагревательные приборы;

4 - выпуск воздуха.

В независимой схеме вместо водогрейного котла устанавливается теплообменник, обогреваемый первичной водой из тепловой сети.

Рис.11. Схема зависимой системы отопления со смешением воды.

1 - подающая и обратная магистрали;

2 - подмес из обратной линии;

3 - нагревательные приборы;

4 - выпуск воздуха.

Зависимая схема со смешением воды применяется, когда необходимо ограничить температуру в системе отопления, но нет необходимости ограничивать давление.

Рис.12. Схема зависимой прямоточной системы отопления.

2 - выпуск воздуха;

3 - нагревательные приборы.

Зависимая схема применяется, когда нет необходимости ограничивать ни температуру, ни давление. Зависимые схемы проще, однако, регулирование системы отопления определяется регулированием тепловых сетей. Поэтому предпочтительнее системы с индивидуальной котельной или с индивидуальным тепловым пунктом.

При выборе схемы системы предпочтение отдается коллекторной поэтажной разводке, а также ее комбинациям с однотрубной (реже двухтрубной). Практически обязательным является создание принудительной циркуляции в системе, что достигается установкой одного или нескольких циркуляционных насосов. Это позволяет уменьшить разность температур теплоносителя на входе и выходе сети системы и тем самым повысить эффективность и регулируемость нагрева, а также избежать лишнего расхода материалов, упростить систему, сделать ее более компактной.

При расчете отопительных приборов необходимо помнить, что применение декоративных щитов снижает эффективную теплоотдачу в среднем на 10%.

При монтаже оборудования систем отопления, водоснабжения и канализации в помещениях необходимо соблюдать правильность расположения элементов в пространстве. Существуют общепринятые нормы, регламентирующие соответствующие размеры. Предпочтительно следование им во всех случаях, когда заранее не оговорены особые условия, связанные, как правило, с оригинальными дизайнерскими решениями или настойчивым желанием заказчика.

Распределительные шкафы системы отопления, как правило, располагаются на уровне пола соответствующего этажа (нижняя грань) – за исключением шкафа, устанавливаемого в котельной, который чаще всего поднимается выше уровня котла.

Схемы водоснабжения индивидуальных домов.

Существует две группы схем водоснабжения индивидуальных жилых домов:

Водоснабжение при подключении к централизованным водосистемам;

Создание местной (децентрализованной) системы водоснабжения.

Естественно, первая версия более простая, надежная, но есть маленькая заминка: не очень часто мы можем встретить вблизи загородного дома централизованный водопровод со всеми атрибутами (очистными сооружениями, насосной станцией и т.п.). Но если вам повезло, рассмотрим и этот случай. Но обратите внимание даже на одну важнейшую деталь: главное условие, при котором в вашем загородном доме может быть установлен водопровод – наличие возможности для сброса и обеззараживания сточных вод: водопровод и канализация неразделимы (в общем, должен быть полный комфорт).

Системы отопления можно делить и классифицировать по-разному, но начать, скорее всего, лучше с источника тепла, или точнее - вида используемого топлива. Итак, системы отопления, в зависимости от вида энергоносителя могут быть:

• Газовые . Газ – относительно недорогой источник энергии (имеется в виду магистральный газ, так как сжиженный газ по стоимости уже сравним с другими источниками энергии). На его основе можно реализовать практически любую схему отопления, от горелки в печи до газовых конвекторов и инфракрасных обогревателей. Основной недостаток газа в том, что не всегда он есть, точнее не всегда есть возможность его провести за приемлемую сумму. Ещё одним недостатком газового отопления является необходимость согласования проекта с газовыми службами.
• Электрические . Электричество так же позволяет реализовать огромное количество вариантов и схем отопления. От подобных газовых схем электрические варианты отличаются простотой установки (сравните монтаж водяного и электрического теплого пола) и соответственно меньшими капиталовложениями. Минусом электроотопления является цена на электричество. Для загородных домов, существенным фактором будет ограничение на потребление электроэнергии, обычно 10–15 кВт (бывает меньше) и невысокое качество электроснабжения (скачки напряжения, кратковременные отключения и пр.).
• Твёрдотопливные (пеллетные, дровяные, угольные). Там где нет магистрального газа, и есть проблемы с электричеством, твердотопливные варианты отопления станут отличным решением вопроса. Современное оборудование для автоматизации и дозирования очень сильно упрощает процесс топки. Общий недостаток для твердого и жидкого топлива, а также для сжиженного газа – то, что топливо придется возить и хранить. Да и цена, относительно магистрального газа, у этих энергоносителей высокая.
• Жидкотопливные (дизтопливо, солярка, легкие сорта мазута). Ещё один вариант для автономного отопления. Современное оборудование, работающее на жидком топливе, обладает довольно высоким КПД, а системы автоматики упрощают управление и снижают расход топлива. Однако, жидкотопливная горелка – сложное и дорогое устройство, что увеличивает капиталовложения. К недостаткам также относятся высокая цена жидкого топлива и необходимость его транспортировки и хранения.
• Комбинированные – системы, в которых для обогрева помещения используются различные виды топлива. Например, радиаторную водяную систему с газовым котлом можно дополнить электрическим теплым полом или инфракрасными обогревателями. Все зависит от конкретных условий, требуемых параметров микроклимата и, конечно, фантазии.

  Сюда же относятся системы с комбинированными (многотопливными) котлами. Такие котлы могут работать на двух, трех и даже четырех видах топлива. Очевидно, что такой котёл увеличивает бесперебойность и автономность системы. Так же очевидно, что стоимость таких агрегатов (и их ремонта) будет существенно выше, и чем больше вариантов топлива, которое может ""съесть"" такой котел, тем выше цена.

• Альтернативные системы используют энергию земли и(или) солнца. Это почти автономные, очень экологичные и экономичные системы отопления. Главные недостатки таких систем – сложность и высокая стоимость проектирования и монтажа.

Конвективное и лучистое отопление

К нему относятся все виды отопления, в которых тепловая энергия передается благодаря перемещению объемов горячего и холодного воздуха. Теплый воздушный поток устремляется вверх, холодный/остывший воздух опускается вниз. Отсюда и основной недостаток конвективного отопления - большой перепад температур в помещении, т.е. высокая температура воздуха под потолком и низкая у пола. Самым ярким примером является отопление с помощью тепловых пушек и тепловентиляторов.

Инфракрасное (лучистое) отопление – вид отопления, при котором тепло передается излучением. Этакое комнатное солнышко. Отопительные приборы размещают непосредственно над или под обогреваемой зоной. Инфракрасные обогреватели – самый ""лучистый’’ вид отопления. Основной недостаток - то, что при неправильном расчете (монтаже) и эксплуатации (длительное использование) можно получить перегрев предметов и тела человека.

Конвективно-лучистое . Большинство отопительных приборов (радиаторы, конвекторы, теплые полы и стены) являются конвективно – лучистыми, но соотношение конвекции и излучения у всех разное.

При выборе способа отопления важно учесть, что оптимальным и наиболее комфортным считается примерно равное (50/50) соотношение конвективного и лучистого тепла.

Теплоноситель для систем отопления

Теплоноситель - вещество, применяемое для передачи тепловой энергии. По типу теплоносителя системы отопления можно разделить на водяные (жидкостные), паровые, воздушные и комбинированные. В некоторых случаях теплоноситель отсутствует, например инфракрасное отопление.

Системы водяного отопления

Самый распространенный, на данный момент, вид систем отопления. Отсюда такое количество вариантов, схем, материалов и способов исполнения. Коротко приведем основную классификацию и перейдем к "частным случаям".

Классификация видов систем водяного отопления:

• По способу создания циркуляции:
  
  • С естественной циркуляцией/гравитационные (за счет разности давления в контуре).
  • С принудительной циркуляцией/насосные (с помощью циркуляционного насоса).
• Виды разводки систем отопления:
  
  • Верхняя
  • Нижняя
  • Комбинированная
  • Горизонтальная
  • Вертикальная;
• Виды труб для разводки отопления:
  
  • Стальные трубы
  • Полипропиленовые трубы
  • Металлопластиковые трубы
  • Гофрированная нержавеющая труба
  • Медные трубы
  • PEX-труба (сшитый полиэтилен).
• По ходу движения теплоносителя в магистральных трубопроводах:
  
  • Тупиковые
  • Попутные;
• По способу подключения приборов отопления:
  
  • Однотрубные
  • Двухтрубные
  • Коллекторные
  • Комбинированные;
• По способу присоединения системы к тепловой сети:
  
  • Независимая
  • Зависимая.

Итак, с классификацией в стиле Википедии мы закончили. Перейдем к более простому и понятному разделению.

Отопительные приборы систем водяного отопления

Отопительный прибор - устройство для обогрева помещения путём передачи теплоты от теплоносителя, поступающего от источника теплоты, в окружающую среду. (Wiki)

По виду этих "устройств" мы получаем самое распространенное разделение систем водяного отопления:

• радиаторное отопление;
• система «теплый пол (стены)»;
• плинтусное отопление;
• инфракрасное водяное отопление;
• комбинированные системы.

Стоит отметить, что такая классификация применима и к электрическим системам без теплоносителя. Но, пока, чуть подробнее рассмотрим водяные системы.

Радиаторное водяное отопление

Первое на что все обращают внимание – это вид радиаторов (батарей) отопления. Не будем их сравнивать в этой статье, просто перечислим:

• Чугунные радиаторы
• Алюминиевые радиаторы (цельные и секционные)
• Биметаллические радиаторы
• Стальные (панельные и секционные) радиаторы
• Каменные и керамические радиаторы
• Гладкотрубные приборы - одна, или несколько соединенных вместе стальных труб.
• Конвекторы

Пожалуй, радиаторное водяное отопление - это самый распространенный вид отопления на территории бывшего СССР. Большая часть централизованных систем отопления выполнена в виде радиаторного отопления. В частном (автономном) варианте такая система может быть реализована на любом энергоносителе, хотя применение альтернативных источников энергии не всегда целесообразно.

Теплый водяной пол

Эта система продолжает набирать популярность, хотя она сложнее в расчете и монтаже, чем та же радиаторная система. По сути, теплый пол - один большой отопительный прибор. Качественными преимуществами теплого пола являются: равномерное распределение температур (не греем потолок, плюс ногам тепло), свободные от радиаторов стены и близкое к оптимальному соотношение лучистого и конвективного тепла.

Теплые стены устроены по тому же принципу что и теплые полы, с некоторыми техническими особенностями. Эта система имеет свои плюсы и призвана решать специфические конструкционные и технические задачи.

Плинтусное отопление

Относительно новая в России система отопления. По утверждению производителей теплоотдача идет в и сторону пола, и в сторону стен. Так же встречается утверждение, что это лучистая система отопления. Это не совсем так, ведь нагрев стен происходит за счет теплого воздуха, поднимающегося от плинтуса, т.е. за счет конвекции. Каждая секция теплого плинтуса – это небольшой конвектор с кожухом. Монтаж секции похож на монтаж обычного радиатора.

Водяное инфракрасное отопление и теплый потолок

Ещё один вариант для инфракрасного обогрева помещения. Обычно такие системы реализуются с помощью водяных инфракрасных обогревателей. Теплый водяной потолок – большая инфракрасная панель, реализованная, как зеркальное отражение системы теплого пола. Преимуществом является то, что такую систему можно использовать для отопления зимой и для охлаждения летом.

Паровое отопление

Сейчас паровое отопление в жилых и общественных зданиях не применяется, из-за травмоопасности (температура пара 130С?). Чаще оно встречается на предприятиях, где пар применяется для производственных нужд или является побочным продуктом производства. Хотя, запрета на применение парового отопления в частных домах нет. Для парового отопления можно использовать все виды энергоносителей, кроме альтернативных (во всяком случае, пока). В качестве отопительных приборов используются радиаторы, конвекторы или трубы. С появлением инфракрасных панелей, возможно, паровое отопление найдет новое применение.

Воздушные системы отопления

К воздушным системам относят системы, в которых теплоносителем является нагретый воздух. Они делятся на централизованные системы и локальные (местные).

Местные системы воздушного отопления

В локальных системах нагревание и подача воздуха производится непосредственно в отапливаемом помещении при помощи отопительных и отопительно-вентиляционных приборов.

По сути, в большинстве местных воздушных систем теплоноситель отсутствует (нет переноса тепловой энергии от источника тепла), поэтому к системам с воздушным теплоносителем их можно отнести лишь условно. Примером локальной системы воздушного отопления являются установленные в каждой комнате тепловентиляторы. Так же сюда относятся тепловые завесы, тепловые пушки и калориферы.

Центральные системы воздушного отопления

В централизованных системах воздух нагревается в воздухонагревательной установке и по каналам подается в помещения. В качестве топлива в таких системах можно использовать все виды энергоносителей. Альтернативные источники энергии используют как дополнительный источник тепла, чтобы сэкономить на отоплении (особенно в межсезонье), т.к. их мощности не хватит на полный обогрев.

Классификация центральных систем воздушного отопления:

По способу циркуляции воздуха:

• Центральная система воздушного отопления с полной рециркуляцией
• Центральная система воздушного отопления с частичной рециркуляцией и вентиляцией
• Прямоточная центральная система воздушного отопления

Последние две могут быть:

• Без рекуперации
• С рекуперацией

По способу нагрева воздуха:

• Системы воздушного отопления прямого нагрева
• Системы воздушного отопления косвенного нагрева.

Достоинством централизованной системы воздушного отопления является то, что в одной системе можно реализовать отопление, вентиляцию, кондиционирование, очистку и увлажнение воздуха.

Системы воздушного отопления «теплый пол» и «теплые стены»

Принцип действия таких систем очень похож на водяные теплые полы (стены), только теплоносителем является воздух. Такие системы довольно экзотичны и встречаются редко. Но что-то в этой идее есть:)

Огневоздушное отопление

К этому виду отопления относятся печное и каминное отопление. В таком отоплении теплоноситель либо практически отсутствует, либо им являются горячие дымовые газы. Примерами тепловых агрегатов служат различного вида кирпичные (русская, шведка, голландка и т.д.) и металлические печи (буржуйки, Булерьян, Профессор Бутаков, «бубафоня», печь на отработке и пр.), открытые и закрытые камины. В зависимости от конструкции агрегата, топить можно практически чем угодно, лишь бы горело.

Системы отопления без теплоносителя

Электрические системы отопления

Большая часть систем без теплоносителя – электрические. В таких системах электрическая энергия, преобразуясь в тепловую, нагревает помещение, а не теплоноситель. К таким системам можно отнести тепловентиляторы и электроконвекторы, однако выше мы их отнесли к местному воздушному отоплению. Более показательными примерами будут электрические теплые полы, панельные инфракрасные обогреватели, инфракрасные излучатели и пленочные инфракрасные нагреватели (ПЛЭН).

Электрические теплые полы

Теплый электрический пол отличается от водяного тем, что его нагревательные элементы - это имеющие два слоя изоляции, экранированные одножильные или двужильные кабели. По сравнению с водяными, электрические теплые полы проще (и дешевле) при монтаже, не требуют дополнительного оборудования, просты в управлении.

Пленочные инфракрасные нагреватели (ПЛЭН)

В основе их работы лежит принцип нагрева элементов из карбона, которые запаяны в полимерную пленку. К характеристикам такой пленки следует отнести: прочность, влагонепроницаемость и термостойкость. Основные достоинства – быстрый монтаж, отсутствие дополнительного оборудования и коммуникаций (только электричество) и легкая регулировка.

Газовые ИК обогреватели и конвекторы

В этих приборах тепло вырабатывается при сгорании газо-воздушной смеси. Поэтому можно отнести их к огневоздушному отоплению без теплоносителя (тепло передается через твердую среду корпуса прибора). Конвекторы из-за способа теплообмена (конвекция) относятся так же к воздушному отоплению. Вот такая перекрестная классификация.

Инфракрасные газовые обогреватели

«Светлые» Процесс горения у светлых излучателей происходит непосредственно на излучающей поверхности, т.е. открыто. Обычно применяются в больших вентилируемых помещениях или на открытом пространстве.

«Темные» Процесс горения у темных излучателей происходит в полностью закрытом пространстве. Принцип таких излучателей состоит в том, что высокотемпературные продукты сгорания газа проходят внутри теплоизлучающих труб. Средняя температура на поверхности трубы составляет 450 - 500 °C.