Татьяна Плотникова
Отопление дома
Введение
Существует несколько систем отопления частного дома. Не представляет особого труда понять, как действует та или иная система отопления даже человеку, который никогда раньше не сталкивался с этой проблемой.
Системы отопления индивидуальных домов по типу теплоносителя подразделяются следующим образом:
• водяная система, в которой трубы нагреваются горячей водой; является доминирующей в России по причине своей доступности и надежности;
• морозоустойчивая система, заполненная незамерзающей жидкостью;
• система электрического обогрева, отапливающая помещения при помощи электроприборов;
• система инфракрасного обогрева, нагревающая поверхности пола, стен и любых предметов, находящихся в помещении, посредством воздействия лучей инфракрасного спектра. Данный способ обогрева представляет наиболее современные системы отопления индивидуальных домов.
Естественно, произвести монтаж отопления дома своими руками будет нелегко, ведь все придется делать самостоятельно. Прежде всего, имеет смысл рассмотреть наиболее оптимальный и приемлемый по расходам вариант — водяное отопление.
Наша страна располагает огромными запасами природных ископаемых и древесины, поэтому в различных регионах используют разнообразные виды топлива. Именно от топлива зависит и тип применяемого котельного оборудования систем отопления индивидуальных домов. Для обеспечения максимальной эффективности сжигания того или иного горючего материала и получения заданных параметров теплоносителя для каждого вида топлива применяют и свой вид котлов.
По виду используемого топлива различают три основные системы отопления индивидуальных домов:
• газовая система, работающая на сжиженном газе, подаваемом к дому по централизованному газопроводу;
• твердотопливная система, в которой топливом служат дрова для растопки и каменный уголь;
• жидкостная система, в которой сжигают мазут.
Тепло, полученное при сжигании топлива, нужно эффективно использовать для нагрева воздуха в помещении. Поэтому современные системы отопления индивидуальных домов оборудуют отопительными приборами, которые устанавливают в каждом помещении и соединяют трубами в единую отопительную систему.
Системы отопления индивидуальных домов подразделяют и по способу их монтажа в помещении:
• однотрубная, когда трубу отопления прокладывают по всему периметру здания в одну «нитку» и возвращают в котел с противоположной стороны;
• двухконтурная система представляет собой две параллельно установленные трубы отопления — для подачи горячей воды и возврата ее в котел.
Как можно понять из сказанного, для современных систем отопления индивидуальных домов свойственно широкое разнообразие, они способны удовлетворить любой, самый прихотливый вкус. Выбор типа системы отопления очень важен, поскольку в ходе его нужно учесть все, чтобы затем не производить переделку на ходу.
Многие домовладельцы выбирают водяное отопление, поскольку вода является наиболее оптимальным теплоносителем. Для ее разогрева до заданной температуры требуется минимальное количество энергии. Для системы отопления дома примерно в 100 м2 необходимо энное количество антифриза или масла, что однозначно будет стоить дороже воды.
Альтернативой водяному отоплению можно считать паровое, однако этот тип теплоносителя нуждается в более тщательных расчетах при монтаже системы отопления и в более надежном оборудовании из-за очень высокой температуры теплоносителя.
Выбор источника энергии для разогрева теплоносителя — дело сугубо индивидуальное, поскольку он зависит от наличия централизованных источников: газа или электроэнергии, возможности доставки мазута, реальности установки солнечных батарей и прочих факторов. Во многом выбор еще зависит от стоимости источника энергии. В настоящее время самым оптимальным вариантом представляется установка газового котла. Далее по стоимости источника энергии идет электроотопление, конвекторное отопление и котлы на жидком топливе, стоимость дизельного топлива несколько выше.
О солнечных батареях имеет смысл говорить только в тех местах, где большое количество солнечных дней зимой позволяет применять солнечную энергию.
Водяное отопление
Обустройство водяного отопления в собственном доме предоставляет его владельцу большие преимущества по сравнению хотя бы с печным. Они чувствуются при обогреве сразу нескольких жилых помещений, расположенных в строениях различной этажности. Кстати, специалисты подсчитали, что водяное отопление может обеспечить 20-ную экономию топлива по сравнению с отоплением печным.
Выбор типа системы водяного отопления
Водяное отопление действует по удивительно простому принципу, в нем роль теплоносителя играет вода, иногда — антифриз. Вода нагревается в котле, циркулирует по замкнутому трубопроводному контуру и передает тепло радиаторам отопления или любым другим отопительным приборам. Циркуляция воды в системе отопления может быть естественная и принудительная. Кроме того, различают однотрубное и двухтрубное устройства водяного отопления.
Простейшая система водяного отопления работает по принципу естественной циркуляции теплоносителя. Разница в плотности горячей и холодной воды активизирует ее движение по системе трубопроводов: более легкая горячая вода поднимается по стояку к нагревательным приборам. Отдав тепло, охлажденная жидкость по обратному трубопроводу поступает в котел. Давление теплоносителя в охлаждаемых стояках всегда превышает уровень давления в главном стояке, подающем горячую воду. За счет разницы в уровне давления охлажденный теплоноситель при возвращении в котел вытесняет нагретую воду и обеспечивает ее непрерывную циркуляцию. Для нормального функционирования системы в режиме естественной циркуляции воды необходима разность температур на выходе из котла и входе в него в пределах 20–25 °C (к примеру, 85 и 60 °C). Кроме того, для поддержания в системе непрерывной циркуляции воды следует утеплять основной стояк.
Процесс циркуляции носителя можно ускорить за счет увеличения расстояния по высоте между отопительными приборами и котлом, но минимальное их удаление не может быть свыше 3 м.
Поэтому отопительное оборудование (котел) рекомендуется устанавливать в подвале, где обычно устраивают и топливохранилище. При таком варианте отопления можно обогреть дом, а при желании и соорудить теплицу на чердаке.
Надежная и недорогая система отопления собственного дома — это мечта любого домовладельца. В течение долгого времени тепло в частных домах создавалось печным отоплением, поскольку ничего надежнее печи человек пока не придумал.
При отсутствии подвального помещения котел устанавливают на цокольном этаже, что соответствует уровню отопительных приборов первого этажа дома. В этом случае рекомендуется поместить центр котла по вертикали чуть ниже осевой линии отопительных приборов, за счет «приямка» можно достичь нужного смещения в 15–20 см.
Система отопления, действующая по принципу естественной циркуляции воды, как правило, функционирует в пределах 15–30 м. Обычно именно на этой длине совершается падение давления воды, которое расходуется на преодоление внутрисистемного трения. Для его снижения рекомендуется применять в системе трубы большего диаметра, а отопительные приборы должны иметь широкие проходные отверстия.
Также система водяного отопления может быть с принудительной циркуляцией теплоносителя в замкнутом обогревательном контуре за счет работы небольшого насоса. Принудительная циркуляция позволяет увеличить скорость движения теплоносителя.
Конструктивно системы водяного отопления с естественной или искусственной циркуляцией подразделяют:
• на системы с верхней и нижней разводкой по месту прокладки подающей магистрали;
• однотрубные и двухтрубные по способу присоединения нагревательных приборов к подающим стоякам;
• на системы с вертикальными и горизонтальными стояками в зависимости от их расположения;
• на системы с тупиковой схемой и попутным движением воды в магистралях по схеме прокладки магистрали.
В частном доме можно установить системы отопления двух типов: однотрубные и двухтрубные, а также отопительные системы с применением коллекторов, радиаторов (батареи) и регистров. Каждая система имеет свои недостатки и достоинства.
Для того чтобы облегчить домовладельцам выбор предельно рациональной системы отопления, принята определенная классификация индивидуальных домов и коттеджей в зависимости от формы крыши и этажности:
• одноэтажные дома с подвалом или без подвала, но с крутой крышей, отнесены к типу А;
• одноэтажные дома с подвалом или без подвала, но с плоской крышей, отнесены к типу Б;
• многоэтажные дома (2 этажа и более) с плоской или крутой крышей, с обязательным подвалом отнесены к типу В.
Для одноэтажных домов типа А с крутой крышей допустимо применять только вертикальное централизованное водяное отопление, поскольку система с горизонтальной разводкой не способна обогреть чердачное помещение с круто падающей крышей. В таких домах с подвалом или без него желательно применять двухтрубную систему водяного отопления с естественной циркуляцией с верхней или нижней разводкой. При наличии подвала и установке в нем котла, высота дымовой трубы должна достигать 10 м и больше. При отсутствии подвала котел полагается ставить на первом этаже, а систему выполнять только с верхней разводкой.
Для одноэтажных домов типа Б с плоской крышей с подвалом следует использовать систему с горизонтальной разводкой и установкой котла в подвале. Высота трубы таких домов обычно не превышает 4–6 м, поэтому топливо желательно применять жидкое. Газовый котел не принято ставить в подвале.
В домах типа Б, но без подвалов, также следует применять систему с горизонтальной разводкой. Поскольку котел устанавливают на первом этаже не заглубленный, то можно использовать газ или жидкое топливо.
В двухэтажных домах имеет смысл применять двухтрубную систему водяного отопления с вертикальными стояками с верхней или нижней разводкой. При использовании горизонтальной разводки невозможен обогрев всех помещений дома.
Системы отопления с верхней и нижней разводкой отличаются способом подачи теплоносителя, разницу между ними можно понять на примере двухэтажного дома с подвалом и чердачным помещением. При верхней разводке горячая вода поступает в расширительный бак, который установлен в чердачном помещении. Из бака она устремляется в различные стояки, поступая по ним к нагревательным приборам-радиаторам (рис. 1).