Статьи

Водяное отопление частного дома

При строительстве своего дома или при покупке готового жилья перед каждым владельцем встают вопросы о том, как устроена система отопления и какова ее эффективность. От этого зависит, будет ли в комнатах тепло в холодные месяцы года, и насколько экономными будут затраты на обогрев.

Наиболее часто в современных частных коттеджах или особняках устанавливаются и уже давно действуют отопительные системы, где теплоносителем выступает вода, иначе называемые – водяные системы обогрева. В таких системах, циркулирующая по трубам и радиаторам горячая вода, передает тепло окружающему воздуху. Нагретый около радиатора воздух, расширяясь, поднимается к потолку комнат, вытесняет оттуда более холодный воздух, который опускается вниз, ближе к радиаторам. Таким образом, осуществляется прогрев воздуха во всем объеме помещения.

В этой статье мы постараемся доходчиво рассказать о существующих системах водяного отопления, о недостатках уже давно установленных систем и о современных системах теплоснабжения с водой, используемой в качестве теплоносителя.

Из чего состоит водяное отопление

Для внедрения водяной системы отопления необходимо, чтобы в комплект оборудования входили:

  • источник тепла;
  • доводчики тепла;
  • система соединительных труб;
  • запорная арматура, шкафы и автоматика управления.

Разберемся, что предлагает рынок, рассмотрим вкратце достоинства и недостатки отдельных компонентов систем водяного отопления.

Источники тепловой энергии: что выбрать котел или тепловой насос

Для нагрева воды в системах водяного теплоснабжения в частных домах используют:

  • котлы (газовые, электрические, жидкотопливные, твердотопливные и др.);
  • тепловые насосы (воздушные, водяные или грунтовые);
  • солнечные коллекторы (в паре с котельным оборудованием или с тепловыми насосами).

О том, что системы с газовыми, электрическими или твердотопливными котлами из-за растущих тарифов становятся сильно затратными и невыгодными в эксплуатации, говорится много. Каждый владелец особняка с газовой котельной ощущает это каждый отопительный сезон. У хозяев твердотопливных котлов постоянно висит задача заготовки и поддержания запаса топлива, которое все дорожает. Стоит также упомянуть о недостаточном уровне комфорта с твердотопливной системой отопления, вечной заботе о работе котла, проблемах с чисткой котла и дымохода.

Потому, на замену газовым и электрокотлам, или для того, чтобы максимально снять нагрузки с котлов, все чаще в модернизируемых системах отопления своих домов устанавливают тепловые насосы. Большинство из тепловых насосов, выбираемых на замену газовым котлам, – теплонасосы «воздух-вода». Они легко устанавливаются, имеют доступную стоимость и «черпают» бесплатное тепло из окружающего воздуха.

Главными преимуществами теплонасосных систем отопления являются:

  • самые высокие показатели энергоэффективности – каждый затраченный киловатт электроэнергии приносит в дом от 3 до 5 киловатт тепловой энергии, что гораздо выше, чем у прочих систем теплоснабжения;
  • не нужны высокие энергозатраты для нагрева теплоносителя, особенно при установке низкотемпературных «теплых полов» или систем фанкойлов;
  • самый высокий уровень интеллектуального управления с программируемыми режимами и управлением климатом в каждой комнате строения;
  • экологически чистая и безопасная система отопления, не требующая надзора, согласований, большой мощности от сети или угрожающих дымоходов;
  • расширенная функциональность круглый год : зимой и летом – ГВС, зимой – обогрев, а летом – охлаждение гостиной, спальни и кабинета;
  • современные теплонасосы отлично интегрируются в уже давно установленные системы отопления и идеально подходят для вновь построенных домов.

В качестве еще одного источника тепла, использующего бесплатное возобновляемое солнечное тепло, для подогрева отопительной и бытовой воды применяют системы солнечных коллекторов, устанавливаемых на солнечной стороне крыши или на опорах около дома.

Доводчики тепла: радиаторы, теплые полы и прочее

Для распределения тепла по комнатам дома используются:

    • настенные радиаторы, устанавливаемые в местах с наилучшим распределением конвекционного тепла и для преграждения холодного воздуха от окон или балконов;
    • контуры теплых полов, с уложенными зигзагами или спиралью трубами;
    • вентиляторные доводчики – фанкойлы, с циркулирующей в теплобменниках горячей водой;
    • внутрипольные и плинтусные водяные системы обогрева.

Радиаторы водяного отопления: как выбрать

На современном теплотехническом рынке для частного дома можно подобрать радиаторы отопления, подходящие для комнат как по дизайнерскому исполнению и цветовой гамме покрытия, так и по цене. При подборе радиаторов учитываются также:

  • тепловая мощность радиатора;
  • материал (сталь, чугун);
  • максимальное рабочее давление в системе теплоснабжения здания – до 1,0 МПа;
  • допустимая рабочая температура теплоносителя, например, до 110 °C;
  • состав теплоносителя – вода или водяной раствор;
  • способ подключения – диагональное, боковое одностороннее или двухстороннее;
  • различные комбинации подсоединения радиаторов к вертикальным стояками и по горизонтали на этажах;
  • конструкцию или тип радиаторов, различающиеся по высоте, длине и ширине.

Для правильного подбора размеров радиатора учитывают также температуру воды на входе и выходе радиатора. Понятно, если подавать теплоноситель, нагретый до меньшей температуры, понадобится радиатор с большей площадью теплоотдачи, чтобы обеспечить нужное количество тепла для конкретного помещения.

На смену старым засоренным чугунным радиаторам при модернизации систем отопления устанавливают аккуратные панельные стальные или секционные алюминиевые радиаторы с улучшенными техническими характеристиками. Для внедрения в современных домах предлагаются также надежные чугунные и биметаллические радиаторы – батареи отопления.

Ведущие производители для расчетов систем отопления предлагают данные по декларируемой тепловой мощности для радиаторов отдельных типов с учетом температуры воды на входе и выходе из радиатора.

Точные расчеты проводит только инженер-теплотехник, с опытом внедрения современных систем отопления на основе котельного и теплонасосного оборудования, предлагаемого ведущими мировыми и отечественными брендами. При расчетах учитываются все теплопотери строения, характеристики окон и свойства теплоносителя и его температура.

Водяные теплые полы: достоинства и недостатки

К массе достоинств систем водяного отопления пола с контурами теплых полов можно отнести следующие:

Наиболее комфортно прогревается нижняя зона помещения, над полом, что особенно приятно для младшего и старшего поколения обитателей дома. Здесь нет тепла, сразу уходящего к потолку от радиатора и скапливающегося там.

Точно по датчикам температуры регулируется температура пола и температура воздуха в комнате, что позволяет наиболее экономно обогревать дом. Тепло, создавая самые здоровые условия, распространяется в той зоне, где находятся люди, а не у окон или около стен.

Водяные теплые полы менее затратные в эксплуатации, чем электрические теплые полы. Воду для контуров “теплого пола” можно нагревать более экономно: с помощью теплового насоса или котлом любого типа. Высоких температур для теплоносителя не требуется и нет больших нагрузок на электросеть.

К недостаткам таких систем обогрева можно отнести возможность прорыва трубы и затопления при неосторожном ремонте или отделочных работах.

При зимней эксплуатации в отсутствие людей дома необходим дежурный режим работы источника тепла с поддержанием минимальной температуры воды в системе, или заполнение системы незамерзающим водяным раствором при длительном отключении отопления.

Фанкойлы, способы установки, преимущества

Для распределения тепла и холода в частном доме или особняке в отдельных комнатах могут устанавливаться вентиляторные доводчики – фанкойлы. В теплообменники подается подогреваемая источником тепла горячая вода. За теплообменником расположен низкошумный вентилятор, направляющий нагретый воздух в нужную зону комнаты. Они незаменимы для комфорта круглый год, поскольку могут подавать и прохладный воздух, когда от теплового насоса летом в теплообменники фанкойлов подается холодная вода.

Фанкойлы могут устанавливаться на стену, как внутренние блоки сплит-систем, в скрытую систему воздуховодов, за подвесным потолком, навешиваться на стену, как радиаторы или устанавливаться на полу в удобном месте. Фанкойлы могут управляться автономно, с индивидуальными настройками, или централизованно, с общего пульта.

Существуют еще другие типы отопительного оборудования, где теплоносителем используется вода. К такому оборудованию можно отнести системы внутрипольного водяного отопления, устанавливаемые в структуру пола и защищенные решетками. Такие системы устанавливаются по периметру комнат, для отсечения холода, поступающего от высоких “французских” окон или балконных дверей.

В качестве запорной арматуры в системах водяного отопления используются вентили, термоголовки, “американки”, группы безопасности, радиаторные клапаны и краны, переходники, коллекторные шкафы, расширительные баки и прочие комплектующие.

Схемы соединения систем радиаторов водяного отопления

Радиаторы в комнатах могут соединяться трубами по однотрубной или двухтрубной схеме, а могут также присоединяться отдельными трубами к общему коллектору – гребенке. Для соединений котла и радиаторов применяют стальные, медные, пластиковые и металлопластиковые трубы. Самыми износостойкими и не подверженными коррозии считаются медные трубы.

  1. В однотрубных системах радиаторы соединяются одной трубой, и в каждом последующем из них температура теплоносителя ниже, что сказывается на отоплении последней в линии комнате. Кроме того, в однотрубных системах невозможно настроить температуру нагрева отдельных радиаторов в цепи.
  2. В двухтрубных системах от одной линии, где подается горячая вода от котла, по очереди подсоединяются все радиаторы контура. С выхода каждого радиатора по другой трубе – обратке, вода от каждого радиатора отводится второй общей трубой назад на котел или тепловой насос. Главный плюс двухтрубных систем – возможность установки терморегуляторов на каждую батарею. По сравнению с однотрубной схемой монтаж двухтрубных соединений радиаторов занимает больше времени, а по материалам и комплектующим стоит немного дороже.
  1. При соединении отдельных радиаторов к общему коллектору длина труб намного увеличивается. Но все радиаторы прогреваются одинаково. Такое подсоединение еще называют лучевым. Металлопластиковые трубы подачи и обратки от каждой батареи сводятся к коллекторам, подсоединенным на вход и выход воды из котла. Большое количество труб, уложенных в пол или проложенных через стены, требуют больший объем теплоносителя и больших энергозатрат. Ведение последующих ремонтных работ следует проводить осторожно, чтобы не повредить спрятанные в пол и стены трубы.

По организации системы водяного отопления разделяют на системы с естественной циркуляцией и с принудительной циркуляцией (с помощью циркуляционных насосов). Первые применимы только для простейших систем домов малой площади. В основном, в современном строительстве внедряют только экономные системы с регулируемыми схемами распределения тепла и с принудительной циркуляцией.

В случае двух или трех этажной планировки коттеджа или особняка применяют еще вертикальные стояки и горизонтальные разводки труб и радиаторов. Каждая схема согласовывается на этапе проекта дома или при подготовке проекта модернизации системы отопления.

Выводы

Какое техническое решение принять по организации системы отопления частного дома, решает владелец, согласовывая свой выбор со специалистами по проектированию и монтажу отопительных систем. Приобретая современное теплотехническое оборудование для нового жилища или для усовершенствования существующие системы, главное учесть, что система, которая стоит сейчас дороже, окупается очень быстро, благодаря малым затратам на эксплуатацию. Это касается теплонасосных систем водяного отопления — самые малые затраты на отопление в течении 3-5 лет оправдывают значительные начальные капиталовложения. Будущее теплотехники для частных домостроений за надежными и долговечными, энергоэффективными теплонасосными системами, независимыми от ископаемых видов топлива.