Какие бывают системы отопления. Виды отопительных систем. Как сделать отопление в частном доме

Виды систем отопления для дома и схемы разводки

Что из себя представляет отопительная система

Существует два способа обогрева помещения: локальное отопление или системное.

1. В первом случае используется только один элемент отопления, ярким примером такого способа является мобильный масляный радиатор (электрический) или печка-буржуйка (на твердом топливе). Используется он в основном для дач и других жилищ временного проживания и для временного межсезонного обогрева одной или нескольких комнат.
2. Во втором случае система состоит из ряда взаимосвязанных элементов: теплогенератора (котла, печи, камина), теплоносителя (воды, воздуха, масла, антифриза), радиаторов, труб и циркуляционного насоса. Использование отопления позволяет создать комфортную обстановку во всех частях дома, снизить расходы энергоносителя и сократить издержки при обслуживании.

Виды системы отопления

Отопительные системы разделяются на воздушные, водяные и электрические.

Виды отопления: воздушное

Основное отличие состоит в том, что для таких систем не надо беспокоиться о дополнительных подключениях и подсоединений трубопровода: воздух сам является носителем. Виды отопления воздушного типа делятся на две основные категории:

Гравитационная (свободного действия) система

В первом случае теплообмен между молекулами воздуха происходит естественным образом: горячий поток расширяется и поднимается вверх, вытесняя более холодный. Наиболее наглядным примером воздушного гравитационного отопления служит обычная печь.

У этой схемы есть существенный недостаток - оно не в состоянии равномерно и быстро прогреть весь объем жилища, так как источником нагрева является только сам теплогенератор. Этот недостаток может нивелировать принудительное воздушное отопление, главное отличие которого в том, что теплообмен осуществляется не естественным образом, а с помощью вентиляторов.

Принудительная

Источником тепла для принудительного воздушного отопления может быть жидкое топливо (солярка) или газ, подающийся на горелку, а теплый воздух от сгорания топлива распределяется в помещении по системе воздуховодов, давление в которых создает работа вентиляторов. Единственный недостаток такой схемы - это шум, который производится горелкой и вентилятором. Кроме того, монтаж и эксплуатация такой системы весьма затратны.

Виды систем отопления: электрическое

Электричество есть даже в самых отдаленных уголках страны, что и послужило широкому распространению такого обогрева. Отопить небольшой дачный дом, используя этот энергоноситель, можно с помощью масляных радиаторов, которые в отличие от тепловых пушек не так сильно сжигают кислород и не высушивают воздух. Такая особенность обеспечивается тем, что температура ТЭНа первых в рабочем состоянии колеблется в пределах 60-100 и нагревается масло, а не воздух, в то время как во вторых - равна 1000 градусов.

Существую также электрические котлы, с помощью которых можно обогреть частный дом или коттедж, выбрав мощность в зависимости от этажности здания, количества жилых помещений и их площади и теплоизоляции здания. Некоторые современные модели оснащены насосом и бойлером.

Говоря об электроотоплении не стоит забывать о теплых полах. Подогрев осуществляется за счет теплового кабеля. Чаще всего они используются совместно с другими типами отопления и являются дополнительным средством комфорта и регулировки температуры в помещении.

Системы водяного отопления

Является наиболее распространенной и используется как в городских квартирах, так и в загородных домах. Разделяется водяная система по типу циркуляции теплоносителя на самостоятельную и принудительную.

• В первом случае, нагретая водаподнимается вверх, проталкивая остывшую в зону нагрева (к котлу).
• При реализации второго варианта отопительной системы давление в трубах создается за счет работы насоса.

Для реализации естественной циркуляции необходимо использовать трубопровод большего диаметра и соблюдать необходимый угол наклона, поэтому большей популярностью стала пользоваться принудительная. Кроме того, эта система отопления позволяет более равномерно и быстро прогревать помещение, так как скорость течения теплоносителя выше под давлением создаваемым насосом.

Элементы водяной отопительной системы

Водяные системы отопления состоят из нескольких элементов:

• трубы;
• радиаторы;
• циркулярный насос;
• котел или другой теплогенератор;
• запорная арматура и фланцевые соединения;
• расширительный бачок.

Котел - устройство, которое нагревает теплоноситель, он может работать от разного типа топлива: газа, электричества, твердого или жидкого топлива. В некоторых случаях котел и циркуляционный насос составляют единое целое - как правило, это компактные агрегаты настенной установки, работающие от газа или электричества. Также существуют комбинированные модели котлов, способные работать на любом энергоносителе.

Трубы могут быть выполнены из углеродистой и нержавеющей стали; меди и пластика. Стальные -постепенно уходят в прошлое, так как для их монтажа необходимо использовать сварочное оборудование, и они подвержены коррозии. Медь слишком дорого стоит, поэтому трубы из этого цветного металла используются крайне редко. Для монтажа системы отопления сегодня используются пластиковые трубы - они не подвержены коррозии, а при правильной сборке они прослужат не менее 50 лет.

Радиаторы позволяют носителю отдать тепло металлу, от которого нагревается воздух в помещении. Батареи выполняются из разных материалов - алюминия, чугуна, стали и биметалла. Разница между ними заключается в том, какое давление в системе они могут выдерживать, коэффициенте теплоотдачи, сроке службы и легкости монтажа.

Система отопления представляет собой герметичный замкнутый контур. Поэтому, чтобы избежать внутренних гидроударов, иметь возможность удалять воздух или производить замену теплоносителя, используется расширительный бачок, который может быть установлен в любой части схемы с принудительной циркуляцией.

Схемы систем отопления частного дома

Прежде чем начать работы по монтажу, добавить новые элементы в систему или заменить старые, составляются схемы отопления. Так принято называть графически изображенную последовательность подключения радиаторов и других элементов системы к трубам подачи и обратки.

«Подачей» в отопительных системах называется труба, по которой горячий теплоноситель поступает от котла в радиатор. «Обратка» - это линия, по которой остывший в радиаторе носитель тепла перемещается к точке нагрева.

Схема отопления частного дома по способу разводки труб может быть как однотрубная, так и двухтрубная.

Однотрубная

В данном случае постепенно остывающий теплоноситель перемещается по замкнутому кольцу из одного радиатора в другой. Подобная схема отопления может отличаться по типу подключения элементов:

• вертикальная - используется в многоквартирных жилищах;
• горизонтальная - в невысоких частных домах.

Однотрубная система легко монтируется, но отличается неравномерностью прогревания помещений (радиаторы, расположенные ближе к котлу, будут значительно горячее тех, которые находятся дальше от него). Поэтому используется в одно или двухкомнатных малоэтажных домах и дачах.

Двухтрубная

Эта схема отопления частного дома устроена по совершенно иному принципу: теплоноситель движется к радиатору и от него, по двум контурам - «подаче» и «обратке». Такая схема дает возможность обеспечить более равномерное распределение теплоносителя между батареями и снизить расходы энергоносителя.

Двухтрубная система также может быть вертикальной и горизонтальной. Для загородных домов наиболее оптимальной будет горизонтальная двухтрубная схема. Для того чтобы в вашем жилище всегда было тепло и уютно, нужно не только выбрать оптимальные для вашего дома типы систем отопления, но и правильно смонтировать их.

Лучевая или коллекторная

Идеально подходит для больших домов. Конечно это не самый экономичный вариант с точки зрения первоначальной стоимости системы, так как самих труб и трудозатрат на их монтаж понадобится намного больше, чем в двухтрубной. Но коллекторная схема отопления имеет огромное преимущество, она позволяет равномерно нагревать каждый радиатор, и избавиться от соединений на трубах.

Ленинградка

Известная схема, ставшая улучшенным решением однотрубной системы. Позволяет регулировать расход теплоносителя на каждый из радиаторов, что в свою очередь является полноценным контролем над температурой в каждом помещении, а значит и средством экономии.

Итог

Правильно составленная схема системы отопления поможет правильно расположить необходимые элементы и выполнить монтажные работы, рассчитать необходимые детали и соединения, поэтому следует отнестись к этому моменту особо внимательно. Владельцам загородных домов остается только выбрать необходимый тип подключения и используемый теплоноситель согласно своих потребностей и реализовать эти возможности.

Отопление представляет собой обогрев помещения в холодный период, возмещающий теплопотери и поддерживающий температуру на заданном уровне, а также отвечающий представлениям о тепловом комфорте и требованиям технологического процесса. Отопительная система включает в себя комплекс устройств, которые выполняют эту функцию.

Тепловой комфорт, в большой мере, определяет температура в помещении. Немаловажную роль играет равномерное распределение температур по всем направлениям. На него влияет вид отопительных приборов, их расположение, а также теплозащитные свойства и возможность проникновения наружного воздуха в помещение.

Мощность системы отопления должна обеспечивать максимальное возмещение теплопотерь в отопительный период при наружной температуре, равной средней температуре в наиболее холодную пятидневку в конкретном населенном пункте.

Самыми распространенными отопительными системами считаются водяные, электрические и газовые. Выбор определенного отопительного оборудования зависит от многих факторов.

Электрические системы отопления

Обогрев помещения, в котором устанавливается электрическое отопление, осуществляется без участия теплоносителя. Тепло преобразуется из электроэнергии. В России и странах СНГ электрический вид отопления считается наиболее перспективным, тогда как в Европе – наиболее популярным. На российской территории относительная дороговизна электроэнергии и регулярные перебои в ее подаче не позволяют эффективно использовать электричество как единственный источник питания. Кажется, что использование электрических отопительных систем чревато серьезными финансовыми затратами, однако, доскональные подсчеты предоставляет совершенно иную картину.

Преимущества электроотопления

• легкость и удобство в эксплуатации;
• небольшие размеры отопительных приборов и отсутствие необходимости специального ухода за ними;
• возможность эффективного регулирования подачи тепла;
• быстрота нагрева воздуха;
• высокий уровень экологической чистоты и гигиеничности электрического оборудования;
• низкий уровень шума системы отопления, так как ее функционирование не нуждается в использовании циркуляционных насосов;
• эстетичность электрического оборудования;
• легкий монтаж.

Недостатки электроотопления

• высокие эксплуатационные расходы;
• перебои электроэнергии вызывают нестабильность электрических систем.

Кроме прямого электрического отопления к электросистемам отопления относят теплый пол, радиаторы и конвекторы, инфракрасные обогреватели и кварцевые обогреватели.

В российских условиях электрические системы отопления разумно использовать в качестве резервного источника обогрева.

Водяные системы отопления

Водяные отопительные системы – самый распространенный вид централизованного и отопительного отопления. Данный вид отопления корректнее называть «традиционным», поскольку теплоносителем может быть не только вода, но и любая другая теплоемкая жидкость, отвечающая определенным физико-химическим требованиям.

Такой термин обуславливает широта распространения водяных отопительных систем. В подобных системах жидкий теплоноситель (в большинстве случаев аэрированная вода) нагревается до определенных температур, проходит по отопительным приборам и трубопроводам, осуществляя теплообмен с воздухом в помещении.

Преимущества водяного отопления

Популярность водяных систем отопления вызвано целым рядом их достоинств:

• экономичный расход и дешевая стоимость материалов (при обустройстве водяных трубопроводов используются трубы меньшего диаметра, чем для воздушных);
• высокая теплоемкость теплоносителей (в воде содержится гораздо больше тепла, чем в других теплоносителях, поскольку теплоемкость воды в 4000 раз выше, чем теплоемкость воздуха, нагретого до такой же температуры).

Недостатки водяного отопления

Основные недостатки водяных систем отопления по сравнению с другими видами искусственного обогрева помещения заключаются в трудоемкости его монтажа и дальнейшей эксплуатации. Связано это с тем, что обустройство водяных трубопроводов осуществляется только при возведении здания или его капитальном ремонте, поскольку необходимы сложные строительные работы.

Кроме того, бесперебойную работу водяных отопительных систем обеспечивает постоянный нагрев теплоносителя, то есть необходим непрерывный контроль над функционированием теплового генератора.

Неудобства использования традиционных систем отопления ожидают и тех, кто на долговременный период покидает свое жилище. Перед длительным отбытием всю воду из отопительной системы необходимо слить, так как при отрицательных температурах воздуха жидкость может замерзнуть, что вызовет разрыв трубопровода. Но и отсутствие воды в системе тоже не приветствуется, поскольку в заполненных воздухом трубах гораздо интенсивнее начнут протекать коррозионные процессы.

Газовые системы отопления

Газовые отопительные системы активно применяются в обустройстве отопления загородных домов, вблизи которых проложена газовая магистраль. Если к коттеджному поселку подведены газовые коммуникации, то монтажные организации в большинстве случаев предложат использовать именно газовую систему отопления, поскольку она обладает определенными достоинствами.

Преимущества газовых систем отопления

• газ – самое дешевое топливо;
• нет нужды в постоянном контроле над пламенем, так как газ подается беспрерывно. Если пламя по какой-то причине погаснет, датчик мгновенно известит систему электрического розжига, и горелка вновь зажжется.
• КПД газовых отопительных систем очень высок, учитывая низкую стоимость топливного сырья;
• газовые отопительные приборы позволяют отопить большие по площади помещения.

Недостатки газовых систем отопления

Для установки газового котельного оборудования необходимо согласование со службой Газтехнадзора. Для успешного результата согласования необходимо предоставление проекта котельной, с монтажной и обслуживающей фирмой, копии разрешения на проектные и монтажные работы выбранной организации, а также заключение трехстороннего договора об обязанностях и ответственности по оборудованию.

При решении применения газового оборудования для отопления необходимо предусмотреть наличие дымохода, через который будут отводиться отработанные газы. Установка газовой котельной должна производиться в отдельном помещении с отдельным выходом на улицу и хорошим снабжением воздухом. Особенно это актуально при использовании оборудования с атмосферной горелкой.

Понижение давления газа и износ горелки может стать причиной того, что отопительное оборудование начнет коптить, а его КПД значительно снизится.

При небольшой площади дома (менее 100 кв.м.) применение газового оборудования становится экономически не выгодным, да и нежелательным из-за его невысокой экологической безопасности.

В атмосферной горелке пламя открыто, что для некоторых людей является сдерживающим фактором из-за отсутствия должной безопасности.

Необходимо применять газовое оборудование, адаптированное под российские условия. Давление газа может значительно изменяться. Достигнув определенного минимума, горелка неадаптированного импортного котла может начать сжигать себя, что станет причиной поломки газового котельного оборудования.

Нужен монтаж автоматики, которая будет следить за утечками газа.

Выбор радиатора и способы повышения теплоотдачи

Любой отопительный радиатор состоит из секций. Их количество зависит от характеристик помещения, которое необходимо обогревать. Для этого необходимо учесть множество нюансов:

• размеры помещения;
• материал, из которого возведен дом;
• наличие в помещении стеклопакетов;
• количество наружных стен и окон;
• насколько утеплены наружные стены;

Часто, выбирая радиатор, отталкиваются от упрощенной формулы, которая гласит, что на 2м2 площади необходима 1 секция батареи плюс 1 дополнительная секция на все помещение, которая позволит не замерзнуть при открытой двери или холодными стенами

При выборе радиатора, необходимо обращать внимание на материал, из которого он сделан. Ведь именно облицовка влияет на теплоотдачу. Исходя из этого, радиатор может быть алюминиевым, чугунным, биметаллическим или стальным. Их отличает тепловая мощность и рабочее давление.

Для повышения теплоотдачи необходимо, чтобы:

• регулирующий вентиль был легко доступным;
• высота расположенных спереди приточных отверстий и отверстий, через которые идет нагретый воздух, должна быть равна глубине отопительного элемента, а длина – длине отопительного прибора;
• высота и ширина верхних отверстий для теплого воздуха должны быть больше или равны аналогичным значениям самого отопительного оборудования;
• большое свободное сечение решеток должно быть не менее 50% от всего сечения решетки;
• облицовка должна обладать небольшим весом и легко сниматься.

Необходимо учитывать, что органические краски не оказывают практически никакого влияния на излучение. Наоборот, такая окраска способствует повышению излучательной способности по сравнению с неокрашенной поверхностью.

Грамотно подобранное оборудования обеспечивает не только максимальную эффективность отопительной системы, но и позволяет снизить финансовые затраты во время его эксплуатации и сформировать комфортный микроклимат любого помещения. Окончательный выбор той или иной отопительной системы нужно принимать только после консультаций со специальности в данной области.

Общий принцип действия всех водяных систем отопления один и тот же: теплоноситель нагревается в котле и по трубам движется к радиаторам, отдает тепло помещению, после чего возвращается в котел. При этом, циркуляция может быть естественной или принудительной. Все зависит от того, что приводит теплоноситель в движение. В первом случае это сила тяжести, во втором насос.

Системы с естественной циркуляцией

Системы с естественной циркуляцией в силу своих особенностей, больше подходят только для домов с общей площадью до 200 кв. м, или помещений имеющих мало тепловых контуров. Кроме того, для них понадобятся трубы большого диаметра (не менее 40- 50 мм). Причем прокладывают их под углом к горизонтальной плоскости, чтобы вода текла под действием своего веса. Такие системы трудно регулировать, но зато они независимы от электроснабжения.

Системы с принудительной циркуляцией

Системы с принудительный циркуляцией подходят для домов и объектов любой площади, они легко регулируются и более эффективны при теплоотдаче. Большим достоинством является комфорт от эксплуатации (возможность поддерживать необходимую температуру в каждом помещении). В них могут использоваться трубы небольшого диаметра. В такой системе меньше разница в температуре между подачей и обработкой, что увеличивает срок службы котла. Единственный недостаток- потребность в бесперебойном электропитании.

Также системы отопления бывают открытого и закрытого типа :

В первом случае для компенсации расширения теплоносителя (воды или антифриза) в системе отопления используется открытый расширительный бак. Во втором - применяется закрытый мембранный бак.

В открытой системе расширительный бак должен устанавливаться в наивысшей точке системы. В закрытой же - размещать мембранный бак наверху нет никакой необходимости.

Система с закрытым мембранным баком имеет массу преимуществ по сравнению с открытой. Вот основные: бак можно расположить возле котла, нет необходимости тянуть и утеплять трубу на чердак, во всей системе создаётся давление, способствующее равномерной работе всех радиаторов, нет испарений пара или жидкостей. Открытые системы в наше время применяются редко.

Типы разводок труб в системах отопления

По типу конструкции трубопроводов системы разделяют на однотрубные и двухтрубные.Однотрубные системы бывают разные:

С нижней разводкой (в народе часто называемая - ленинградкой) когда трубопровод отопления проходит через весь дом или объект по кругу, возвращаясь в котёл. Приборы отопления зацеплены на лежак отопления, бывает вариант когда трубопровод непосредственно проходит через батареи.

Иногда такую систему применяют на нескольких этажах, делая на каждый этаж свой контур. Плюс ленинградки: малое количество труб, нет стояков, можно расположить систему не испортив дизайна (когда нет возможности спрятать трубы). Минус большой диаметр труб, неравномерность распределения тепла (первые приборы горячие, последние холодные), невозможность регулировать систему.

Второй тип однотрубных систем - с верхней разводкой (называемые московской системой), когда трубопровод отопления проходит по верху помещения и возвращается в котёл через низ. Батареи сидят на стояках, которые соединяют подачу и обработку. Плюс, такой системе возможность работать без электричества, равномерность температуры по батареям, достигается с помощью разных диаметров труб и теплового расчёта количества секций (причём количество секций в одинаковых помещениях будет различаться, и зависит от многих характеристик).

Минус системы сложность точной регулировки системы, стояки и лежаки отопления нарушают дизайн (если нет возможности спрятать в стены). У нас в Сибири, часто применяемая схема в частных домах (многие наши клиенты используют именно эту схему, если есть перебои с электричеством).

Двухтрубные системы отопления тоже бывают нескольких типов: коллекторная или веерная разводка труб. Часто её ещё называют лучевой или шкафной. Эта система самая популярная в коттеджах и зданиях. Смысл коллекторной системы в том, что на каждом этаже стоит один или несколько шкафов с коллекторами, а уже от этих коллекторов отходят трубопроводы подачи и обработки к каждому отопительному прибору.

Лучевая поэтажная разводка

Бывает когда все коллектора собраны в котельной. Плюсы веерной разводки: каждый прибор можно отдельно отключать или регулировать по температуру, все трубопроводы можно прокладывать в полу, система не портит дизайн помещений, легка в расчётах при проектировании, возможность автоматизировать систему. Минусы: больше труб, большие затраты на систему. Последовательная двухтрубная система.

Часто классическая двухтрубная система отопления с нижней разводкой в жилых многоквартирных домах. Трубопроводы отопления прокладываются под потолком цокольного этажа (в подшивном потолке или открытом) либо в конструкции пола цокольного этажа, к ним присоединяются стояки отопления, обеспечивающие теплоносителем приборы отопления.

Данную схему целесообразно проектировать при отоплении больших загородных домов (от 1500 кв. м.), при наличии службы эксплуатации. Достоинство данной схемы в том, что в жилых помещениях находятся только отопительных приборы, нет шкафов, стяжка пола уменьшается (не нужно место для прокладки трубопроводов отопления), по материалу, относительно коллекторной схемы, она более выгодна. Так как это двухтрубная схема, то температурный перепад на приборе постоянный, и при желании каждый прибор можно отключить для его замены без остановки всей системы отопления загородного дома.

В местах подключения стока к магистрали(на цокольном этаже) часто устанавливаются регуляторы перепада давления (балансировочные краны) - они могут создавать большое местное сопротивления и гидравлически выравнивать все стояки в здании. Одной из разновидностей двухтрубной последовательной системы является - поэтажная система отопления.

Смысл этой системы в следующем - от котла поднимают стояк, и на каждом этаже по периметру дома прокладывают магистрали отопления с последовательным присоединением к ним отопительных приборов. Основной критерий по которому используют эту схему - трубопроводы располагаются у наружной стены дома и никому и ничему не мешают и удобство монтажа - все трубопроводы находятся около пола, строительные работы сведены к минимуму (нет штроб, ниш под шкафы во встроенном исполнении), возможно, отключить каждый этаж отдельно, не дорогая в монтаже схема (относительно шкафной).

Помимо последовательной и лучевой разводки труб, мы в своей работе часто сталкиваемся еще и с "комбинированным" типом разводки. Он применяется в случае, когда при лучевой разводке на одно кольцо коллектора, запитывается несколько радиаторов. Как правило эти радиаторы располагаются в непосредственной близости друг от друга (в одном помещении).

Или комбинированный коллекторный тип когда в котельной монтируются распределительные коллекторы подачи и обработки, и далее расходятся трубопроводы по контурам (на разные помещения или даже разные объекты) Эта система эффективна в больших коттеджах и зданиях, где много различных тепловых контуров или несколько помещений. Возможность настройки разной температуры в разных помещениях, недорогая в монтаже система.

История отопительных систем

О чем вы думаете, когда речь заходит о домашнем очаге? Конечно же, о родных и близких, о том, как вам комфортно в их окружении, о той любви, которую они проявляют к вам, о тех чувствах, что вы испытываете к ним... А также о большом светлом доме, в котором чисто, уютно и тепло. Тепло душевное и тепло физическое, - так мало и в то же время так много надо для того, чтобы ваш дом стал настоящим оазисом комфорта и благополучия. Чтобы сюда хотелось приходить самому и приглашать друзей, чтобы ощущать, что твой дом - эта твоя крепость. Испокон веков люди стремились сделать свое жилище теплым. Первые "отопительные приборы" появились еще в каменном веке и представляли собой открытые очаги огня, на которых готовили пищу, вокруг которых грелись и над которыми произносили заклинания. В том числе заклинания, чтобы огонь в очаге не погас, иначе обитателям пещеры грозила долгая и мучительная смерть. С тех пор человеческие представления о комфорте претерпели существенные изменения. Сегодня недостаточно того, чтобы в доме просто было тепло. Необходимо, чтобы температура над полом была комфортной, топливо было недорогим и доступным, отопительные приборы не собирали пыль... Наши потребности стали более изощренными, по-этому и современные отопительные приборы совсем не похожи на первобытные очаги. Даже "наследник по прямой" - камин - и тот обзавелся жаростойкими дверками и регуляторами подачи воздуха. Постоянно происходит модернизация существующего отопительного оборудования и изобретение совершенно нового. Последние разработки ученых позволяют использовать для обогрева жилища энергию солнца. Скажите, фантастике? А вот и нет. Более чем в 70 странах мира действуют гелиоэнергетических программы, предусматривающие использование энергию солнца в разных областях человеческой жизнедеятельности. Но пока лучшие умы человечества ломают голову над "солнечными домами", отапливаемыми энергией солнца и ветра, люди продолжают обогревать свои жилища печами и каминами, водяными радиаторами и электрическими обогревателями.

В городских условиях выбирать вид отопления не приходится. Централизованное водяное отопление - и никаких альтернатив. Ну и правда, не возводить же русскую печь на двадцатом этаже городской новостройки. Да и не разрешат! В крайнем случае, можно прикупить электрический обогреватель или проложить на кухне "теплые полы", и то в качестве дополнительного источника тепла.

Виды отопления

Отопление - это искусственный обогрев помещений с целью возмещения в них теплопотерь и поддержания заданного уровня температуры. Отапливают как жилые, так и нежилые помещения. Для первых важно создание теплового комфорта, необходимого для жизни людей. Для вторых имеет значение соответствие температуры воздуха в помещении его назначению. Например, в складских помещениях должны быть созданы такие условиях, которые бы обеспечили наилучшую сохранность находящихся в них вещей. Температура же воздуха в производственном цехе должна отвечать требованиям технологического процесса.

Применительно к загородным домам, речь идет в первую очередь об обогреве тех помещений, где жильцы собираются проводить большую часть времени на протяжении всего года или какой-то его части. То есть главная цель отопления дома - это создание комфортных условий проживания, которые зависят, во-первых, от температуры воздуха и, во-вторых, от характера распределения этой температуры внутри помещения. За поддержание температуры на должном уровне "отвечает" локальная система отопления. Однако не стоит забывать, что в создании микроклимата помещений участвует тепло, не только поставляемое по "жилам" (трубам или кабелям) отопительной системы, но также выделяемое человеческим организмом.

Первые отопительные устройства, вопреки тяжелым условиям жизни и благодаря изобретательности человека появились еще в каменном веке, практически одновременно с возникновением первых жилищ в пещерах. Самым древним видом искусственного обогрева было отопление путем сжигания топлива в очаге, возведенном непосредственно внутри пещеры. Очаг одновременно служил и для обогрева, и для приготовления пищи, и для нагрева воды, и даже в ритуальных целях. С тех пор было разработано множество конструкций очагов и печей, используемых в быту. Также были опробованы множество видов твердого топлива для обогрева жилища, к которым в 19 веке присоединились природный газ и продукты переработки нефти. Наиболее распространенный в настоящий момент вид отопления на основе воды появился еще при рабовладельческом строе. Известно, что водяное отопление с успехом использовалось в Древнем Египте и послужило прототипом для создания знаменитых систем отопления в Римской империи и на территории современной Турции. Источником отопления в Древнем Египте служили городские бани: в полу банных помещений делались стоки для нагретой воды, уходящей в общий водосток города и обеспечивавшей египтян теплом. Отопительная система Древнего Египта - пример одной из первых центральных систем отопления. В 10 же веке до н. э. в городе Эфесе, расположенном на территории современной Турции, воз-никла система автономного водяного отопления, при которой жилые помещения отапливались посредством несложных трубопроводов и котлов, расположенных в под-валах каждого отдельного дома.

В конце 1 века до н. э. римский архитектор и инженер Витрувий подробно описал систему воздушного отопления, получившую распространение на территории Древнего Рима. Это была первая система искусственного отопления городских помещений при помощи горячих газов. Для обогрева римских терм и жилых помещений применялся гипокауст - отопительное устройство, состоявшее из печи, расположенной вне отапливаемого помещения, и системы труб, проводящих нагретый воздух. Наружный воздух, поступающий в гипокауст, нагревался горячими газами и по системе труб и каналов под полом здания поступал в отапливаемое помещение. По такому же принципу отапливались и средневековые замки Европы. Более того, достаточно продолжительное время такое отопление оставалось основным видом отопления ы средневековых городах, пока в 15 веке не появилось печное отопление в том виде, в котором мы его знаем, и не определило характер обогрева жилых помещений еще на несколько столетий вперед. При печном отоплении воздух в помещении нагревался при соприкосновении с поверхностями горячей печи, расположенной внутри отапливаемого помещения, а продукты сгорания топлива отводились наружу через специально сделанные дымовые трубы.

Отопление централизованное и автономное

В настоящий момент различают централизованные и автономные (местные) системы отопления. В системах централизованного отопления тепло вырабатывается за пределами отапливаемых зданий и затем поступает по длинным и разветвленным трубопроводам к целевым помещениям. Такой вид отопления характерен для городов, особенно отопления многоэтажных построек и нежилых помещений.

В малоэтажных застройках и сельской местности централизованное отопление неприменимо из-за значительной удаленности потребителей от источника тепловой энергии. Поэтому здесь чаще всего используют системы автономного отопления, для которых характерно расположение генератора тепла в отапливаемом здании. В условиях местного отопления генератор тепла используется для обогрева одного здания и нередко представляет собой многофункциональное устройство, предназначенное не только для обогрева помещения, но также для нагрева воды. В последние годы, когда с наступлением холодов все мы становится свидетелями, а го и участниками, многочисленных человеческих трагедий, причина которых - в неспособности системы централизованного отопления обеспечить людей необходимым теплом, вопрос об автономном отоплении становится неожиданно актуальным (даже в городских условиях). Бюджетные средства, выделяемые на отопление, мягко говоря, недостаточны. Тепло-сети пребывают в плачевном состоянии. Потери полезного тепла достигают порядка 30 % (для сравнения: на благополучном Западе эта цифра составляет всего 2 %!). Все это указывает на серьезный кризис централизованного отопления, выход из которого - в создании многочисленных независимых друг от друга систем отопления. Тем более, что этому способствует развивающееся бурными темпами дачное строительство.

Водяное отопление

На территории России водяное отопление - самый распространенный вид централизованного и автономного отопления. Собственно говоря, называть данный вид отопления "водяным" не совсем корректно, так как в качестве теплоносителя может быть использована не только вода, но и любая другая теплоемкая жидкость, отвечающая необходимым физико-техническим требованиям. Правильнее такое отопление назвать "традиционным", тем более что этот термин существует, и обусловлен он именно широтой распространения водяных отопительных систем.

В традиционной системе отопления нагретый до необходимой температуры жидкий теплоноситель, которым чаще всего является аэрированная вода, проходя по системе трубопроводов и отопительных приборов, отдает свое тепло воздуху в отапливаемом помещении. Причина популярности традиционного отопления объясняется совокупностью целого ряда достоинств: - дешевизна и экономичный расход материалов - для водяного теплопровода требуются трубы меньшего диаметра, чем для воздушного; - высокая теплоемкость теплоносителя - единица объема воды содержит большее количество тепла по сравнению с иными видами теплоносителей (например, теплоемкость воды в 4000 раз больше теплоемкости воздуха, нагретого до той же температуры); - создание комфортного температурного режима.

Однако, в отличие от прочих видов искусственного обогрева жилья, традиционное отопление трудоемко в установке и последующей эксплуатации. Во-первых, создание водяного трубопровода возможно только во время возведения или капитального ремонта здания, так как требует большого количества строительных работ. Во-вторых, бесперебойную работу отопительной системы обеспечивает беспрерывный нагрев теплоносителя, а это значит, что нужно постоянно следить за работой генератора тепла. В-третьих, дополнительные неудобства ожидают тех, кто покидает свои загородные дома на продолжительное время, особенно в холодное время года. Перед долго-срочным отбытием всю воду из системы отопления необходимо слить. В противном случае при отрицательных температурах вода замерзнет, что приведет к разрыву трубопровода. С другой стороны, отсутствие воды в системе традиционного ополления также не есть хорошо, так как в трубопроводе, заполненном воздухом, коррозийные процессы идут более интенсивно.

Прямое электрическое отопление

В условиях прямого электрического отопления помещения обогревают без участия теплоносителя: электрическая энергия преобразуется в тепловую без всяких посредников. Прямое электрическое отопление - наиболее перспективный в России, и самый популярный в Европе вид отопления. На данный момент прямое электрическое отопление на территории России заметно уступает традиционному и воздушному (главным образом, печному) отоплению. И тому есть весомые причины: сравнительная дороговизна электроэнергии и постоянные перебои с ее подачей, делающие использование электричества, как единственного источника тепла, неэффективным.

Действительно, на первый взгляд кажется, что использование электрических отопительных систем требует больших финансовых затрат. Однако при более тщательном подсчете вырисовывается несколько иная картина,

о которой более подробно пойдет речь ниже. Кроме того, прямое электрическое отопление имеет много существенных достоинств, среди которых: - легкость и удобство эксплуатации системы, - эффективная возможность регулирования подачи тепла, - небольшие габаритные размеры отопительных приборов, которые к тому же не требуют особого ухода, - высокая гигиеничность и экологические достоинства электрических обогревателей, - бесшумность отопительной системы, так как для ее работы не нужны циркуляционные насосы.

Следует обратить особое внимание на экологическую сторону использования прямого электрического отопления. Все виды топлива, за исключением электричества, в большей или меньшей степени загрязняют окружающую среду: при сжигании природного газа образуется жидкий конденсат, при сгорании солярки - целый букет летучих ядовитых веществ, а о вреде использования твердого топлива пишут целые трактаты. Особую проблему составляют утечки газа и жидкого топлива в неисправных отопительных системах, которые не только загрязняют окружающую среду, но и становятся серьезной угрозой для жизни обитателей дома. Все это незнакомо для тех, чьи дома оборудованы прямыми электрическими системами отопления. В крайнем случае, их устаревшие электрообогреватели будут "сжигать" кислород.

Печное (воздушное) отопление

В качестве теплоносителя в печной (воздушной) системе отопления выступает нагретый воздух, который по трубам поступает в отапливаемые помещения. Данный вид отопления предполагает установку калориферов- теплообменников или возведение печей, в которых происходит нагрев окружающего воздуха. Нагретая изнутри поверхность теплогенератора, отдавая тепло воздуху, охлаждается снаружи. Поэтому теплоотдача прибора напрямую зависит от площади его нагревательной поверхности. Отопительные приборы могут работать от электросети или на топливе и не предполагают устройство канализации теплоносителя.

Современная отечественная и зарубежная промышленность выпускает теплогенераторы как с естественной, так и с принудительной тягой воздуха. В калориферах и печах с естественной тягой нагретого воздуха существует опасность перегрева разделяющей стенки теплообменника. Дабы избежать этого, лучше приобретать теплогенераторы с принудительной тягой воздуха, которые комплектуют вентилятором, стимулирующим движение воздушных потоков. Только тут возникает сразу две проблемы. Во-первых, купить теплообменники с принудительной тягой воздуха трудно, так как их выпускают в ограниченном количестве. Во-вторых, вентилятор имеет немалые размеры, да и шума от него будет предостаточно.

По сравнению с отечественными, импортные калориферы имеют экономичный режим работы и обычно включаются в отсутствие жильцов. Это достоинство не столь безоговорочно, как может показаться на первый взгляд, и, по сути, является палкой о двух концах. При экономичном режиме бытовая пыль оседает на горизонтальные поверхности, а при переводе калорифера на стандартный режим работы воздушные потоки поднимают пыль, с которой не способна справиться даже влажная уборка.

Сам по себе нагретый воздух (или газ) имеет ряд преимуществ перед прочими видами теплоносителей, как то быстрота нагрева и большая проникающая способность. Тем не менее, некогда популярное в сельской местности, воздушное отопление все реже и реже используют для обогрева жилых помещений, постепенно вытесняясь прямым электрическим и традиционным отоплением.

Это объясняется рядом недостатков, неизбежных спутников системы воздушного отопления: - громоздкими размерами теплогенератора (печи, камина и пр.); - низким коэффициентом теплоотдачи воздуха - нагревающая способность воздуха в десятки раз меньше, чем у воды, а это означает, что для обогрева помещения потребуется в тысячи раз больше нагретого воздуха, чем воды; - трудностями в распределении нагретого воздуха по отапливаемым помещениям из-за незначительной величины возникающего напора воздуха; - низкими экологическими качествами; - дороговизной системы - раньше-то печи возводили своими руками, а теперь этого делать практически не умеют, да и нет в этом необходимости, так как при наличии денег генератор тепла можно купить.

Благодаря своей эффективности и приемлемой цене, водяное отопление в частных домах уже на протяжении многих лет остаётся самым популярным. Конструкция парового обогрева работает одновременно на все комнаты, присутствующие в доме, и не важно, одноэтажное строение или в нём 3 этажа. Как правило, отопление в частном доме автономно и не подключено к централизованной системе.

Принцип работы автономного отопления

1. Теплоноситель - жидкость, циркулирующая в системе отопления. При помощи установленного котла теплоноситель нагревается. В процессе циркуляции нагретая жидкость поступает в помещение по трубам, обогревая воздух. Как правило, в качестве жидкости используется антифриз - эта жидкость не замерзает при отрицательной температуре воздуха благодаря своему составу, в который входит этиленгликоль.
2. Контур в схеме отопления - замкнутая по кругу система труб. Также сюда входит котёл, насосы, вентили и т. д. в зависимости от выбранной схемы отопления.
3. Прямой ток - элементы движения горячей жидкости по направлению от котла к батарее.
4. Обратный ток - элементы движения отдавшей тепло жидкости по направлению к котлу.
5. Прибор водяного отопления - радиатор, батарея, тёплый пол и т. д. в зависимости от выбора. Необходим для передачи тепла, направляет его для обогрева помещений.

Виды труб различных материалов:

1. Металлические трубы. Не распространены в использовании, имеют недостатки. Со временем покрываются коррозией, в работе недолговечны. Монтируются исключительно на резьбовых соединениях.
2. Медные трубы .Долговечны и надёжны в работе. Выдерживают высокие температуры и давление в трубах. Монтаж выполняется пайкой. Пайка - высокотемпературный припой с содержанием серебра. После установки трубы по желанию можно замаскировать в стену. Медь - дорогостоящий материал, поэтому отопление с участием таких труб может позволить себе не каждый.
3. Полимерные трубы. Делятся на полипропиленовые и полиэтиленовые. Главное достоинство - с установкой сможет справиться даже не обученный человек. Несмотря на дешевизну материала, устойчивы к коррозии, прослужат много лет.
4. Металлопластиковые трубы . Состоят из пластика и алюминия. Монтируются такие трубы резьбовыми соединениями, в некоторых случаях прессовыми соединениями. Недостатки - коэффициент теплового расширения слишком большой. В случае резкой перемены горячей воды на холодную или наоборот трубы могут дать трещину.

Каждому дому своя схема подключения водяного отопления:

Перед тем как покупать оборудование, по схеме следует выбрать необходимую систему отопления, которая подойдёт для того или иного дома.

Разновидности домов.	Схема паровой отопительной системы в частных домах.
Дом - 1 этаж, крутая крыша, присутствует подвал.	Отопительная система - двухтрубная . Вертикальные стояки, желательно нижняя разводка.
Дом - 1 этаж, крутая крыша, подвал отсутствует	Отопительная система - двухтрубная. Котёл устанавливается на первом этаже в специальной для этого комнате, в этом случае разводка должна быть верхней.
Дом - 1 этаж, плоская крыша. Присутствует подвал.	Горизонтальная разводка. В этом случае подвал - идеальное место для установки оборудования. Котёл - работающий на жидком топливе или газу.
Дом - 2 этажа и более. Крутая или плоска крыша - не важно.	Схема отопления - двухтрубная или однотрубная . Вертикальные стояки. Разводка - верхняя или нижняя. Системы с горизонтальным положением проводящих труб использовать нельзя. Можно использовать любой вид отопительных котлов.

Разновидности систем водяного отопления

Системы отопления отличаются лишь внешним видом положения труб, главная задача везде остаётся такой же - нагретая вода обогревает помещение, воду в свою очередь нагревает отопительный котёл. В современном мире существует 3 вида разновидности систем:

• система «естественная циркуляция «;
• система «принудительная циркуляция «;
• система «комбинированная».

Её основа лежит в функционировании разной плотности холодной и горячей воды. Из физики известно, что горячая вода имеет меньшую плотность, а значит, она становится легче. Нагреваясь, переходит в верхние позиции системы, внизу в свою очередь остаётся холодная вода. Благодаря этому происходит естественная циркуляция воды. Такой вид отопления не зависит от электроснабжения, даже при выключенном свете на долгое время вода в трубах не остынет, но есть и недостатки:

• регулировать температуру нагревательного прибора невозможно;
• нужно много труб, лишние затраты;
• диаметр теплопроводов имеет свои ограничения;
• тяжёлый монтаж труб, необученный человек не справится.

Принудительная циркуляция

Данная система имеет замкнутый круг с расширительным бачком , что является минусом в её работе. Чтобы теплоноситель перемещался циклично, необходимо использовать насос. Работа напрямую зависит от электроснабжения. Необходимы дополнительные расходы на дополнительные комплектующие: манометр, насос и другие.

Преимущества системы:

• в отличие от естественной циркуляции необходим меньший расход труб;
• подходят любые радиаторы;
• возможность регулирования отопительных приборов;
• возможность использования антифриза от замерзания воды в системе.

Комбинированная

Название этой системы говорит само за себя, она сочетает в себе 2 предыдущих варианта. Если в неё вмонтировать насос, вода станет принудительно вращаться, если же этого не делать вода будет протекать с естественной циркуляцией. Имеет способность работать при отключенном электричестве. В разы увеличивает эффективность теплоотдачи.

Схемы монтажа отопительных систем

Однотрубная

На схеме видно, что вода проходит через батареи отопления в прямой последовательности. Минус здесь в том, что последние батареи всегда будут немного холоднее первых. Также недостатком считается неудобство использования, к примеру, перекрыть одну из батарей невозможно, придётся останавливать подачу горячей воды по всей линии.

Раньше однотрубную схему отопления называли «ленинградка» или одноконтурной. Она служила для обогрева больших частных многоквартирных домов. К достоинствам относится то, что трубы могут обогнуть весь периметр дома с первой до последней комнаты. Если однотрубная система даёт мало результатов и помещение остаётся холодным, можно применить другие методы подключения батарей, как правило, это любят делать самоучки.

Двухтрубная

В данной схеме к каждому отопительному прибору подходит холодная и горячая вода с разных труб. В этом случае гораздо легче регулировать температуру в помещении. Двухтрубная разводка делится на 3 вида:

Виды котлов

• газовые;
• электрические;
• жидкотопливные;
• комбинированные.

Комбинированные . Положительные качества: используют несколько видов энергоносителей. Недостаток: высокая цена и сложность конструкции.