Обзор и выбор отопления для частного дома и его расчет

Лучший вариант для отопление в частном доме с газовым котлом

По сравнению с твердотопливным, газовый будет более выгодным вариантом, не надо заботиться о приобретении топлива. Такой котел работает постоянно. Монтаж и установка тоже, практически не отличаются. Единственно, если для установки твердотопливного не нужно никаких разрешений, то установка газового котла осуществляется только по согласованию с газовой службой.

Главным этапом при подготовке к установке оборудования служит этап проектирования. Здесь включены такие работы, как подготовка эскиза, технико-экономическая разработка, составление монтажных схем и рабочего проекта. Газовая служба в основном отвечает за подведение газа, а вот подготовка места и установка котла ложится на специальную организацию. Или это делается собственными силами при наличии соответствующего навыка. Но, так или иначе, а прежде чем устанавливать газовое оборудование необходимо согласовать это с газовщиками. Хорошо, если  у вас газ уже подведен, расходов будет гораздо меньше.

После утверждения проекта, вам нужно приобрести газовое оборудование, а также расходные материалы и комплектующие к нему. Затем устанавливается котел, подключается к нему вся система. И последним этапом – пробный запуск и проверка.

Вообще газовая система в зависимости от условий подачи газа может быть как централизованной, так и автономной. Централизованная – это когда вы подключаетесь к общей газовой трубе. Автономная подразумевает использование газа в баллонах. Однако, для отопления дома газовые баллоны не эффективны, их придется часто менять.  Для этих целей лучше подходит газгольдер. Это такая емкость, объем которой может достигать 20 кубометров.

При этом, что бы наполнить такую емкость вам придется заказывать машину, как показано на рисунке. Но результат того стоит. Правда, если в вашей местности проведен или проводится газопровод, то выбрать лучше все-таки надо его, поскольку затрат будет гораздо меньше, чем заказывать спецмашину.

Набор оборудования при газовом отоплении практически такой же, как и с твердым топливом.

Нужно приобрести:
  • Газовый котел.
  • Трубы и фитинги.
  • Байпасы, которые будут отключать отдельные обогреватели от сети.
  • Батареи отопительные (они могут быть и чугунными, и алюминиевыми и пр.)
  • Расширительный бак.
Схема установки газового отопления показана на этом рисунке:

Под цифрой 1 показан расширительный бак. А под цифрой 2 – газовый котел. Если у вас одноэтажный дом, то можно использовать систему с естественной циркуляцией воды. Но при наличии двух, а особенно трех этажей без насоса не обойтись.

Таким образом, установка газовой системы отопления, несмотря на ее казалось бы простоту, упирается в первую очередь в составление проекта и утверждении ее в газовой службе. Как только вы решите этот вопрос, дальше можно заниматься монтажом самой системы.

Расчет системы водяного отопления

Прежде чем выбрать тип отопления нужно предварительно сделать расчет необходимой мощности нагревательного прибора и количество радиаторов. Правильный расчет влияет на эффективность и качество работы всей системы.

Мощность котла

Мощность котла для частного дома в 200 м². рассчитывается по следующей формуле: W=(S (площадь помещения)*Wуд (удельная мощность на 10 куб метров))/10.

Wуд зависит от региона, где располагается дом. Для средней части России данное значение равно 1,5. Также на 100 м² помещения требуется 10 кВт. Если площадь равна 200 м², то мощность котла = 200*1,5/10 =30 кВт.

Количество радиаторов

Чтобы произвести полноценный расчет отопления важно знать количество необходимых радиаторов и секций. Зная теплоотдачу определенной секции, можно сделать расчет площади, которую она может обогреть

Если теплоотдача одной секции равна 180 Вт, то делим эту величину на 100 и получаем 1,8 м. Если площадь дома равна 200 м², то 200 делим на 1,8 и получаем 111. Расчет показал, что 111 секций необходимо для прогревания частного дома площадью 200 м².

Грамотно рассчитав нужную мощность для обогрева помещения, можно выбрать наиболее эффективный вид отопления.

Система отопления частного дома своими руками

Прежде чем приступить к организации отопления, нужно составить схему прокладки коммуникаций. Для этого предстоит выбрать, какую систему установить: водяную, паровую, электрическую или открытого огня. Её выбор зависит от финансовых возможностей, личных вкусов и целесообразности установки в помещении. В схеме должны учитываться все элементы отопительной системы. Также на стадии проектирования нужно провести расчет мощности.

Отопительные системы дачных домов и коттеджей отличаются типом используемой энергии, теплоносителем, методом установки, а также набором комплектующих.

Несмотря на различие в эксплуатационных характеристиках, принцип действия большинства состоит из нижеперечисленных этапов:

  1. В котле подогревается: вода, пар, антифриз или масло.
  2. Теплоноситель расходится по трубам, ведущим к радиаторам.
  3. При движении по трубам нагретое вещество отдает тепло радиатору и теплообменнику которые установлены в бойлере или коллекторе, за счет этого и происходит нагрев воды.
  4. После чего возвращается в котел, где опять нагревается и проходит весь цикл заново.

Вода, по праву, считается лучшим теплоносителем, благодаря следующим качествам:

  • доступности;
  • большой энергоемкости;
  • аккумулятивным свойствам;
  • экологической чистоте;
  • безопасности.

Несмотря на все преимущества водяного отопления, включая легкость замены теплоносителя (слива) для замены части системы, существует и весомый минус: в зимний период вода замерзает и трубы могут лопнуть. Поэтому его следует выбирать в случае, когда частный дом прогревается постоянно (плохо подходит для дач, где зимой хозяева появляются очень редко).

Использование в качестве теплоносителя антифриза или масла решит проблему с замерзанием, но при сливе понадобятся специальные емкости и стоимость замены вещества обойдется достаточно дорого. Поэтому водяному отоплению и отдают предпочтение.

Нагрев жидкостей производится в котлах, для которых используется топливо: дрова или пилеты(евродрова) а также уголь, газ, электричество или солярка.

Расчет системы отопления частного дома

Существуют, конечно, и более сложные способы выполнить расчет системы отопления, но мы рассмотрим на примере более простой способ, который под силу выполнить самостоятельно.

Пример расчета системы обогрева частного дома

В основе отопления лежит использование одноконтурного котла. И на первом этапе выполнения расчетов нужно будет определить мощность котла, поскольку полученные результаты лягут в основу всех дальнейших вычислений.

Для одноэтажного дома определяем его объем, вычисляя объем каждого отдельного помещения в доме и суммируя полученные результаты

При подсчетах важно включить в расчеты и помещение коридора. Хоть в коридоре и не будет установлен отопительный прибор, он все равно будет отапливаться, но только пассивным способом, используя естественную циркуляцию тепла в помещениях дома

Это необходимо учитывать при выполнении расчетов.

Далее определяем мощность котла из расчета необходимой энергии для обогрева одного кубического метра пространства в доме. Для каждого региона существует отдельный показатель, но средняя его величина составляет 40Вт на один метр кубический. Если объем дома составляет 200 куб. м, то количество необходимой энергии составит 8800Вт (40х220). Для того чтобы котел имел определенный запас мощности, к полученному результату применим коэффициент 1,2. Полученные в результате расчетов данные говорят нам о том, что нужно приобрести нагреватель, вырабатывающий не менее 10 киловатт.

Сегодня существует несколько основных типов котлов, каждый из которых создавался в расчете на определенный вид источника используемой энергии. В качестве источника энергии могут выступать: газ, электрический ток, жидкое или твердое топливо.

Выбирая вид котла, обязательно стоит ориентироваться на следующие его характеристики:

  • насколько котел прост в эксплуатации;
  • каким показателем теплоотдачи котел обладает;
  • использование какого вида топлива является в регионе наиболее целесообразным.

Электрические котлы не нашли широкого применения в нашей стране. Причинами стали их высокая стоимость, а также высокая цена на электроэнергию. Котлы на жидком топливе приносят окружающей среде непоправимый вред, кроме того, установив такой котел, придется позаботиться и о хранилище для топлива.

Наиболее оптимальным вариантом станет котел, работающий на газе.

Что лучше: однотрубная или двухтрубная структура?

1 — однотрубное последовательное подключение радиаторов без байпаса; 2 — однотрубное подключение с байпасом; 3 — двухтрубное подключение с укладкой по периметру здания труб подачи и обратки; 4 — коллекторная «лучевая» схема включения

Однотрубные системы хорошо работают только в небольших домах с количеством радиаторов от 6 до 10 на одной ветке. В остальных случаях они малоэффективны из-за неравномерного распределения температуры теплоносителя на входе в радиаторы.

Двухтрубные системы более универсальны и дают больше возможностей для регулирования теплового режима. С помощью термостатических вентилей можно настроить комфортную теплоотдачу каждого радиатора, не влияя на работу остальных.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

  1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
  2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
  3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
  4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

  1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
  2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Какие трубы лучше всего подходят для магистрали отопления

Малого того, чтобы требуется рассчитывать мощность котла, требуется правильно выбирать трубы и произвести расчет радиаторов отопления в частном доме.

На данный момент рынок предлагает различные виды труб для систем отопления из таких материалов, как:

  • Полипропилен (без армирования, с армированием).
  • Полиэтилен.
  • Сталь.
  • Медь.
  • Нержавеющая сталь

Да, можно взять для отопления в доме разные трубы, но важно учесть особенности выбранных видов. У каждого из них есть свои нюансы, которые следует учитывать при расчете отопления и разработке плана обогрева в частном доме:

У каждого из них есть свои нюансы, которые следует учитывать при расчете отопления и разработке плана обогрева в частном доме:

Стальные трубы являются универсальными в использовании и могут выдержать давление до 25 атм, но имеют один большой, существенный недостаток – они подвержены коррозии и имеют ограниченный срок эксплуатации. Помимо этого, часто возникают сложности при их установке.
Полипропиленовые трубы, а также элементы из сшитого полиэтилена и композитного металлопластика несложно устанавливать, и за счет их малого веса их можно установить даже на тонкие стены. Преимуществом таким труб является то, что они не подвергаются гниению, ржавчине и не реагируют на бактерии. Еще один показатель – они не начинают расширяться от тепла и не портятся даже от мороза. Такие трубы способны выдержать постоянную температуру в 90 градусов и краткосрочное повышение температуры до 110 градусов.
Трубы из меди отличаются повышенными требованиями к монтажу и высокой цены, но в прочности они будут конкурировать с трубами из пластика, так как не подвержены коррозии и считаются самым лучшим вариантом. Помимо этого, медь – металл пластичный, который хорошо проводит тепло и может поддерживать температуру воды в трубах от -200 до +250 градусов

Такая способность материала помогает защитить систему от возможных перемерзаний, а это очень важно в Сибири и северных регионах.

Основные виды обогрева

Отличие всех существующих систем зависит от разных критериев. Место установки, площадь обогрева, технические особенности разводки и монтажа. В частых случаях на вид конструкции влияет способ подачи энергоносителей и, конечно, общая стоимость всего комплекса отвечающего за отопление частного дома. Современные энергосберегающие технологии предлагают широкий выбор различных систем отопления, с применением передовых разработок. В данной статье представлены популярные, распространённые виды, систем обогрева, применяемые практически в каждом доме.

Водяное отопление

Среди всех вариантов самым популярным считается обогрев с применением жидкости (воды) в качестве теплоносителя. Преимущества классического вида водяного отопления были выявлены в процессе долголетнего применения. Технические характеристики системы позволяют её эксплуатацию в различных условиях. Как в промышленных зданиях, так и в постройках частного сектора, квартирах, офисах. Все это можно реализовать своими руками. Основные преимущества:

  • Одинаковый режим температуры во всех помещениях.
  • Продолжительность срока эксплуатации.
  • Возможность использования разных материалов труб, метизов (полипропилен, металл).
  • Бесшумность работы.
  • Экономия топлива, простое обслуживание.

Отдельными элементами конструкции данного варианта являются электрический, многофункциональный или газовый котёл. Так же применяются угольные котлы. С их помощью вода нагревается и разносится по трубам (циркуляция замкнутого вида) к батареям. Так передаётся тепло нагретой жидкости в помещения. Для удобства эксплуатации, применяются несколько подвидов. О них поговорим ниже.

Воздушное отопление

Данный тип обогрева был известен и применялся еще в древние времена. Нагретый воздух с помощью системы воздуховодов подавался в помещение, тем самым обогревая его. В современном исполнении это распространённый способ отопления помещений с большими площадями. До недавнего времени он использовался только в производственных цехах, спортивных сооружениях, общественных помещениях. Но развитие современных технологий позволяет применять воздушный способ и в частных домах.

Нагрев и подача воздушной массы в помещения осуществляется калориферами. В больших цехах это специальные установки, обеспечивающие нагрев и постоянную циркуляцию воздуха определённой температуры. Местный вариант предусматривает использование воздушно-отопительных приборов небольшой мощности. Обычно это, тепловые пушки, тепловентиляторы. Устройства достаточно мобильны и используют в качестве основного нагревателя различные способы конструкций (электрические тены, топливные горелки и др.).

Эксплуатация воздушного отопления требует жёсткого соблюдения правил пожарной безопасности и основных требований гигиены. Второе предусматривает наличие фильтров очистки воздуха, проточной вентиляции, воздуховодов, воздушных занавесов и других элементов. А так же постоянный контроль, над системой воздуховодов в целом.

Обогрев на базе электричества

Данный вид отопления работает на принципе преобразование электрической энергии в тепло. Основным источником тепла, являются электрический котёл или различные нагревательные устройства (приборы). Котлы применяются в водяных системах, считаются экологически чистым способом обогрева. Отдельные приборы имеют свои конструкции:

  • Конвекторы электрические.
  • Завесы воздушные.
  • Масляные радиаторы с тэнами.
  • Инфракрасные излучатели (УФО), теплый пол.
  • Тепловентиляторы, тепловые пушки.

Применение разных модификаций зависит от места установки, площади обогрева, условий эксплуатации. Электрические конвекторы, масляные радиаторы хорошо подходят при обогреве квартир или частных домов. Это касается устройств УФО и тёплых полов. Все перечисленные способы экономичны (при условии доступной цены на электроэнергию) и не требуют привлечения для нескольких видов энергоносителей, можно использовать только электричество.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий