Пройшли часи, коли жителі приватних будинків із задоволенням перебиралися в тісні, але «упорядковані» багатоповерхівки. Адже тільки тут були доступні чудові блага цивілізації у вигляді жаданого централізованого опалення. Минув час і практично всім стало доступно автономне опалення приватного будинку своїми руками подібну систему можна облаштувати без особливих складнощів. Головне – правильно підібрати тип конструкції, грамотно її спроектувати і встановити. Щоб не допустити помилки в таких важливих питаннях, варто ближче познайомитися з видами опалювальних систем, які можна облаштувати в будь-якому приватному будинку. Існує кілька варіантів систем опалення. Їх основна відмінність – у вигляді використовується для обігріву приміщення теплоносія. Розглянемо докладніше кожну з конструкцій.
Варіант # 1 – водяне опалення
Система проектується як замкнутий контур, по якому циркулює розігрітий теплоносій. У цій якості може використовуватися вода або ж незамерзаюча рідина на основі етиленгліколю, так званий антифриз. Другий варіант зручний у тому випадку, коли система може бути разморожена. Як джерело тепла використовується котел, розігріваючий теплоносій до потрібних значень температур. Прогріта рідина по трубах надходить в батареї, де і віддає тепло. Після чого повертається в котел. Тут вона знову розігрівається, і цикл починається заново.
Водяне або рідинне опалення являє собою замкнуту систему, усередині якої циркулює розігрітий теплоносій
Циркуляційний контур включає в себе систему трубопроводів, які забезпечують теплоносія рух через прилади опалення, та допоміжні елементи: розширювальний бак, вентилі, повітрозбірник та ін. Для облаштування трубопроводу можуть бути використані елементи з різних матеріалів:
- сталеві;
- мідні;
- поліпропіленові;
- із зшитого поліетилену;
- металопластикові.
Котли, призначені для систем водяного опалення, відрізняються за типом використовуваного палива.
Котли, що працюють на газі
Враховуючи, що газ – найбільш дешевий тип палива, в переважній кількості випадків вибирають саме таке обладнання. У процесі спалювання газу виробляється максимальна кількість тепла, а токсичність викидів в атмосферу мінімальна. Гідності конструкції:
- Економічність. Високий ККД і дешеве паливо.
- Тривалий термін експлуатації. Сталеві моделі прослужать 30 років, чавунні – 50 років.
- Відсутня необхідність створення запасів палива.
- Контроль при експлуатації системи не потрібно.
Недоліками обладнання вважається необхідність підведення до будинку газової магістралі, при підключенні потрібно складання та затвердження проектної документації у відповідних службах. Крім того є ймовірність, що сезонні стрибки тиску в газовій магістралі приведуть до відключення системи і поломки устаткування.
Газові котли, що використовують для своєї роботи найдешевше пальне, можуть бути виконані в настінному або ж підлоговому варіанті
Рідкопаливні котли
Для роботи обладнання використовується різне рідке паливо, найчастіше дизельне. Конструкція приладу така, що він функціонує в автоматичному режимі протягом всього опалювального періоду. Система легка в обслуговуванні і в догляді. До її достоїнств можна віднести:
- Повну автономність. Для автоматики потрібна електроенергія, але її можна отримати, встановивши додаткове джерело живлення.
- Високий ККД, який досягає 94%.
- Мінімальний рівень токсичних викидів.
Недоліками рідкопаливних котлів вважається висока вартість, як палива, так і устаткування. Також, є необхідність використання фільтра тонкого очищення, інакше котел швидко вийде з ладу. Можливо вам також доведеться облаштовувати приміщення з витяжкою для установки опалювального приладу і виділяти спеціальне місце для зберігання запасів палива.
Рідкопаливні котли дуже ефективні і відрізняються високим ККД, але високі ціни на паливо роблять їх недостатньо економічними
Твердопаливні системи
Котли працюють на різному твердому паливі. До нього відносяться дрова, пелети, вугілля, брикети, торф і т.п. Більш сучасна варіація – обладнання так званого тривалого горіння, в яких цикл згоряння палива значно збільшений. «Плюси» твердопаливного обладнання:
- Відносно невисока вартість.
- Тривалий термін експлуатації.
- Функціонування без споживання електрики, що дозволяє облаштувати повністю автономну систему опалення приватного будинку
До «мінусів» відносять трудомісткий догляд, необхідність постійного контролю роботи обладнання. Також зазначено, що ККД тут нижчі, ніж в інших систем. Ну і до всього іншого є необхідність у спеціальному приміщенні для зберігання запасів палива.
Твердопаливні котли можуть працювати на різних видах палива: пеллетах, дровах, вугіллі, торфі і т.п. При цьому ККД їх не дуже високий
Обладнання, що працює на електриці
Такі опалювальні прилади функціонують, споживаючи електроенергію. Вибираючи такий пристрій, слід обов’язково враховувати особливості місцевих мереж. У разі частих відключень є сенс подбати про резервний генераторі або ж додатково встановити котел, що працює на іншому паливі. Гідності обладнання:
- Компактність. Облаштування окремої котельні та монтаж димоходу не буде потрібно.
- Простота в експлуатації.
- Екологічна чистота.
- Невисока вартість обладнання.
З недоліків варто відзначити низьку економічність – витрата електроенергії досить великий. Також, для приладів потужністю понад 6 кВт потрібна наявність трифазної мережі на 380 В, а при наявності стрибків напруги автоматика котлів швидко виходить з ладу.
Комбіновані котли
Це пристрої, призначені для роботи на різних видах палива. Існує кілька різновидів обладнання. Найбільш популярні прилади з двома пальниками, які функціонують на рідкому паливі і газі, з камерою, призначеної для твердого палива і з навісними пальниками, що працюють на твердому, рідкому паливі та газі. А також обладнання, оснащене двома камерами згоряння і Теном, що дає можливість використовувати чотири типи палива. Перевагою комбінованих котлів вважається універсальність, яка дозволяє їм функціонувати при перебоях з основним паливом.
До «мінусів» пристроїв відносяться висока вартість обладнання, велику вагу і солідні габарити, а також енергозалежність приладів, автоматика яких працює від електрики.
Комбіновані котли особливо актуальні для місцевостей, де існують перебої з поставками певного виду палива. існують моделі, здатні працювати на чотирьох різних типах палива
Особливості проектування водяної системи
Водяна система опалення може бути спроектована різними способами. Розрізняють двох і одноконтурну конструкцію. Остання включає в себе один контур і може використовуватися лише для опалення будівлі. Тоді як перша оснащена відразу двома контурами, один з яких використовується для опалення, а другий задіюється для організації гарячого водопостачання. На практиці так само дуже часто встановлюють дві одноконтурних системи. За допомогою першої опалюють будинок, а друга прогріває воду. Вигода такого способу в тому, що в теплу пору працює тільки один котел, призначений для підігріву води.
Виходячи зі способу руху теплоносія виділяють:
- Однотрубну систему. При такому облаштуванні конструкції рідина послідовно переходить від однієї батареї до наступної. Відповідно, її температура в кожному наступному приладі буде нижчою. Якщо їх багато, то останні можуть недостатньо прогріватися. Головні недоліки такої системи: неможливість регулювання температури приміщення і необхідність відключення всього трубопроводу для проведення ремонтних робіт.
- Двотрубна система. До кожного радіатора підключаються по дві труби. Одна підводить розігрітий теплоносій, інша – відводить остиглий. Труби підключені до батарей паралельно, що дозволяє відключати при необхідності прилади від системи. Тепловтрати в останньому радіаторі набагато менше, ніж у однотрубної конструкції.
- Колекторна система. Передбачає установку колектора, від якого труби відходять до кожного радіатора окремо. За однією йде розігрітий теплоносій, по другий – повертається остиглий. Система дає можливість регулювати температуру в приміщенні і відключати ділянки для ремонту та обслуговування. Основний недолік – занадто велика витрата труб, а так само необхідність монтажу колекторного шафи.
Циркуляція теплоносія всередині трубопровід може здійснюватися природним або примусовим способом. У першому випадку рух рідини відбувається за рахунок різниці значень щільності нагрітої та охолодженої води. Діаметр вертикальних стояків проектується достатньо великим, щоб утворювалася спонукальна сила. Для організації примусової циркуляції використовуються спеціальні насоси різної потужності, які призводять рідина в рух. Діаметр труб в цьому випадку буде менше.
Використання колекторної розводки дозволяє найбільш раціонально облаштувати систему опалення. У цьому випадку можна регулювати температуру кожного радіатора і відключати його від системи у випадку необхідності
Водяне опалення для приватного будинку використовується в більшості випадків. Така популярність пояснюється незаперечними перевагами цього способу:
- Можливість забезпечення рівномірного розігріву радіаторів, відповідно, і комфортного температурного режиму.
- Безліч варіантів облаштування, що дозволяє вибрати оптимальний спосіб в кожному випадку.
- Високий рівень теплоємності теплоносія, який перевищує теплоємність повітря в 4000 разів.
- Використання трубопроводів меншого, ніж для повітряних або парових систем, діаметру.
- Можливість проводити регулювання ступеня нагріву приладів опалення.
- Відносно невисока вартість, низька витрата матеріалів.
До недоліків системи традиційно відносять складний монтаж, можливість завоздушіванія, небезпека розриву трубопроводу при замерзанні і швидку корозію труб при відсутності в них води. Крім того монтаж водяного опалення виявляється можливим тільки в процесі будівництва або ж капітального ремонту будинку.
Варіант # 2 – повітряні системи опалення
Альтернативою водяному опаленню вважається повітряне. Принцип його роботи полягає в переміщенні розігрітого повітря по будівлі. Відбувається це таким чином. В теплообмінник теплогенератора нагнітається повітря, де і відбувається його нагрівання. Оптимальною температурою розігріву буде вважатися 50 ° -60 °. Гаряче повітря по воздуховодам відправляється в опалювальне приміщення. Після охолодження він через спеціальні отвори або повітроводи обрата повертається до генератора тепла. Потім цикл повторюється.
Повітряне опалення відрізняється економічністю і низькою енергозатратністю. Відсутність проміжного теплоносія дозволяє додатково заощадити на трубопроводах і радіаторах
Нагрівання повітря в системі може здійснюватися кількома способами:
- З використанням газового пальника. Причому джерелом палива може стати як балон, так і газова магістраль.
- За допомогою теплового насоса.
- Із застосуванням дизельного пальника або ж приладу, що працює на відпрацьованому маслі.
- Гарячою водою, взятою з централізованої системи опалення.
Повітроводи можуть бути виконані з різних матеріалів. Довгі елементи не рекомендовані до установки, оскільки в такому випадку мають місце тепловтрати. Щоб їм запобігти в систему впроваджуються кілька допоміжних теплогенераторів. Оптимальною довжиною воздуховода вважається 30 м, а його відгалужень – 15 м. Раціональне рішення – доповнення повітряного опалення блоком кондиціонування. Таким чином, весь рік в будівлі можна підтримувати комфортну температуру, охолоджуючи його у спеку і обігріваючи в холоди. Крім того систему можна доповнити стерилізатором або зволожувачем повітря.
Вентиляція приміщень може здійснюватися різними способами:
- Природним. Передбачається, що гаряче повітря піднімається вгору і переміщається по воздуховоду довільно. Головний недолік методу в тому, що випадково потрапив через двері чи вікна в приміщення холодне повітря порушує циркуляцію. Гаряче повітря спрямовується вгору і гріє стелю, а холодний накопичується внизу, створюючи істотний дискомфорт.
- Примусовим. Здійснюється з використанням потужних вентиляторів, що прискорюють повітряний потік. Така система прекрасно працює в будь-яких умовах, навіть при наявності припливу холодного повітря. Її недоліком вважається шум, створюваний працюючими вентиляторами.
Повітряне опалення має ряд переваг:
- Економічність і низька енерговитратність. Радіатори і трубопроводи відсутні, немає так само і проміжного теплоносія, що дозволяє економити на його підігріві.
- Високий ККД.
- Можливість суміщення опалення з сучасними системами вентиляції і кондиціонування.
- Висока швидкість розігріву приміщення, на це йде всього близько півгодини.
- Простота монтажу та обслуговування.
- Тривала експлуатація.
У системи, однак, є й недоліки. Так, різниця температур на рівні підлоги і стелі, яка може становити 10 ° у приміщеннях стандартної висоти і 20 ° у високих. Плюс є необхідність використання спеціальних фільтрів на повітрозабір, інакше в приміщенні буде присутній досить велика кількість пилу. Деякі також скаржаться на постійний шум від роботи вентиляторів.
На відео представлений принцип роботи повітряної системи опалення:
Варіант # 3 – опалення електрикою
Принципова схема системи опалення електрикою досить проста і не передбачає наявності проміжного теплоносія. Вона включає в себе необхідну кількість конвекторів. Прилади обігрівають приміщення, використовуючи явище конвекції. Пристрої безпосередньо перетворять електричну енергію в тепло, яке віддається повітрю. Останній циркулює по приміщенню і прогріває його. У середньому конвектори віддають близько 80% тепла, що робить такі прилади досить ефективними. Основний недолік систем – нерівномірний прогрів приміщення. Холодне повітря накопичується у підлоги, а гарячий піднімається вгору. Тому досить часто їх використовують разом з системою «тепла підлога».
Конвектори безпосередньо перетворять електричну енергію в теплову. На малюнку представлено пристрій такого приладу
До достоїнств електричних опалювальних систем можна віднести:
- Простоту монтажу і використання.
- Компактні розміри приладів опалення, які не вимагають особливого догляду.
- Можливість ефективного регулювання рівня прогріву повітря в приміщенні.
- Безшумна робота системи.
- Висока гігієнічність і екологічність.
Завдяки цим перевагам електричні системи стали дуже популярні на території Європи. У нашій же країні вони відомі менше, хоча і вважаються дуже перспективними. Це пов’язано з такими недоліками систем як:
- Нестабільність в подачі електроенергії. При її відключенні житло залишається без опалення на невизначений термін, що неприпустимо в умовах суворої російської зими.
- Висока вартість електроенергії, яка в перспективі буде тільки рости.
До електричних систем можна віднести так само кабельні, стрижневі й плівкові «теплі підлоги», а так само інфрачервоні плівки, що використовуються для укладання на стелю. Розглядати їх як повноцінне основне опалення можна тільки для будівель, побудованих у відносно м’якому кліматі. Для всіх інших такі системи можуть застосовуватися тільки як доповнення.
Висновки по темі – що ж все-таки вибрати?
Варіантів облаштування опалення в приватному будинку існує безліч. Забудовник, який зіткнувся з проблемою вибору, повинен розуміти, що для кожного будинку можна підібрати кілька рішень, які можуть серйозно відрізнятися один від одного. Приймати остаточне рішення слід після реальної оцінки своїх фінансових можливостей, уважного вивчення місцевих умов і розгляду всіх аргументів «за» і «проти» якоїсь певної системи. Тільки такий підхід до справи гарантує, що опалення буде працювати без проблем і в домі завжди буде тепло.