Варианты системы отопления частного дома


Водяное отопление в индивидуальном жилом доме состоит из котла и радиаторов, соединенных трубами. Вода нагревается в котле, по трубам перемещается в радиаторы, в радиаторах отдает тепло и снова поступает в котел.

Как же действует открытая система отопления?

Чтобы запустить систему, нет необходимости устанавливать насос. Теплоносители постоянно находятся в замкнутой системе, поэтому нет никаких потерь. Монтаж системы отопления настолько прост, что не требует специальных навыков.

Система отопления открытого типа

Каковы же главные части системы?

  1. Газовый или твердотопливный котел. Потребитель для себя может выбрать оптимальный вариант, отвечающий желаемым требованиям;
  2. Радиаторы отопления. Можно сделать свой выбор как в пользу чугунного, так и стального;
  3. Расширительный бачок из стали;
  4. Трубы.

Как же работает система отопления открытого типа?

Как же действует открытая система отопления?

Первым делом идет подогрев воды в котле. Затем горячая вода под напором поступает в трубы и достигает зоны низкого давления. После того, как горячая вода совершит полный водоворот и отдаст тепло, она возвращается в начальную точку – котел. В связи с тем, что под действием высоких температур вода расширяется, необходим в системе расширительный бак. Он выполняет роль компенсатора лишнего объема воды. Бак является предметом, который запаян не герметично. Для облегчения запуска системы отопления необходимо установить врезной кран. С его помощью из системы удаляется воздух. Принцип работы открытой системы отопления делят на два этапа:

  • «Подача». Вода нагревается, поступает по трубам в радиаторы и обогревает помещение;
  • «Обработка». Остывшая вода из радиаторов по трубам возвращается в котел.

Рекомендуем к прочтению:Закрытая система отопления

Особенности обустройства открытой системы отопления:

  • Обязательно располагайте расширительный бак выше уровня остальных приборов системы отопления;
  • Для лучшего прогревания помещения используйте трубы большего диаметра. Это позволит воде лучше циркулировать в системе;

  • В качестве теплоносителя выберите воду, а не антифриз;
  • Поскольку вода при нагревании способна испаряться, важно контролировать ее уровень в котле и вовремя пополнять запасы.

Описание популярных разновидностей систем местного отопления

Местное отопление необходимо в тех случаях, когда централизованное недоступно (для частных домов, дач) или недостаточно. В этом случае распространено применение следующих его разновидностей:

  • печное;
  • газовое;
  • альтернативное: солнечное, геотермальное и так далее;
  • электрическое.
Описание популярных разновидностей систем местного отопления

Электрическое отопление

Электричество является дорогостоящим ресурсом, поэтому системы местного отопления на его основе реализуются только при отсутствии других вариантов или как вспомогательные. Существует немало возможностей организовать обогрев помещения этим способом.

  1. Конвекторы и радиаторы служат наиболее востребованными вариантами электрического местного отопления. Масляные обогреватели могут быть очень мощными и быстро нагревать помещение, однако их функционирование требует большого расхода электроэнергии, а разогретый корпус нередко становится причиной бытовых травм. Конвекторы имеют другой принцип работы и при отсутствии иных вариантов могут использоваться как основная система отопления.
  2. Система теплого пола может применяться для дополнительного обогрева. Она монтируется под напольное покрытие, управление производится с помощью терморегулятора, вынесенного на стену.
  3. Варианты оборудования, работающие как источники инфракрасного излучения наиболее экономичны. Некоторые из них имеют КПД свыше 90%. В то же время стоимость таких приборов достаточно высока, а особенности функционирования комфортны не каждому: они осуществляют нагрев предметов в помещении, а не его атмосферу.
  4. Электрическое водяное отопление предполагает использование котлов с ТЭНами, электродами или индукционных и воды как теплоносителя. Этот вариант – один из наиболее эффективных при организации системы обогрева здания с применением электроэнергии. Индукционные котлы дороги, однако отличаются повышенными параметрами безопасности и долговечны. Но установка отдельного электрического водяного отопления в части или комнате здания экономически нецелесообразна.

Газовое отопление

Описание популярных разновидностей систем местного отопления

Природный газ является одним из самых недорогих источников тепла при наличии доступа к нему (магистрали). Конструкция на его основе чаще всего собирается из газового котла, тип которого можно выбрать по своему вкусу и потребностям, и водяной системы отопления. При эксплуатации местного газового отопления следует учитывать некоторые нюансы.

Печное отопление

Если газовая магистраль недоступна, то наиболее востребованным видом местного отопления домов в сельской местности и даже квартир остается печное. Это рациональный и относительно недорогой способ обогрева с использованием различных типов топлива: дров или угля. Печь является особенным элементом интерьера и относительно недорога в возведении и обслуживании. Она способна создать неповторимую атмосферу в доме, наполняя его теплом и уютом. Однако существуют и минусы в использовании такого обогревательного прибора.

  • Русская печь требует выделения большой площади для своего возведения.
  • Тепло от печей распространяется неравномерно, что может приводить к отсыреванию углов и подоконников, дискомфорту жильцов.
  • Коэффициент полезного действия печного отопления крайне низок по сравнению с иными его видами и составляет всего 25%.
  • Процесс топки ежедневно отнимает время, при этом требует строгого и постоянного контроля. Прогрев холодного помещения также происходит не сразу.
Описание популярных разновидностей систем местного отопления

Совмещение печи с водяным контуром способно компенсировать ряд негативных моментов в ее эксплуатации, но нуждается в учете характерных для него особенностей (недопущение замерзания воды в трубах и регулярное техническое обслуживание для предотвращения коррозии и поломок).

Читайте также:  Изготовление самодельной дровяной печи длительного горения

Закрытая система отопления

Такой тип теплоснабжения предназначен только для отопления помещений, без подачи горячей воды. Поэтому теплоноситель циркулирует по сети, не попадая в водопровод. Закрытая система полностью изолирована от окружающей среды и герметична. Восполнение потерь теплоносителя происходит автоматически через регулятор. Благодаря устройству такого типа теплоснабжения вместо воды в трубах можно использовать специальные жидкости-теплоносители.

Преимущества. Качество ГВС в закрытой системе отопления неизменно высокое. При этом особенности конструкции и способа работы обеспечивают эффект энергосбережения и большую производительность. В среднем количество жидкости, постоянно находящейся в системе отопления, остается стабильным. Подача тепла осуществляется централизованно. Это дает возможность контролировать расход энергии при помощи регулировки температуры теплоносителя, который движется по трубам и находится в радиаторах. Чем горячее будет вода, тем сильнее будет расходоваться энергия, требуемая для отопления помещений. В закрытых системах отопления могут использоваться тепловые установки, например ТЭЦ. В них горячая вода попадает от поставщика, а потом уже доводится до требуемой температуры и перенаправляется циркулировать по трубам.

Сверху или снизу организовано водоснабжение?

Магистральный водовод входит в контур жилого дома и заканчивается задвижкой. Внутридомовые сети обеспечивают горячей водой всех потребителей.

Через набор вертикальных трубопроводов (стояков) теплоноситель распределяется по этажам. Применяются два типа разводки: однотрубная и двухтрубная.

Выбор схемы зависит от планировочных решений жилого дома:

Сверху или снизу организовано водоснабжение?
  1. Вариант подачи воды «снизу» применяется при малоэтажной застройке. В высотных домах с этажностью выше девяти подача теплоносителя осуществляется «сверху». В этом случае обеспечивается достаточное давление горячей воды на верхних этажах.
  2. В домах с этажностью выше восемнадцати применяется розлив «снизу», но система отопления делится на две автономные зоны. В верхней зоне за счет избыточного давления обеспечивается подача теплоносителя на последние этажи.
  3. В старом жилом фонде сохранились дома, в которых нет циркуляционных стояков — «тупиковые системы». За экономию труб расплачиваются неудобствами: при слабом водоразборе вода остывает, приходиться сливать часть воды.

Классификация систем централизованного отопления

Современная сеть обогрева насчитывает множество схем внедрения центральной сети в помещения различного назначения.

Ранжирование отопительных систем происходит по:

  • графику работы,
  • типу теплоносителя;
  • способу подключения к источникам тепла и горячей воды.

По режиму потребления тепловой энергии

Классификация систем централизованного отопления

Данная классификация разделяет системы отопления на сезонные и круглогодичные. Сезонная схема подразумевает обогрев помещений исключительно в холодное время года, с середины осени до середины весны. График уточняется в зависимости от региона и среднесуточной температуры. Круглогодичная схема предполагает обогрев помещений в течение 12 месяцев.

По виду используемого теплоносителя

В этом случае системы отопления разделяют по типу теплоносителя, который используется. Различают водяные, паровые и воздушные отопительные системы. Еще встречаются радиационные, газовые, огневоздушные и электрические сети, но они не слишком распространены в многоквартирных домах.

Водяные системы являются наиболее оптимальными для обогрева жилых помещений. Состоят они из нагревательного оборудования (чаще всего применяются котлы), труб, по которым циркулирует вода, и радиаторов, обогревающих комнаты.

Главное достоинство водяных сетей заключается в безопасности эксплуатации: пыль на них не спекается и не горит, да и получить ожоги почти невозможно. Паровые сети похожи на водяные, только циркулирует по трубам пар, а не вода. Применяются паровые сети для обогрева больших зданий промышленного или складского типа.

Воздушные сети используются крайне редко. Такая сеть может служить для обогрева офисных, жилых и производственных зданий.

По способу подключения отопительной системы к теплоснабжающей

Классификация систем централизованного отопления

Ранжирование по этому принципу выделяет зависимые и независимые сети отопления. В независимой сети тепловая энергия поступает в тепловой узел, который находится в доме, затем с помощью циркуляционных насосов, которые повышают давление в системе, распределяется равномерно по квартирам. В зависимой системе теплоноситель поступает в квартиры непосредственно с центральной котельной.

По способу присоединения к системе теплоснабжения горячего водоснабжения

По этому принципу ранжирования получают открытую и закрытую системы. В открытых системах забор воды производится из теплосети в горячем виде. В закрытых сетях вода набирается из общего водопровода и нагревается уже в тепловом узле.

Комплектация открытой системы

Отопление открытой разновидности выполняется с использованием следующих комплектующих элементов: Термостат и автоматика управления циркуляционным насосом отопления

  • котел;
  • расширительный бак (атмосферная разновидность);
  • водопроводные трубы;
  • радиаторы отопления;
  • обратный трубопровод;
  • циркуляционный насос (если используется водяное отопление открытого типа с насосом);
  • кран первичного заполнения;
  • вентиль для слива воды.

Рассмотрим подробно особенности и характеристики основных составляющих элементов.

Котел

При устройстве отопления открытого типа можно использовать следующие разновидности котлов:

  1. Агрегаты, работающие на газовом топливе, применяют там, где к дому можно проложить газовую магистраль. Этот вариант самый выгодный по причине доступной цены энергоресурсов. Однако предварительно придется делать проект и согласовывать его в соответствующих службах.
  2. Твердотопливные котлы можно использовать в регионах, где легко можно купить уголь или заготовить дрова. Современные приборы довольно экономичные, имеют высокий КПД и не нуждаются в постоянном контроле.
  3. Электрические бойлеры применяют реже, потому что они проигрывают в экономичности другим разновидностям.
Комплектация открытой системы

Важно! В открытых контурах запрещено использовать электродные котлы, которые работают с жидкостью, имеющей постоянный химический состав. Негерметичный контур не может этого обеспечить.

  1. Комбинированные многофункциональные котлы являются оптимальным решением, потому что могут работать в нескольких режимах с использованием разных энергоносителей.
Читайте также:  Акриловая краска для радиаторов отопления

Циркуляционный насос

Хоть открытый контур и может работать на естественной циркуляции, если есть возможность, то лучше установить насос. Так удастся увеличить эффективность отопления. Хоть прибор и потребляет электроэнергию, он дает существенную экономию основного энергоносителя, который использует котел.

При выборе подходящего насоса учитывают диаметр трубы, куда он будет врезаться, производительность агрегата и напор жидкости. Выбор насоса осуществляется с учетом его технических характеристик под конкретную отопительную систему.

Расширительный бак

Бачок можно сделать самостоятельно или купить готовый. Лучше применять емкости из нержавеющего металла. Бак должен иметь съемную или откидную крышку для контроля уровня жидкости. Сверху устанавливается патрубок для стока лишней воды.

На заметку! Объем расширительного резервуара должен составлять 10% от общей емкости отопительного контура.

Существует несколько вариантов установки расширительной емкости:

  • в наивысшей точке;
  • на обратке;
  • на дальнем стояке;
  • с насосом, который установлен на подаче.

Радиаторы отопления

Вы можете использовать следующие виды радиаторов:

Комплектация открытой системы
  1. Чугунные батареи идеально подходят для открытого отопления. За счет высокой инертности чугунных радиаторов достигается внушительная экономия на энергоносителе.
  2. Стальные батареи легкие и недорогие. Если они имеют антикоррозионное покрытие, то прослужат довольно долго. Однако в открытых контурах их лучше не применять из-за быстрого остывания, что приведет к частой работе котла и значительным расходам энергоресурсов.
  3. Алюминиевые радиаторы легко и быстро устанавливаются и отличаются долговечностью. Они обладают высокой теплоотдачей и хорошей тепловой емкостью. Однако алюминий подвержен кислородной коррозии, поэтому выбирайте приборы с антикоррозионным покрытием.
  4. Биметаллические радиаторы хоть и дорогие, но объединяют в себе достоинства всех вышеперечисленных батарей. Они подходят для отопительных систем с высоким давлением. Однако монтировать их в частных домах с открытым контуром, в котором поддерживается атмосферное давление, нецелесообразно.

Трубы открытой системы отопления

Для устройства отопительного контура важно выбрать трубы из подходящего материала, а также определиться с их диаметром.

Подготовка воды для системы отопления и как ее умягчить

Для устройства открытого отопления можно выбрать следующие варианты:

  • стальные и металлические трубы почти не используются сегодня, потому что очень тяжеловесные и сложно монтируются;
  • медные трубопроводы качественные, надежные, но дорогостоящие;
  • металлопластиковые трубы довольно качественные, но надежность фитинговых соединений оставляет желать лучшего и нуждается в постоянном контроле протечек;
  • самым лучшим вариантом считаются трубопроводы из сшитого полиэтилена с армированием и защитой от кислородного окисления (они очень надежные и легко монтируются);
  • самый недорогой вариант – это использование полипропиленовых труб с армированием стекловолокном (для монтажа понадобится сварочный аппарат, который можно взять в аренду).

Майбес для компактных тепловых пунктов

Чтобы не усложнять инженерное решение и остаться с теплотрассой, как в первом варианте, можно использовать решение на базе оборудования немецкой компании Meibes. Meibes давно известна своими решениями в области техники быстрого монтажа.

Решение строится на базе использования станций для индивидуального отопления. Станции также применимы для поквартирного отопления и учета теплоты. Внешний вид станции показан ниже.

Станция Meibes LogoComfort RUS выглядит привлекательно

Станции Meibes LogoTherm (в частности LogoComfort RUS) позволяют производить отопление помещений как водяными отопительными приборами, так и системой «теплый пол», обеспечивая приготовление горячей воды в параллельном режиме. Отопительной нагрузки станции в 25 кВт хватит для отопления квартиры или коттеджа, частного дома или другого здания площадью до 200 м². Станция также может обеспечить параллельную подготовку до 17 литров горячей воды в минуту при нагреве ее на 45К.

К станции можно подключить «теплый пол» параллельно к трубам отопления. Для этого достаточно поставить рядом небольшой коллекторный шкаф с гребенкой для системы напольного отопления совместно с узлом понижения температуры.

Оборудование Майбес для подключения «теплого пола»

Станцию LogoComfort RUS можно оборудовать балансировочными вентилями для отладки и увязки нескольких домов на участке или в коттеджном поселке. Также можно оборудовать станцию счетчиками теплоты для поквартирного или покоттеджного учета теплоты.

Станция Майбес и коллекторный шкаф «теплого пола» с открытыми люкамиСтанция Майбес и коллекторный шкаф напольного отопления с закрытыми люками

Очевидно, что данное компактное решение позволяет организовать тепловой пункт фактически за углом в коридоре, не выделяя специального помещения.

отопление

Подразумевает собой отопление частного сектора за счет использования природного тепла. Теплоноситель в систему отопления частного дома аккумулируется в глубоких слоях грунта. Сохранение постоянной температуры в глубоких слоях земли позволяет использовать тепло в благих целях. В качестве теплоносителя используется вода или антифриз жидкость.

Инновационные вид установки имеет массу плюсов: экологичный, безопасный, дает возможность постоянного получения необходимого количества тепла, не заставляет задуматься, когда и как промыть систему отопления в частном доме, и с помощью каких средств.

Для геотермального отопления применяют

Тепловой насос

Тепловой насос не вырабатывает тепло, а перекачивает его из недр земли. Сначала охлажденный теплоноситель системы отопления нагревается на несколько градусов проходя по наружному контуру. Затем, проходя через теплообменник передает тепло во внутренний корпус насоса с хладагентом. Из-за низкой температуры кипения, хладагент превращается в газообразное состояние, когда проходит через испаритель. Это происходит при низком давлении и температуре -5град. Далее, в компрессоре газообразный хладагент сжимается до высокого давления и температуры. Потом, находясь во втором теплообменнике газ передает тепло теплоносителю системы отопления. Таким образом хладагент остывает, переходит в жидкое состояние, а давление снижается и направляется на следующий круг. А нагретый теплоноситель поступает к отопительным приборам.

Читайте также:  Как выглядят печи длительного горения из кирпича на дровах?

Геотермический грунтовый зонд

Установка геотермального зонда включает в себя несколько этапов работ:

  1. Бурится скважина. Глубина скважины рассчитывается по требованию теплового обеспечения дома и зависит от грунта.
  2. Зонд, внутри которого теплоноситель, опускается в скважину . Теплоноситель передает тепло из грунта тепловому насосу. Зонд бывает вертикальный и наклонный. Наклонные зонды используют, когда нет возможности заглубиться в грунт. Горизонтальные коллекторы часто используют под плитным утепленным фундаментом. Если есть грунтовые воды, то специалисты советуют применять колодезные установки.
  3. Продуктивность геотермальной системы отопления зависит от отопительной системы в доме. Лучше всего замечено сочетание с системой «теплый пол», «теплые стены» и фанкойлами.

Работа такой системы возможна в двух режимах. В отопительный период насос будет отапливать дом, транспортируя тепло из глубин земли. А летом будет работать, как кондиционер, то есть перенаправлять тепло из дома в скважину.

О расширительных бачках

Очевидно, расширительный бачок должен позволять безопасно вместить в себя излишки воды, образующиеся в системе отопления при ее тепловом расширении. Для этого он должен иметь адекватный объем.

У открытого расширительного бака должно быть, по возможности, узкое горло. Оно должно быть закрыто крышкой, в которой есть небольшие дырочки. Их лучше защитить как-то от пыли, от мух и от всего такого. Лучше делать крышку из пластика, чтобы на дырочках не образовывались наросты ржавчины. Но все равно приходится регулярно следить за тем, чтобы дырочки были чистыми и свободно выпускали и впускали воздух. Бак должен быть достаточно большим для того, чтобы при охлаждении воды, она не вышла из бачка полностью, ибо в этом случае в систему будет впущен воздух, который закупорит систему и циркуляция воды прекратится.

Закрытый бачок тоже требует внимания, но намного меньше. Во-первых, он тоже должен быть достаточной величины, во-вторых, требуется проверять в нем давление воздуха. Если бак приходится накачивать слишком часто, нужно поменять ниппель. Советую при замене ниппеля ставить именно такой, какой и был, ибо слишком длинный ниппель может проткнуть мембрану.

Так какой конкретно должен быть размер бака? Трудно сказать. У меня стоит бак на 25 литров и мне его вполне хватает. Количество воды в системе у меня, я думаю, литров 100-150. При нагреве системы давление в ней повышается на атмосферы. Но так или иначе я это давление регулирую, а температура у меня практически не скачет. Открытый бак можно сделать больше, чем требуется и, после нагрева системы долить воды, пока лишняя не начнет вытекать через аварийный сливной патрубок.

О расширительных бачках

Почему бачок вешают вниз головой? Мембранный расширительный бачок в закрытых системах отопления выгодно вешать водяным выходом вверх. Это делают для того, чтобы в нем не задерживался воздух. Пузыри в закрытой системе отопления могут довольно долго гулять, создавать специфические звуки и собираться в отдельных местах, перекрывая циркуляцию теплоносителя. Для того, чтобы этот процесс прошел быстрее, расширительные бачки так и вешают. Это, что называется, «хорошая» идея.

Расширительный бак системы отопления

Размещение бака Нужно ли ставить мембранный расширительный бачок обязательно на обратке? Или, все-таки, где угодно? Я настаиваю. Где угодно. Но если вы очень хотите ставить себе ограничения подобного рода, то ставьте на обратку. Я не вижу у обратной магистрали никаких преимуществ с подающей. Да. В подающей больше температура. Ну и что? Мне кажется, что разность температур не повод ограничивать себя в удобстве. У меня стоит и мотор и бачок на подающей магистрали уже 15 лет и я об этом ни разу не жалел. И тот и другой прибор рассчитан на температуру 110 градусов. У меня больше 75 не бывает. Выше 90 котел не нагреется. Там стоит аварийный термовыключатель.

Мифы о геотермальном отоплении

Миф первый: необходимы горячие источники.

Действительно, при упоминании термина «тепло Земли» воображение среднестатистического гражданина сразу рисует свистящие гейзеры и озера кипящей воды на фоне просыпающегося вулкана.

Согласимся: горячие источники также могут применяться в геотермальном отоплении, но это редкость, поскольку расположены они только в некоторых регионах.

В остальных случаях под термином «тепло Земли» подразумевают температуру в 5-7 градусов, которая стабильно поддерживается в грунте или воде ниже глубины промерзания.

Да, да, вот эту-то холодину дерзкие ученые называют «теплом» и даже умудряются нагреть от нее воду в системе отопления.

Миф второй: геотермальное отопление – нечто вроде вечного двигателя, а потому существовать не может.

Поводом к возникновению данного заблуждения послужила удивительная эффективность систем геотермального отопления: при затратах энергии в 1 кВт удается получить от 3 до 5 кВт.

И это, как уже было сказано, при полном отсутствии видимых источников тепла: бурлящих гейзеров, огнедышащих вулканов или хотя бы печки с горящими дровами или углем.

Но, как известно энергия не может взяться ниоткуда и исчезнуть в никуда. К сожалению, существование вечного двигателя действительно невозможно.

Но система геотермального отопления не имеет с ним ничего общего. А причины ее эффективности кроются в умелом применении всем известных законов физики.