Система отопления частного дома своими руками

Отопление — важная часть оборудования жилого строения, а в российском суровом климате, пожалуй, главная. В большинстве индивидуальных жилых домов оборудуют автономную отопительную систему. 

Печное отопление

Камины

Водяное (жидкостное) отопление

Виды котлов

Основные узлы водяного отопления

Схемы систем отопления

Виды радиаторов отопления

Водяной теплый пол

Воздушное отопление

Электрическое отопление

Электрический теплый пол

Для этого не требуется получение предварительных соглаcований, как, например, на установку электрооборудования. В первую очередь поэтому необходимо разработать соответствующий проект системы отопления, включающий текстовую и графическую части.

Текстовая часть проекта должна содержать:

• сведения о климатических и метеорологических условиях района строительства, расчетных параметрах наружного воздуха;
• сведения об источниках теплоснабжения, параметрах теплоносителей систем отопления и вентиляции;
• обоснование способов прокладки, диаметров и теплоизоляции труб;
• описание технических решений, обеспечивающих надежность работы систем.

Графическая часть предусматривает:

• принципиальные схемы для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха;
• планы сетей теплоснабжения.
  

Для обогрева индивидуальных жилых домов применяют печное, водяное, воздушное и электрическое отопление. Рассмотрим каждый тип отопления отдельно.

Печное отопление

Сегодня в России печным отоплением пользуется свыше 30 % населения, проживающего в частных домах, и его доля в условиях нестабильного централизованного теплоснабжения вряд ли будет снижаться, если учесть дальнейшее повышение цен на электрическую энергию.

Формы и конструкции печей и каминов разнообразны.

Печи и камины:

• а — отопительная печь;
• б — традиционная печь-камин;
• в — современная печь-камин;
• г — пристенный камин;
  д — угловой камин;
• е — отопительный камин.

Отопительные печи делятся на две группы:

• нетеплоемкие — металлические сооружения, используемые для временного обогрева;
• теплоемкие — сооружения, у которых активный объем — более 0,2 м³, например кирпичные.
  

В зависимости от срока остывания печи бывают:

• большой теплоемкости (со сроком остывания до 12 ч);
• средней теплоемкости (до 8 ч);
• малой теплоемкости (3–4 ч);
• непрерывного действия.

В жилых домах целесообразно использовать печь большей теплоемкости. Она дольше нагревается и медленнее остывает. Главное требование, предъявляемое к печи, — обеспечение заданного теплового режима (оптимальная температура воздуха в жилых помещениях должна составлять 18–22 °С в холодное время года). Следует помнить: если топить один-два раза в сутки, то колебания температуры воздуха в комнате не должны превышать ±3 °С.

Самостоятельно сложить печь достаточно сложно. Процесс кладки трудоемок и требует специальной подготовки.

Особенностью устройства печи является необходимость сооружения фундамента под ней. Его, как правило, выполняют отдельно стоящим, ленточным или сплошным под всем основанием печи. Заглубление фундамента печи производят на ту же глубину, что и фундамента дома. На расстоянии 10–20 см до уровня чистого пола устраивают гидроизоляцию из двух слоев гидростеклоизола и стяжку из цементно-песчаного раствора толщиной 2–3 см. На это основание устанавливают печь. 

Фундамент печи может быть выполнен из того же материала, что и весь фундамент дома, или любого другого, например из бутобетона. В последнем случае роют котлован подо всей площадью установки печи. Затем устраивают песчаную подсыпку толщиной 100–150 мм. Котлован заполняют бетонной смесью и бутом (природные камни и обломки кирпичных камней). Высоту фундамента доводят до уровня пола первого этажа. Далее устанавливают печь.

Устройство фундамента печи

Как отмечено ранее, печь может быть металлической или выложенной из глиняного кирпича. Металлическая обычно приобретается застройщиком уже готовой и устанавливается на ранее подготовленное основание. Кладку печи из глиняного кирпича выполняют по месту. Для этих работ используется глиняный жаростойкий кирпич. Стены печи, топки и дымооборотов обычно кладут в полкирпича (12 см). Включать металлические элементы в кладку не рекомендуется, так как от тепла металл расширяется и может ее разрушить.

После первого ряда кладки выполняют гидроизоляцию, которая предотвратит подсасывание влаги.

Независимо от конструкции и материала изготовления печи для обеспечения тяги высота дымовой трубы от колосниковой решетки до устья должна быть не менее 5 м.

Для того чтобы дымовая труба не опрокинулась при ветре, ее устье должно располагаться на расстоянии не менее 0,5 м — над плоской кровлей; не менее 0,5 м — над коньком кровли или парапетом при расположении трубы в 1,5 м от конька или парапета. При размещении трубы на расстоянии до 1,5 м от конька кровли ее высота не нормируется. Если труба располагается на расстоянии 1,5–3 м до конька кровли, ее высота должна соответствовать уровню конька. При размещении трубы на расстоянии свыше 3 м до конька кровли ее высота должна быть не более чем на 0,1 м ниже конька.

Схема размещения дымовой трубы на кровле

Дымовую трубу делают вертикальной без уступов из керамического кирпича со стенками толщиной не менее 120 мм или жаростойкого бетона толщиной не менее 60 мм. Зазоры между перекрытиями, стенами, перегородками и разделками заполняют негорючими материалами. Допускается присоединять к одной трубе две печи, расположенные на одном этаже. При соединении труб в дымовых каналах выполняют рассечки толщиной 0,12 м и высотой не менее 1 м от низа соединения труб.

Сечения дымовых труб принимаются не менее:

• 140х140 мм — при тепловой мощности печи до 3,5 кВт;
• 140х200 мм — при тепловой мощности печи 3,5–5,2 кВт;
• 140х270 мм — при тепловой мощности печи 5,2–7 кВт.

При необходимости дымовые трубы могут иметь круглое сечение, соответствующее по площади указанному прямоугольному.

При выборе печи застройщик должен знать, какое топливо будет использовать. От этого зависят конструкция и размеры топливника, которые должны соответствовать виду и количеству сжигаемого топлива. Большинство российских застройщиков при устройстве печей используют уголь или дрова. За рубежом более распространено сублимированное топливо, изготовленное из отходов деревообрабатывающих производств. У нас оно пока используется мало.

Количество печей для отопления индивидуального жилого дома определяется исходя из условия обогрева одной печью не более трех помещений, которые расположены на одном этаже. В двухэтажных возможно использование двухъярусных печей с обособленными топливниками и дымоходами для каждого этажа, а также с одной топкой на первом этаже.

Печь в индивидуальном жилом доме размещается у внутренних стен и перегородок из негорючих материалов (кирпич, бетон, пеноблок). Эти стены и перегородки используют для размещения дымовых каналов. Не запрещено обустраивать дымовые каналы и в наружных стенах дома, но это снижает эффективность системы отопления и требует дополнительного утепления стены, чтобы исключить образование конденсата. При отсутствии стен, в которых могут быть размещены дымовые каналы, используют насадные дымовые трубы.

При устройстве печи необходимо позаботиться о том, чтобы деревянные конструкции дома (стен, перегородок, перекрытий) не соприкасались с элементами печи. Минимальное допустимое расстояние между ними — не менее 45 см.

На рисунках ниже приведены примеры возможного размещения печи.

Размещение печи:

• а — у наружной стены; 
• б — у внутренней стены.

Размещение печей для раздельного отопления нескольких жилых помещений:

• а — у внутренних стен дома;
• б — с примыканием к перегородкам.

Камины

Популярной разновидностью в последнее время печи является камин. Он принципиально отличается от печи тем, что тепло поступает в помещение из топки, а не через нагреваемую поверхность стенки.

Камины можно классифицировать:

• по виду топлива — дровяные, электрические, газовые;
• способу размещения — пристенные, угловые, встроенные и отдельно стоящие;
• назначению — традиционные камины, печи-камины, камины-барбекю;
• виду топки — с открытой или закрытой топкой;
• материалу изготовления топки — чугунные, стальные, топки-инсет, топки-гильотины.

Камины:

• а — пристенный со встроенным дымоходом;
• б — пристенный с пристроенным дымоходом;
• в — угловой со встроенным дымоходом;
• г — угловой с пристроенным дымоходом;
• д — встроенный.

Традиционным является дровяной камин. Он обладает хорошей теплоотдачей и эстетичным видом. Основной его недостаток — необходимость хранения дров в доме. Оптимальное топливо для такого камина — поленья из лиственных пород древесины: древесина хвои сильно искрит и образует сажу.

Электрический камин — имитация вышеописанного камина. Он прост в эксплуатации, однако его недостатком является большой расход электроэнергии.

Газовый камин так же прост в эксплуатации, как и электрический. Сооружение оснащено закрытой топкой, в которую подается газ. Она, как правило, имеет стеклянную стенку, защищающую газовые горелки камина.

Камины-барбекю предназначены для приготовления пищи на огне и размещаются на террасах и открытых площадках.

Если оценивать эффективность отопления, то здесь традиционный камин проигрывает обычной печи. Его теплоотдача позволяет нагреть лишь одно-два небольших помещения, поэтому в индивидуальном доме лучше установить печь-камин с конвекционным нагревом воздуха. Условия пребывания в таком жилье будут на порядок выше. Его конструкция предусматривает возможность отопления небольшого дома (50–80 м²).

При любом размещении камина необходимо сооружать дымоход, что требуется учесть на этапе проектирования. Он может быть выполнен из бетона, кирпича или металла и располагаться скрыто (утопленным в конструкцию стены) или открыто. В последнем случае его декорируют плиткой, облицовочным кирпичом, природным камнем.

Итак, при предпочтении камина застройщик должен определить:

• его предназначение — для отопления одного-двух помещений или дома в целом;
• какой вид топлива планируется использовать;
• где будет размещаться камин и какова конструкция дымохода

После этого можно решать декоративное оформление камина. Отделывают его природным камнем, керамическим кирпичом, плиткой, изразцами и т. д., которые позволяют выдержать единый стиль интерьера.

Различные варианты оформления камина в интерьере

Самостоятельное обустройство жилого дома печами и каминами нецелесообразно, так как требует определенного опыта. Застройщику стоит поручить работы специалистам, контролируя важные моменты: устройство фундамента под печь или камин, качество выполнения кладки (она должна быть ровной, без выраженных перекосов), высоту дымовых труб.

Водяное (жидкостное) отопление

Система водяного отопления может быть подключена как к автономному источнику — котлу, размещенному в доме, так и к городским инженерным сетям. Возможность присоединения индивидуального жилого дома к общегородским тепловым сетям отопления есть не всегда, поэтому рассмотрим организацию автономной системы отопления для частного дома.

Различают следующие основные элементы водяной системы отопления

Котел — центральный элемент отопительной системы, предназначенный для нагрева теплоносителя до необходимой температуры.

Циркуляционный насос обеспечивает передвижение теплоносителя в системе отопления.

Расширительный бак — емкость для сбора энергоносителя. Его объем составляет обычно 8–12 % от емкости системы отопления.

Виды котлов

Котлы генерируют тепловую энергию, необходимую для удовлетворения бытовых потребностей. При одновременной организации в доме отопления и горячего водоснабжения устанавливают двухконтурные котлы. Если требуется лишь обогрев помещения, лучше использовать одноконтурные.

В зависимости от конструктивного решения, котлы делятся на накопительные (оснащены баком для сбора и подогрева теплоносителя) и проточные (представляют собой компактный теплообменник).

По виду используемого топлива котлы бывают твердотопливные, газовые, электрокотлы, котлы на дизельном топливе и комбинированные. Однако независимо от вида топлива подобное устройство должно соответствовать определенным требованиям:

• иметь минимальное гидравлическое сопротивление — чем оно меньше, тем меньше гидравлический циркуляционный напор, что особенно актуально для домов без подвала, где размещение оборудования позволяет естественным образом регулировать давление в системе;
• отличаться минимальным газовым сопротивлением, так как оно снижает тягу в дымовой трубе и при малой ее высоте (до 7 м) дым из топки может проникать в жилые помещения.

Котлы на твердом топливе (угле, дровах) сегодня не столь популярны из-за сложности в эксплуатации. Для их работы необходимы три-четыре топки в течение суток, а также запас топлива, исчисляемый кубометрами дров или угля, который должен где-то храниться. В систему отопления устройства включается теплоизолированный аккумулятор горячей воды емкостью 2–10 м³. Котел нагревает воду в баке до 80–95 °С, которая с помощью насоса циркулирует в отопительной системе.

Котлы на твердом топливе сложны в эксплуатации

Газовые котлы — самый популярный и простой в обслуживании вид котлов, работа которых осуществляется в автоматическом режиме после включения газовых горелок и контролируется автоматикой. Наибольшее распространение подобные устройства получили потому, что в их конструкции используется природный газ — один из самых дешевых видов топлива. Современные газовые котлы оснащены электронными компонентами (датчиками, системами регулирования температуры, мониторинга температурного режима окружающей среды и т. д.), однако стоит отметить, что они делают данное оборудование в полной мере безопасным. Основным недостатком является то, что их установка, как и ввод газа в дом, требует оформления разрешительной документации и привлечения сертифицированных организаций для их установки и наладки системы отопления

Газовые котлы:

• а — отопительный;
• б — водонагревательный.

Котлы на дизельном топливе по мощности значительно меньше газовых. Их устанавливают в случае, когда необходимо обогреть площадь свыше 200 м² при отсутствии газификационной линии. Стоимость дизельного топлива значительно ниже стоимости электричества, поэтому с точки зрения затрат отопление обходится дешевле, чем при использовании электрических устройств. Установка таких котлов, по сравнению с газовым оборудованием, не требует оформления разрешительной документации. Вместе с тем следует помнить о некоторых особенностях, касающихся использования данных устройств. Устанавливают их, как правило, в специально отведенном помещении — котельной, которая оснащена вытяжкой. В рабочем режиме дизельные котлы образуют большое количество выхлопных газов, которые необходимо выводить. К тому же в зоне вывода выхлопной трубы котла не должны располагаться оконные проемы на расстоянии ближе 10 м. Дизельные котлы требуют тщательного технического ухода, при их использовании необходимо оборудовать на участке место для емкостей с запасами дизельного топлива, имеющее удобный подъезд специализированного транспорта.

В случае оснащения системы отопления дизельным котлом необходимо заранее рассчитать его топливопотребление для обеспечения бесперебойной работы. Расчет прост: правильно настроенная горелка вырабатывает 10 кВт тепла, потребляя 1 л дизтоплива. Следовательно, если необходимо получить 100 кВт тепла, запас топлива должен быть не менее 10 л.

Электрические котлы — проточные котлы небольшой мощности (до 25 кВт). Они отличаются компактностью и простотой обслуживания. Их использование оптимально для небольших домов общей площадью до 150 м². Для установки подобных устройств не требуется получение разрешительной документации, а отсутствие дымохода и оснащения специальной котельной позволяет смонтировать их в любом помещении дома. Также отсутствует необходимость хранить и запасать топливо. Единственный недостаток подобных устройств —  значительные затраты на эксплуатацию.

Котлы, работающие на комбинированных видах топлива (твердом, дизельном, на газе), составляют из отдельных секций. Они обеспечивают мощность 16–90 кВт. Их обычно приобретают застройщики, планирующие в начале эксплуатации дома применять твердое топливо, а впоследствии подключить газ. В большинстве случаев одну или несколько функций таких устройств никогда не использую (например, в комбинации «твердое топливо — дизельное топливо — газ» предпочтение отдают наиболее удобному виду топлива). По своей стоимости универсальный котел значительно опережает традиционный, работающий на одном виде топлива, поэтому стоит подумать, необходимы ли дополнительные функции впрок.

Котел, работающий на мазуте, с системой кондиционирования и увлажнения воздуха

По статистике производителей, срок службы отопительных котлов в России не превышает 15 лет. Часто заявляется более длительный гарантийный срок эксплуатации, но, увы, халатный подход к обслуживанию и уходу, а нередко неправильное подключение оборудования сокращают данный период.

Особо отметим, что для индивидуальных жилых домов площадью до 200 м² рекомендуется использовать двухконтурные котлы мощностью до 30 кВт.

Выбор системы отопления

Для отопления домов большей площади целесообразно устанавливать мощные одноконтурные котлы исходя из отапливаемой площади, материала и конструкций стен дома и других факторов.

Ориентировочная мощность котла в зависимости от отапливаемой площади

В соответствии с действующими нормативами топливный котел в индивидуальном жилом доме необходимо устанавливать в отдельном помещении, при этом котельную располагают на уровне первого или цокольного этажа здания. Она должна иметь обособленный от других помещений вход с улицы и оконные проемы, площадь которых рассчитывается из 0,04 м² на 1 м³ строительного объема помещения. Примеры расположения котельной приведены на рисунке ниже.

Размещение котельной:

• а — в подвале или на цокольном этаже дома;
• б — на первом этаже дома.

Основные узлы водяного отопления

Трубопроводы предназначены для распределения теплоносителя в системе отопления. В зависимости от материала изготовления они могут быть стальными, пластиковыми (из полипропилена, полистирола, полиэтилена), медными, многослойными (из металлопласта с алюминиевым чулком; прошивных труб, изготовленных по технологии температурной полимеризации тканевых полимерных материалов).

Пластиковые и медные трубы дороже стальных, но трудозатраты на их монтаж существенно ниже. По сравнению со стальными, пластиковые трубы имеют более низкое гидравлическое сопротивление, что обеспечивает увеличение пропускной способности на 20–30 % при том же давлении. Срок их эксплуатации достигает 35–50 лет.

Способ прокладки трубопровода должен обеспечивать доступность при ремонте системы отопления. В местах пересечения перекрытий, стен и перегородок трубопровод отопления прокладывают в гильзах.

Регулирующая, запорная и воздухоспускная арматура — краны, запорные клапаны и т. д. — предназначается для:

• отключения и спуска воды от отдельных колец, ветвей и стояков отопления;
• конденсатоотвода и слива теплоносителя;
• отключения части или всех отопительных приборов.

Регулирующая и запорная арматура для системы отопления

Отопительные приборы (стальные, медные, чугунные, алюминиевые радиаторные батареи) — устройства для обогрева помещения путем передачи теплоты от теплоносителя, могут существенно различаться по стоимости и исполнению. Основной параметр подобных систем — теплоотдача, — который указывают производители, для теплоносителя составляет +110/70 °С, а большинство котлов отопления для индивидуальных жилых домов обеспечивает параметры теплоносителя, равные +85/60 °С. Поэтому при выборе того или иного прибора теплопередачи необходимо учитывать реальные мощностные характеристики котлов.

Сочетание в отопительной системе разнородных металлов (сталь — алюминий, медь — алюминий и т. п.) создает вероятность электрохимической коррозии, поэтому при покупке устройств для обогрева помещения необходимо учитывать, из каких материалов будут изготовлены другие ее элементы. Если использование различного сырья неизбежно (ввиду дороговизны или отсутствия аналогов), возможно снизить интенсивность коррозии «размыканием» разных металлов пластиковыми или хромированными соединениями или применением специальных теплоносителей — антикоррозионных антифризов. При этом следует обратить внимание на химическую стойкость элементов отопительных приборов к антифризам, наиболее уязвимы их межсекционные и уплотнительные прокладки.

Разводка трубопровода системы отопления подразделяется на два типа:

• верхнюю соединительную — энергоноситель подается сверху вниз, распределяясь в чердачном помещении, направляется в различные стояки; по ним же поступает к нагревательным приборам — радиаторам;
• нижнюю — энергоноситель подается снизу вверх, из подвала.

Наиболее эффективна система нижней разводки, так как теплый воздух стремится вверх, а холодный опускается вниз.

Независимо от типа разводки расширительный бак всегда располагается в самой высокой точке системы, то есть в чердачном помещении.

Схемы систем отопления

Однотрубная схема отопления не имеет обратных стояков, и энергоноситель последовательно поступает во все нагревательные приборы и возвращается в подающие стояки. В такой системе в нижние нагревательные приборы поступает смесь горячей воды и воды, охлажденной в верхних приборах.

Схема однотрубной системы отопления

Двухтрубная система отопления оснащается подающими и обратными стояками.

Схема двухтрубной системы отопления

Необходимо учитывать, что стояки отопления могут иметь горизонтальное и вертикальное размещение. Вертикальная разводка стояков наиболее рациональна для многоэтажных домов.

Горизонтальная может отопить только помещения одного этажа.

Горизонтальная разводка однотрубной системы отопления в одноэтажном доме

Схема элементов отопительной системы приведена на рисунке ниже.

Схема элементов отопительной системы,

• где 1 — подача горячей воды;
• 2 — возврат охлажденной воды;
• 3 — предохранительный клапан;
• 4 — манометр;
• 5 — автоматический спускной вентиль;
• 6 — запорный кран;
• 7 — циркуляционный насос;
• 8 — расширительный бак;
• 9 — сливной кран;
• 10 — холодная вода;
• 11 — наружный датчик температуры;
• 12 — термостат котла;
  13 — обратный клапан;
• 14 — терморегулятор;
• 15 — разделитель.

Некоторые рекомендации в выборе системы отопления приведены в таблице ниже.

Рекомендации по выбору системы отопления

Система отопления может быть с естественной или принудительной циркуляцией.

В системе с естественной циркуляцией теплоносителя вода от котла к радиаторам двигается под действием гидростатического напора, возникающего благодаря различной плотности охлажденного и нагретого теплоносителя (воды, антифриза). Нагретый теплоноситель за счет своей плотности поднимается вверх по стоякам. А остывший, наоборот, опускается, благодаря чему происходит естественная циркуляция. Этот процесс непрерывно повторяется, а его интенсивность зависит от разницы температур в системе. Преимущества системы отопления с естественной циркуляцией в следующем:

• независимость от электрической энергии;
• отсутствие насоса и, соответственно, шума;
• долговечность — при правильной эксплуатации может действовать 35–40 лет без капитального ремонта;
• саморегуляция, обусловливающая ровную температуру помещений.

В системах с естественной циркуляцией величина циркуляционного давления невелика, поэтому диаметр труб должен быть больше, чем в системах с применением циркуляционных насосов. Существенный их недостаток — замедленное действие, обусловленное работой системы только при полном нагреве теплоносителя.

Радиаторная система отопления с естественной циркуляцией,

• где 1 — котел;
• 2 — главный стояк;
• 3 — разводящие магистрали;
• 4 — расширительный бак;
• 5 — емкость с теплоносителем для наполнения расширительного бака;
• 6 — емкость для сбора лишнего теплоносителя;
• 7 — радиаторы отопления;
• 8 — шаровые краны;
• 9 — бойлер для нагрева бытовой воды;
• 10 — обратные магистрали;
• 11 — обратный стояк.

Принудительная циркуляция теплоносителя в системе отопления позволяет сократить диаметры трубопроводов и уменьшить их стоимость, что особенно актуально для домов общей площадью свыше 300 м². Правильно выбрать насос для данного вида циркуляции теплоносителя можно по следующим характеристикам:

• мощность — она не должна быть избыточной, но ее должно хватать для того, чтобы обеспечивать качественную работу системы отопления. Расчет мощности насоса лучше доверить специалистам;
• простота и надежность эксплуатации;
• малое потребление электроэнергии;
• бесшумность.

Циркуляционный насос — устройство, обеспечивающее непрерывное движение теплоносителя в системе. Его работа делает использование тепловой энергии более рациональным и позволяет значительно сэкономить на трубопроводе, так как циркуляция воды возникает под действием насоса.

Виды радиаторов отопления

Чугунные радиаторы обогревают помещение только за счет теплового излучения. К недостаткам таких отопительных приборов следует отнести большой вес, что усложняет доставку и монтаж, и низкий коэффициент полезного действия (КПД). Основной минус данных радиаторов — отсутствие возможности регулировать температуру. Существенный плюс, кроме их доступности, — срок службы: до 50 лет.

Чугунный радиатор

Алюминиевые секционные радиаторы функционируют не только за счет теплового излучения, но и благодаря конвекции, что существенно повышает их КПД. Достоинства таких отопительных приборов: небольшой вес, наличие регулятора температуры и разнообразие в его оформлении. Недостаток — подверженность коррозии.

Алюминиевый секционный радиатор

Биметаллические секционные радиаторы (состоят из стальных труб в алюминиевом оперении) обладают всеми преимуществами алюминиевых и при этом устойчивы к коррозии. В рабочем процессе они требуют объем теплоносителя в два-три раза меньше, чем их алюминиевые аналоги, и поэтому мгновенно влияют на температуру в помещении. Среди всех видов изделий эти считаются самыми дорогими.

Биметаллический секционный радиатор

Стальные панельные радиаторы обладают самой высокой теплоотдачей и скоростью нагрева, снабжены регулятором температуры. Эти приборы требуют достаточно высокого рабочего давления. Для отопления загородного дома стальные радиаторы — отличный выбор.

Стальной панельный радиатор

Что касается теплоносителя, благодаря которому работает система отопления: от его выбора зависят комплектация оборудования, мощность отопительных приборов и насоса, виды труб и других комплектующих.

Если отключение и замораживание системы отопления не предусматривается, то в качестве теплоносителя можно применять воду. Лучше, если это будет дистиллированная со специальными присадками-ингибиторами, которые снижают скорость коррозионных процессов.

Если предполагается отключение системы отопления, то в качестве теплоносителя рекомендуется антифриз. При его выборе следует учитывать, что:

• потребуются радиаторы большей мощности, так как теплоемкость антифриза примерно на 10–15 % ниже, чем у воды, и нагревается он хуже;
• необходим более мощный циркуляционный насос, поскольку вязкость антифриза выше, чем у воды;
• лучше применять только металлопластиковые или полипропиленовые трубы;
• система отопления должна быть управляемой, поскольку при перегреве антифриза свыше +100–110 °С сильно увеличивается скорость его разложения и различных антикоррозионных присадок.

Присадки, добавляемые в антифриз, препятствуют коррозии трубопровода отопления и снижают пенообразование. При сезонном использовании отопления замену антифриза в системе производят примерно один раз в 10 лет, при постоянном функционировании — один раз в 5 лет.

Теплый пол

Довольно распространенный пример обогрева дома — система теплого пола с водяным теплоносителем. Она представляет собой трубопровод отопления, уложенный в конструкцию пола, в которой контур с теплоносителем заливают бетоном. В этом случае дополнительных распределителей тепловой энергии не требуется.

Схема теплого пола с водяным теплоносителем

Перед укладкой труб монтируют теплоизоляционный слой, который препятствует тепловым потерям вниз. Для этих целей рекомендуется использовать пенополистирол плотностью не менее 35 кг/м³.

Трубопровод теплого пола укладывают по сетке, к которой трубы крепят с помощью пластиковых хомутов или проволоки, при этом он не должен содержать соединений и стыков в конструкции пола.

Устройство водяного теплого пола:

• а — укладка гибких труб змейкой;
• б — готовая стяжка и распределительная система.

Перед заливкой бетоном подобной конструкции требуется проверить герметичность подготовленной системы. Тестирование проводится под давлением 3–4 бар в течение 24 ч при заполнении системы теплоносителем. Рекомендуется оставить теплый пол в рабочем режиме на время проведения оставшихся работ: устройства стяжки, монтажа покрытия полов, контролируя уровень давления, чтобы быть уверенным в целостности системы.

Заливку бетоном осуществляют после проведения гидравлических испытаний. Толщина стяжки водяного теплого пола должна быть не менее 30 мм над трубой, марка бетона рекомендуется не ниже М-300 (В-22,5). Это обусловлено необходимостью равномерного распределения температуры на поверхности пола.

Подобная система теплого пола оснащается циркуляционным насосом, как и водяная система отопления, и может быть подключена к общему отопительному котлу; для нее действительны те же рекомендации, что и для системы водяного отопления в целом.

Воздушное отопление

На первый взгляд, воздушная система отопления «проще» привычной водяной: не бывает лопнувших радиаторов или протекшего трубопровода. Воздух как теплоноситель имеет преимущества по сравнению с водой. Во-первых, он передает тепло без установки отопительных приборов в помещении, а проникающая способность воздуха велика за счет высокой конвекции. Во-вторых, не требуется устройство канализации для сброса воды из теплоносителя.

Система воздушного отопления включает:

• отопительный котел, оборудованный теплообменником;
• фильтр;
• сеть распределительных воздуховодов;
• вентиляторы;
• распределительные решетки.

Порядок работы подобной системы отопления следующий:

1. Приточный воздух, поступая из приточной камеры, проходит через фильтр, очищающий его от частиц пыли, и попадает в теплообменник;
2. Там воздух нагревается от стенки нагревателя. Теплоотдача зависит от площади поверхности теплообменника, поэтому ее искусственно увеличивают.
3. В помещения дома нагретый воздух подается по воздуховодам с распределительными решетками.

Увеличение теплообмена зависит от скорости движения воздуха, поэтому применяется принудительное движение (побудительная тяга) через теплообменник с помощью вентилятора. Недостатком теплообменников с побудительной тягой является шум, создаваемый работой вентиляторов.

Выполняются теплообменники и с естественной тягой. Но такие системы имеют недостаток — незначительный напор воздуха, который ограничивает протяженность воздуховодов и создает трудности в распределении нагретого воздуха по помещениям.

При создании воздушной системы отопления в цокольном этаже, подвале или полуподвале устраивается приточная камера в виде отдельного помещения с проемом для притока воздуха, нагреваемого в калорифере. Она предназначена для размещения оборудования: вентилятора, теплообменника, фильтра, отопительного котла — и должна иметь отдельный вход.

Теплообменник получает тепло от отопительного котла или электрических нагревательных элементов. Там воздух нагревается и с помощью вентилятора подается в распределительные воздуховоды. Летом приточный воздух можно охлаждать с помощью малогабаритной холодильной машины.

Если в доме несколько этажей, воздуховоды размещаются в пространствах подвесных конструкций потолка, которые необходимы при такой системе отопления; в одноэтажных домах воздуховоды располагаются на чердаке.

Размещение распределительных воздуховодов:

• а — за подвесным потолком;
• б — на чердаке.

Актуально использование рекуперативных приточно-вытяжных установок. Они значительно экономят энергию, необходимую для подогрева приточного воздуха, за счет теплоты вытяжного. В этом случае теплообменник оснащается двумя вентиляторами: приточным и вытяжным. Приточный воздух проходит через рекуператор, подогретый вытяжным воздухом, предварительно нагревается, а уже после попадает в теплообменник. За счет рекуперации удается сэкономить 50–70 % тепла, необходимого для нагрева приточного воздуха. Рекуператоры делают в виде плоских коробов высотой 350–400 мм, благодаря чему возможен их монтаж под подвесным потолком.

Электрическое отопление

Наиболее совершенно электрическое отопление, характеризующееся такими достоинствами, как удобство регулирования тепловой нагрузки, отсутствие громоздких отопительных приборов, высокая гигиеничность. Единственный, но часто решающий недостаток электрического отопления — его цена. Стоимость единицы тепла, полученной при электрическом отоплении, в несколько раз выше, чем при выработке тепла в печах или котлах.

Многие застройщики индивидуальных жилых домов сталкиваются с необходимостью использовать электрические обогреватели.

Многообразие электрических обогревателей

Рассмотрим их виды подробнее.

Масляные обогреватели — самые популярные на сегодня. Используются для обогрева помещений площадью до 25 м² и имеют мощность до 3 кВт. Они достаточно экономичны, малошумны и безопасны. Конструкция электрического масляного обогревателя представляет собой герметичный металлический корпус, внешне напоминающий привычную батарею, внутри которой минеральное масло и нагревательный элемент (ТЭН). Тепло передается корпусу, он нагревает воздух в помещении. При выборе масляного обогревателя необходимо обратить внимание на количество секций и размер поверхности корпуса. Чем их больше, тем эффективнее работает обогреватель. Недостаток масляных обогревателей — продолжительность работы рассчитана не более чем на 8–10 ч/сут.

Современный масляный обогреватель

Конвекторные обогреватели подойдут для длительного (до 24 ч) обогрева жилого помещения. Они представляют собой конструкцию, в металлическом корпусе которой размещен ТЭН или керамический нагреватель.

Поступающий снизу холодный воздух нагревается и поднимается вверх, распространяясь по комнате. Его место занимает холодный воздух. Конвекторные обогреватели оснащены регуляторами температуры. По сравнению с масляными радиаторами конвекторы являются стационарными приборами и создают комфортное тепло в помещении.

Общий вид конвекторного обогревателя

Термовентиляторы предназначены для быстрого прогрева небольших помещений. Прогретый воздух, разгоняемый вентилятором,  быстро нагревает помещение площадью до 50 м². Однако использовать термовентилятор длительное время нецелесообразно, так как он создает характерный шум и потребляет значительное количество электроэнергии — до 5 кВт/ч.

Термовентиляторы производят в пластиковом или металлическом корпусе.

Термовентиляторы:

• а — спиральный;
• б — керамический.

Инфракрасные обогреватели нагревают не воздух, а окружающие предметы. От нагретых предметов воздух получает вторичное тепло. В корпусе инфракрасного обогревателя помещены трубки из кварцевого стекла с вольфрамовой нитью. Под воздействием электричества нить раскаляется (более +2000 °С) и становится источником инфракрасного излучения. При работе подобного обогревателя отсутствует шум и не сжигается кислород.

Общий вид инфракрасного обогревателя

Электрический теплый пол

Наиболее распространенным примером использования электрического отопления являются электрические котлы и теплые полы.

Электрические теплые полы представляют собой систему теплопередающих каналов под общим покрытием в единой конструкции. Покрытие теплых полов выполняется из керамической плитки. Это обусловлено недопустимостью постоянного нагрева других видов напольных покрытий — линолеума, ламината, паркета. Полы нагреваются до комфортной температуры +25–28 °C

Главный элемент конструкции теплых полов — нагревательный кабель, 100 % его мощности преобразуется в тепло. Она характеризуется удельным тепловыделением 17–21 Вт/м. Кабель укладывают в конструкцию пола с расстоянием между соседними линиями 5–12 см. Во время работы кабель нагревается до +60–70 °C. Для направления тепла на поверхность пола под кабель на стяжку укладывается теплоизолирующая подложка из алюминиевой фольги, которая отражает тепло в заданном направлении.

Кабель теплого пола соединяют муфтами с «холодными концами» соединительных проводов и подсоединяют к электрической сети. Эти соединения — самый уязвимый элемент конструкции электрических теплых полов.

В конструкцию теплого пола входят:

1. нагревательный элемент — кабель теплого пола;
2. аппаратура управления — термостат с датчиком температуры;
3. теплоизоляция — пленка из алюминиевой фольги, отражающая тепло в сторону нагреваемой поверхности.

Монтаж теплого пола выполняется во время отделочных работ по следующей схеме.

Схема укладки электрического теплого пола

Подготавливается основание пола — цементно-песчаная стяжка. При необходимости ее выравнивают и очищают. Затем на подготовленную поверхность укладывают пленку из алюминиевой фольги и закрепляют ее монтажной лентой.

На следующем этапе выполняют укладку нагревательного канала, который крепят к сетке-мак с ячейкой 40х40 мм диаметром 2–3 мм. Она необходима для фиксации его положения в плоскости пола и позволяет точно выдержать зазоры между линиями кабеля.

«Холодные концы» выводят на стену для соединения с термостатом. Вместе с последним устанавливают и датчик температуры. После этого проверяют целостность секции и выполняют заливку цементно-песчаной стяжки (не менее 2 см), которая должна набирать прочность не менее 28 дней. На завершающем этапе укладывают керамическую плитку, керамогранит. Укладка других видов покрытия при устройстве теплых полов не рекомендуется.

В свободной от мебели части помещения теплый пол может быть выполнен из так называемой инфракрасной пленки. Ее можно покрывать ковролином, линолеумом или ламинатом. Пленка представляет собой сверхтонкий нагревательный элемент, который укладывают на подготовленную поверхность пола и при необходимости закрепляют двусторонним скотчем. Для удобства монтажа ее разделяют на полосы, каждую из которых оборудуют электроустановочными клеммами. Далее пленку соединяют с кабелем и терморегулятором. Термодатчик устанавливают не ближе 15 см от края и крепят под одной из черных полос пленки с помощью скотча. Для него выполняется углубление в поверхности стяжки. После подключения терморегулятора можно укладывать напольное покрытие.