Отопление загородного дома

Самый современный и популярный способ обогрева загородного дома — индивидуальная система водяного отопления.

Масляные радиаторы, тепловентиляторы, печи и камины целесообразно применять лишь в качестве вспомогательных источников. А воздушное отопление, характерное для крупных городских объектов, в загородном доме все еще выглядит технической экзотикой. 

Система отопления — это комплекс котлов, трубопроводов, насосов, запорно-регулировочных устройств, приборов автоматики и контроля, обеспечивающих передачу тепловой энергии от теплогенератора в помещения. Надежность, долговечность и экономичность такой системы зависит от принятой схемы, ее грамотного расчета и выбора оборудования, оптимальной эксплуатации и регулярного технического сервиса. В этой статье мы конспективно «пройдемся» по всей технологической цепочке — от генерирования тепловой энергии до ее трансфера в жилые помещения. 

Видео: Отопление загородного дома, финский котёл в действии

Типы отопительных котлов

Генератор тепла в системе водяного отопления — это котел. По конструкции они разделяются на:

• твердотопливные, 
• жидкотопливные, 
• электрические, 
• газовые,
• комбинированные.

Твердотопливные котлы

Низкая популярность традиционных твердотопливных (на дровах или угле) котлов при известной доступности топлива объясняется необходимостью выполнения 3-4 топок в сутки. Не всем хочется в XXI веке быть «подневольными истопниками».

Видео: Как работает система отопления загородного дома

Режим теплоотдачи у таких котлов носит циклический характер, и изменения суточной температуры воздуха в отапливаемых помещениях достигают нескольких градусов. Есть 2 способа компенсации этих недостатков:

1. уменьшить количество топок вдвое за счет увеличения времени горения с помощью термобаллона, регулирующего подачу воздуха, 
2. обзавестись водяными теплоаккумуляторами емкостью 2-10 м , которые включаются в систему отопления дополнительным компонентом. 

Об особенностях обогрева с помощью твердотопливного котла вы можете прочесть в материале Отопление в загородном доме: немного личного опыта. 

Появление пеллетных котлов поистине вернуло доброе имя котлам твердотопливного направления. Это достаточно новый для нас аппарат, использующий для получения тепловой энергии пеллеты -- продолговатые гранулы длиной 3-4 см и диаметром до 1 см. По сути это прессованные отходы древесного производства. 1 кг пеллет при сгорании обеспечивает получение до 5 кВт х час тепла.

Так в чем же его прелесть по сравнению с обычными твердотопливными котлами? Мелкокапсульную массу легко дозировать и подавать (вращающимся шнеком, как в мясорубке) в топку в автоматическом режиме. Таким образом исключаются и топочные работы, и перепады суточных температур в жилом помещении.

Подробнее об этом виде топлива читайте в статье Пеллетное отопление для дачи. 

Электрические котлы

Электрические котлы, благодаря «кусачей» стоимости электроэнергии (а здесь необходимо подключение значительных мощностей), не пользуются популярностью в дачных товариществах. Если бы этой проблемы не было, электрический котел стал бы оптимальным вариантом для дачного дома.

Жидкотопливные котлы

Жидкотопливные котлы отталкивают дачников по экологическим причинам. Да и необходимость бесперебойной подачи топлива при любой погоде, особенно в трескучий мороз, тоже вносит беспокойство в сердца покупателей при выборе котельного оборудования.

Зато, установив жидкотопливный котел, можно обеспечить домашней системе отопления практически полную независимость от внешних источников. Например, от подачи магистрального газа. А если в дополнение к жидкотопливному котлу установить еще и автономный источник электропитания (для обеспечения нормальной работы автоматики котла, горелки, насосов), исчезнет и зависимость от подачи электроэнергии. Основная забота — это подвоз дизельного топлива.

Расход жидкого топлива (при работе котла на полную мощность) можно ориентировочно рассчитать по незамысловатой формуле: Расход топлива (л/час) = мощность горелки (кВт) х 0,1.

Осталось помножить полученное произведение на цену дизтоплива, и стоимость расходов на комфортабельную зимовку за городом станет ясна.

Газовые котлы

Есть счастливцы, в чьи загородные дома проведен магистральный газ. Они могут позволить себе газовые котлы, работающие на еще не дорогом топливе, и обладающие отличными экологическими показателями.

Аппараты, работающие на газе, обладают сегодня высоким КПД, достигающим 95%, а в случае использования газовых котлов конденсационного типа и превышающим 100%. Ревнителям школьного курса физики не стоит торопиться уличать автора статьи в кощунственной безграмотности. Где это видано, чтобы КПД превышало 100%? — Дело в том, что на этой авангардной технике и КПД считается иначе. Учитываются, так сказать, скрытые до поры до времени резервы.

Следует отметить, что раньше для установки газового отопительного оборудования требовалось отдельное помещение (котельная). Сегодня это правило сохранилось для котлов с открытой камерой сгорания. Если же нет возможности выделить в доме такую площадь, выбирайте устройство с закрытой камерой. Такой котел можно подвесить на стенке в кухне, например. Они так и называются на профессиональном сленге — «настенники».

Выбор котла напрямую зависит от того вида топлива, который доступен в вашей местности.

Предварительный расчет мощности котла 

Теперь, когда вам представлен полный диапазон современной водогрейной техники, вы сможете определиться с требуемой мощностью котла для вашего дома. Для расчета потребуются два параметра:

1) площадь отапливаемого помещения (S)-
2) удельная мощность котла на 10 кв. м отапливаемого помещения, которая устанавливается с учетом поправок на климатические условия региона (Wуд.):

• для Подмосковья W уд. = 1,2–1,5 кВт;
• для Северных районов России Wуд. = 1,5–2,0 кВт;
• для Южных районов России Wуд. = 0,7–0,9 кВт.

Расчет мощности котла (W кот) осуществляется по формуле: W кот. = S х Wуд/10

Пример:
Площадь отапливаемого помещения S= 150 м .
Удельная мощность (Wуд.) для Юга России = 0,7 кВт.
Таким образом, W кот. = 150 х 0,7/10 = 10,5 кВт.

От площади дома будет зависеть тип водяного отопления — с естественной или с принудительной циркуляцией теплоносителя. Первая (в силу малой инерционности) может быть использована в зданиях площадью не более 100 кв. м. Для большей площади необходима принудительная циркуляция теплоносителя, которая выполняется за счет циркуляционных насосов. Они монтируются в обратную (охлажденную) линию, ведущую от отопительных радиаторов к котлу. По мнению специалистов, такая установка увеличивает срок службы котла, избавляя его от контакта с перегретой водой. Стоит отметить, что в современных газовых котлах такие насосы уже встроены в сам корпус теплогенератора.

Типы отопительных трубопроводов

Трубопроводы для системы отопления напоминают кровеносные сосуды, которые разносят по всему организму необходимую энергию. Ассортимент труб для систем отопления исключительно широк. Это:

• стальные, стальные оцинкованные, нержавеющие;
• медные;
• полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые, армированные алюминием). 

У каждого типа есть свои плюсы и минусы:

Недостаток традиционных и привычных стальных труб — потребность в сварочных работах при монтаже системы и коррозийные процессы, происходящие в их стенках. 

Таких недостатков лишены оцинкованные трубы, если при их монтаже использовать резьбовые соединения. Разумеется, железные трубы тяжелы, да и требуют слесарей с квалификацией, которых не так просто найти. 

Вышеназванных недостатков не найти у полимерных труб, среди которых по технологическим качествам лидируют металлопластиковые конструкции (это алюминиевая тонкостенная труба, с внутренней и внешней сторон покрытая пластиком). К основным их достоинствам относятся:

• кислородонепроницаемость,
• низкий коэффициент линейного расширения, 
• высокая механическая прочность, 
• стойкость к коррозии и отложению осадка на внутренней поверхности и пр.

Металлопластиковые (металлополимерные) трубы монтируют с помощью прессовых или резьбовых соединений без применения сварки. Это заметно уменьшает стоимость монтажных работ. В результате вы приобретаете экологически безопасную систему отопления.

Видео: Отопление загородного дома

Буквально на глазах получают все большее распространение трубопроводы из полипропилена, способные выдерживать достаточно высокий (до 100 С) нагрев.

Если вы решили спрятать трубы в стенах дома, потребуются медные трубопроводы, соединенные методом высокотемпературной пайки серебросодержащим припоем. Медь обладает стойкостью к высоким температурам (200 С), а медные трубопроводы выдерживают давление на разрыв 200 атм. Однако «медные трубы» в прямом и переносном смысле – совершенно не характерные изделия для садово-дачных домиков и углубляться в эту тему, согласитесь, нецелесообразно. 

Протяженность трубопроводов в системе отопления напрямую зависит от выбранной владельцем схемы разводки (двухтрубной или однотрубной). Современная система отопления для больших площадей подразумевает двухтрубную схему разводки. Она позволяет изменять температуру в каждой комнате помощи терморегуляторов. В пользу однотрубной схемы говорит только ее доступная цена.

Виды отопительных приборов и требования к их монтажу 

Для передачи тепла от теплоносителя в обогреваемое помещение используются отопительные приборы.

Чаще всего применяются конвективно-радиационные (радиаторы всех типов) и конвективные (ребристые).

Для приблизительного расчета необходимого числа секций гармошки-радиатора достаточно знать теплоотдачу одной секции, а она обычно не превышает 200 Вт. При хорошей теплоизоляции загородного дома для его эффективного обогрева достаточно 100 Вт на 1 квадратный метр. То есть одна секция радиатора обогревает примерно 2 кв. метра. Для комнаты в 16 кв. метров, например, будет достаточно восьми секций радиатора.

Необходимо оговориться, что в современных домах при продуманной теплоизоляции для отопления 1 кв. м полезной площади хватает уже 50 Вт. Выигрыш в 2 раза. Согласитесь, есть о чем призадуматься, начиная утеплять загородный дом.

Место расположения радиаторов тоже имеет значение при определении общей эффективности обогрева дома. Например, помещенный в глубокую нишу под подоконником радиатор снизит отдачу процентов на 10. А декоративный короб, нередко скрывающий индустриальный «дизайн» чугунной батареи, добавит к этому еще около 15-20% тепла.

Широк и разнообразен ассортимент отопительных приборов. В коттеджах можно использовать все их разновидности. Прославившиеся своей долговечностью, но обладающие повышенной тепловой инерцией чугунные радиаторы применяют все реже. Чаще используют стальные радиаторы панельного типа. Такие батареи отлично работают в паре с терморегуляторами. Традиционно популярны в России алюминиевые и биметаллические отопительные приборы.

Хотя радиаторы-гармошки мы видим практически каждый день, и потому они нам кажутся обыденными предметами интерьера, они нуждаются в грамотном к себе отношении.

Прежде всего, как подключить радиатор к сети? Именно эта «проблема» нередко ведет к непрогреву отопительного прибора — полному или частичному.

Всего насчитывают три типа подключения (взаиморасположения входа и выхода теплоносителя) радиатора: диагональное, нижнее и боковое. Первое – наиболее эффективно и обеспечит равномерный прогрев прибора. Если горячая вода поступает и уходит снизу, то она чаще всего просто не успевает прогреть верх. При боковом подключении (обе трубы с одного бока батареи) обычно успевают нагреться лишь ближние 3-4 секции. В этом случае придётся вызывать специалиста и переподключать радиатор.

Еще одна традиционная проблема в радиаторах – воздушная пробка. Если при заполнении батареи в верхней ее части образуется воздушный пузырёк, он способен, словно пробка, полностью перекрыть циркуляцию.

Преодолеть эту «беду» довольно просто: на радиаторах устанавливаются либо специальный стравливающий (в ручном режиме) воздух кран, либо кран Маевского — игольчатый воздушный клапан. Его нужно нажать обычной отвёрткой против часовой стрелки и также дождаться выхода пузыря.

С точки зрения энергосбережения хорошо себя зарекомендовали относительно новые приборы контроля — терморегуляторы. Они просты в эксплуатации и позволяют сберечь тепло в доме.

Было бы несправедливо не упомянуть и отопительные конвекторы. Они представляют собой нагревательные элементы (стальные или медные трубки со стальным или алюминиевым оребрением), заключенные в кожух. Такие конструкции нагревают проходящий через них снизу вверх воздух. Они компактнее и дешевле, хорошо держат давление, устойчивы к коррозии. Однако при серьезных морозах мощности конвектора может не хватить для обогрева отдельно стоящего небольшого дома. 

Отопление загородного дома будет надежным и экономичным в том случае, если все комплектующие системы будут изготовлены на предприятиях компаний, давно и положительно зарекомендовавших себя на строительном рынке. Продуманное сочетание энергосберегающих котлов, современных труб и радиаторов, завязанных профессионалами в грамотный теплотехнический проект, обеспечит надежную работу отопительных систем.