Отопление частного дома
Существует несколько вариантов технического решения для системы отопления. Каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. В интернете без труда можно найти массу информации по каждой из этих систем. Поэтому тут я приведу только общее описания и мои рекомендации относительно данных систем.
Системы водяного отопления
Система водяного отопления частного дома состоит из двух основных компонентов – это котельная (маленький тепловой пункт) в которой подогревается вода для системы отопления и комнатные отопительные устройства для индивидуального обогрева помещений.
Центром котельной является источник тепла – как правило это котел, он может быть газовый, дизельный, электрический, дровяной. Но в любом случае его задача подогреть воду, которая с помощью циркуляционного насоса будет подаваться к комнатным отопительным устройствам. Вместо котла для подогрева воды может быть использован тепловой насос воздушного или водяного охлаждения, при этом учитывать, что при температурах наружного воздуха ниже минус 15оС – минус 20оС, воздушный тепловой насос значительно теряет свою эффективность. Также широкую практику получило совместное использование (дублирование-резервирование) электрического и газового котла или котла и теплового насоса. Но в любом случае на выходе из котельной мы получаем подогретую до 50-90оС воду. Хотя, в ряде случаев рекомендуется использовать в водяных системах отопления не просто воду, а незамерзающую жидкость на основе этиленгликоля. (Вопрос о том, что выбрать - воду или незамерзающую жидкость? - очень важен уже на этапе выбора системы отопления, т.к. использовать незамерзающую жидкость в системе, рассчитанной на обычную воду хорошо не получится.)
Подогретая вода по трубам подается в отопительные устройства. Наиболее распространенными отопительными устройствами на настоящий момент являются настенные радиаторы отопления (чугунные, алюминиевые, биметаллические) или конвекторы (стальные и медные), алюминиевые, би-металлические), хотя вариант использования теплых полов вместо радиаторов и конвекторов становится все более популярным.
Настенные радиаторы наиболее простой, дешевый и удобный в эксплуатации вариант отопительного устройства. В большинстве случаев радиаторы устанавливаются под окнами, что так же препятствует образованию конденсата на окнах. Однако, современная архитектура и дизайн предъявляют все более жесткие требования к отопительным устройствам, поэтому заслуженным спросом на рынке пользуются более дорогие, напольные, встраиваемые конвекторы. Для монтажа напольного конвектора достаточно иметь всего 100-150 мм чернового пола. Энергоэффективные дома, с расчетными теплопотерями 40-60 Вт/м2 и менее позволяют использовать водяной теплый пол в качестве основного отопительного устройства. Для сравнения, теплопотери стандартного кирпичного дома, построенного в соответствии со строительными нормами, составляет 90-100 Вт/м2, при таких теплопотерях одного теплого пола оказывается недостаточно. При строительстве теплого пола, в черновой пол каждого помещения монтируются трубы, так чтобы равномерно покрывать всю поверхность пола. Такое решение позволяет поддерживать в помещении комфортную температуру 21-24оС и при этом температура самого пола не будет превышать 27-30оС. Важным преимуществом водяного теплого пола перед электрическим теплым полом является тот факт, что мебель в комнатах может быть расставлена так, как этого хочет хозяин, без ограничений.
Во многих странах, с более теплым климатом, существует практика объединять систему водяного отопления и системы кондиционирования воздуха. Подогретая вода от котельной (от теплового насоса) может подаваться и в фанкойлы и даже в охлаждающие балки. В этом случае фанкойлы будут выполнять функцию отопительных устройств. В теории такая система достаточно надежна и работоспособна. Но есть ряд практических особенностей, из-за которых я не могу рекомендовать использовать фанкойлы в качестве основных отопительных устройств для частного жилого дома.
Электрическое отопление
Электрические системы отопления значительно проще, чем системы водяного отопления и на первый взгляд даже не требует серьезного проектирования. Но тут есть определенные моменты, на которые нужно обратить внимание или проконсультироваться с экспертом {гиперссылка на консультации}.
В каждое отдельное помещение устанавливается индивидуальный электрический нагреватель, как правило настенный конвектор, который может быть надежно закреплен на стене, что очень важно для безопасной эксплуатации системы.
С точки зрения строительной теплофизики, наиболее правильное место установки электрического конвектора, точно такое же, как и для водяного, – пространство под окном. Но, нельзя забывать, что электрический конвектор ни в коем случае нельзя закрывать посторонними предметами, например, тканью. Это может привести к возгоранию, даже несмотря на то, что сам конвектор имеет защиту от перегрева. Поэтому при установки электрических конвекторов под окнами, нужно забыть о традиционных шторах и тюли на окнах. В крайнем случае можно использовать различные варианты оконных жалюзи.
Альтернативным вариантом электрического нагревателя является электрический теплый пол. В этом случае специальный греющий кабель или греющий мат монтируется в черновой пол или непосредственно под чистовое покрытие (напольная плитка, паркетная доска, ламинат, ковролин). В этом случае очень желательно уже на этапе строительства иметь план расстановки мебели в каждом помещение. Потому, что для большинства систем электрического теплого пола установка мебели на участки, где заложен греющий кабель запрещена или крайне не рекомендуется.
Самым важным вопросом для электрического отопления будет вопрос подключения электрических нагревателей к электросети. В кирпичный домах и домах из пенобетона вопросы прокладки электрических кабелей менее критичны с точки зрения пожарной безопасности, чем в домах из бруса, каркасных, и СИП панельных домах. Однако именно в каркасных и СИП домах использование электрической системы выглядит наиболее привлекательным, так как максимальные расчетные теплопотери таких домов могут составлять всего 30-50 Вт/м2.
Если в доме планируется система электрического отопления, то для нее нужно заранее предусмотреть соответствующую электропроводку и правильно сделать электрощит. Конечно, электронагреватель небольшой мощности можно включить в стандартную электрическую розетку. Как правило в жилых домах устанавливаются розетки на номинальный ток 10А, а значит к такой розетки можно подключить электрический конвектор мощностью до 2 кВт, но только один. Стандартные, бюджетные, проекты электрики для частного дома предусматривают подключение к одному силовому кабелю несколько розеток, расположенных в разных комнатах. В этом случае нужно быть уверенным, что сечение кабеля и автомат защиты соответствуют суммарному потреблению электричества конвекторами. Для подключения силовых электрических розеток как правило используется медный кабель сечением 3х2.5мм., который может выдержать достаточно большую нагрузку, но на такой кабель устанавливают автомат защиты номиналом 16А, поэтому доступная суммарная мощность на одну линию будет 3.5 кВт, что для отопления совсем немного.
Еще одно ограничение, с которым достаточно часто сталкиваются застройщики частных домов – 15 кВт электрической мощности. При превышении данной нагрузки современные электросчетчики просто временно отключают электроснабжение дома. Рассмотрим этот вопрос более подробно.
Если у Вас небольшой частный дом, то на хозяйственно-бытовые нужды нужно иметь резерв мощности минимум 4-6 кВт – вскипятить чайник, воспользоваться микроволновкой, освещение, холодильник, насос водоснабжения и т.д. Таким образом для системы электрического отопления остается доступным порядка 10 кВт мощности. Этого вполне достаточно для того, чтобы зимой обогреть энергоэффективный дом площадью до 180м2, расположенный, например, в центральном федеральном округе.
Для отопления дома площадью 120-180 м2, вам потребуется порядка 12 электрических конвекторов. Особенность электрических конвекторов в том, что они не могут плавно регулировать потребляемую мощность. Допустим, не имея теплового расчета для каждого помещения будут использоваться нагреватели мощностью 1.5 кВт. Это означает что нагреватель будет работать в двух режимах Выключен – электропотребление 0 кВт и Включен – 1.5кВт. Если хотя бы 7 из 12 нагревателей включатся одновременно, электропотребление Вашего дома превысит ограничение, и дом будет «временно» отключен от электроснабжения, потому что сработает автомат защиты или ограничитель мощности на вводе в дом. А если Вас нет дома в это время, чтобы восстановить электроснабжение? - тогда дом начнет остывать, а остывает каркасный или СИП дом достаточно быстро. Если на улице -25оС и пасмурно, а в доме на момент выключения было +15, то уже через сутки температура в каркасном или СИП доме может упасть ниже 0 оС, со всеми вытекающими последствиями, в том числе поломок сантехники, стиральной и посудомоечной машины. Чтобы избежать аварийную ситуацию в самый не подходящий момент, важно очень тщательно подойти к выбору мощности каждого электрического конвектора для каждого помещения, так чтобы их суммарная мощность максимально соответствовала имеющимся ограничения мощности, но при этом мощность каждого отдельного нагревателя была достаточна для обогрева помещения, в котором он будет установлен. Вот именно для этого, для того чтобы точно выбрать мощность электрических конвекторов, Вам может понадобится расчет теплопотерь, который поможет определить требуемые нагрузки по каждому помещению.
И конечно же нужен качественный проект электроснабжения дома. Нельзя надеяться, что проектировщик электрик сам учтет все особенности использования электрических конвекторов. Как минимум, вместе со всеми пожеланиями, Вы должны будете выдать проектировщику мощности, количество и места расположения конвекторов. Только в этом случае он сможет хорошо сгруппировать силовые кабели и распределить нагрузку по фазам. При этом нет необходимости тянуть отдельный кабель к каждому электрическому конвектору и ставить отдельный автомат защиты на каждую линию. Но объединять кабели, которые идут к бытовым розеткам и розеткам для подключения электрических нагревателей точно не нужно. При выборе марки и производителя кабеля нужно иметь ввиду, что в холодный период года система электрического отопления будет работать практически постоянно, а это значит то, что на протяжении нескольких месяцев электрические кабели будут работать под максимальной нагрузкой. Хорошим решением может быть отдельный электрощит, с отдельным размыкателем на вводе, предназначенный только для системы электрического отопления. Ну и конечно же при отоплении электрическими конвекторами не стоит экономит на качестве автоматы защиты на электрическом щитке.
Таким образом, если для постоянной системы электрического отопления делать качественную и надежную электропроводку, а это нужно делать, ее стоимость будет сопоставима со стоимостью системы водяного отопления с электрическим котлом.
Воздушная система отопления
Воздушная система отопления для частного дома является самым эффективным, комфортным, функциональным, но в то же время самым сложным техническим решением. Основой системы служит вентиляционная установка (чаще центральный кондиционер), которая подогревает воздух до температуры порядка +40оС, и по широким воздуховодам подает его в каждое помещение дома.
Проектировать воздушную систему отопления нужно начинать практически одновременно с разработкой архитектурной части проекта. Для оборудования необходимо предусмотреть достаточно места в техническом помещении, а возможность монтажа приточных и вытяжных (рециркуляционных) вент-каналов и шахт ко всем помещениям должна быть учтена уже на этапе принятия общих архитектурных и конструкторских решений.
Многих так же останавливает от использования воздушной системы отопления более высокая стоимость, по сравнению с альтернативными системами отопления, рассмотренными выше. Но тут ещё вопрос, как считать стоимость. Дело в том, что воздушная система отопления одновременно является и системой вентиляции, а в летнее время при наличии охладителя (чиллера, компрессорно-конденсаторного блока, реверсивного теплового насоса), выполняет функцию кондиционирования. Кроме того, в систему воздушного отопления могут быть установлены: центральный увлажнитель воздуха как электрический, так и адиабатический, который не требует большого расхода электроэнергии; высокоэффективные фильтры, такие же как используются, например, для микроэлектронники или фармацевтической промышленности, угольные фильтры, и даже бактерицидные лампы. Таким образом, кроме системы воздушного отопления Ваш дом сразу можете получить систему вентиляции, кондиционирования, очистки и увлажнения воздуха, а значит обеспечить круглогодично комфортные условия самого высочайшего уровня во всех своих помещениях.
Однако, чтобы система воздушного отопления действительно радовала Вас и обитателей Вашего дома долгие годы, при ее проектировании нужно обратить внимание и учесть целый ряд нюансов, которые на первый взгляд не столь очевидны, или кажутся не существенными. Поэтому даже имея на руках готовый проект воздушного отопления будет совсем не лишнем получить независимую консультацию по проектному решению и понять все особенности предложенной системы еще до ее монтажа [гиперссылка на консалтинг]. В качестве примеров далее рассмотрим некоторые моменты.
Резервирование. Согласно российским СНиП воздушные системы отопления должны иметь резервирование. Разумеется, эти нормы были написаны совсем не для частного дома ил коттеджа, но в них есть рациональность. При выходе из строя вентилятора, ваш дом остается без обогрева. А вентилятор – это не лампочка, его нельзя просто так выкрутить, купить в ближайшем магазине новый и заменить за пару минут. Хороше еще если нужная модель окажется на складе одной из коммерческих компаний в Москве. А если нет. А еще его нужно купить, привезти и заменить. Счет зимой идет на часы, ведь ваш дом медленно, но верно остывает. Чтобы избежать такой ситуации, хорошо можно предусмотреть наличие в вашей установки двух вентиляторов, хотя бы 50% производительности. Еще одним решением может быть вариант заранее приобрести резервный вентилятор, в этом случае замена современного ЕС вентилятора займет около получаса, а выполнить ее сможет и работник со средней квалификацией, например рядовой сотрудник службы эксплуатации управляющей компании.
Рециркуляция. Нужно понимать, что установки воздушного отопления работают в режиме рециркуляции, т.е. теплый воздух подается в помещение, но потом вытягивается из него и поступает обратно в вентиляционную установку. Поэтому воздух который был в одной спальне, через какое то время перемешается с общим объемом и попадет в другую спальню или комнату. Поэтому из системы воздухного отопления, как минимум из контура рециркуляции воздуха, хорошо бы исключить такие помещения как сан-узлы и ванные. А если кто-то из членов семьи подхватил вирус и кашляет? – тогда этот вирус быстро распространится в другие помещения. Конечно если в вентиляционной установки установлены сверхвысокоэффективные воздушные фильтры (класса H11 и выше), и работают бактерицидные лампы, все не так плохо. Но, как вариант для большой и дружной семьи, я бы рекомендовал выделить в доме одну резервную комнату (например, гостевую), в которая будет изолирована от общей системы воздушного отопления.
Защита от шума. Ваша система воздушного отопления будет работать в режиме 24 часа в сутки 7 дней в неделю. Поэтому важно максимально снизить возможный уровень шума и вибраций. В проекте должны быть предусмотрены необходимые шумоглушители, причем как центральные, так и местные, использованы плотные и герметичные воздуховоды с ниппельным соединением, которые не будут свистеть, шипеть и вибрировать, фасонные детали имеют повороты с достаточно большими радиусами изгиба. Воздухораспределители имеют достаточно большие статические камеры. Я уже не говорю про выбор оборудования и его исполнения, думаю это вопрос очевидный.
Воздухораспределение. Возможно самый важный момент при строительстве воздушного отопления, ведь именно от того насколько качественно и тихо будет подаваться воздух напрямую зависть уровень комфорта в помещении. Можно поставить самое дорогое оборудование, сделать отличные воздуховоды, но если сэкономить или неправильно подобрать и разместить решетки и диффузоры, в помещении будет сквозняк и большая разница температур, что совершенно некомфортно и способствует простудным заболеваниям. При этом нужно учитывать, что зимой система будет подавать в помещение теплый воздух, а в летнее время холодный, и конечно же обратить внимание на уровень шума от воздухораспределителей.
Печи и камины
Есть люди, для которых частный дом — это не дом, если в нем нет красивого камина. Но обогревать помещения современных домов круглогодично с помощью камина это настолько невыгодно, неудобно и нецелесообразно, что в наши дни камин стал больше декоративным элементом интерьера, чем основной системой обогрева помещений.
Что касается печного отопления, то при наличии электричества, а тем более газа, использовать печное отопление в качестве основного источника тепла немеет никакого смыла, не говоря уже об опасности пожара или отравления угарным газом при неосторожной эксплуатации. Однако, в дали от цивилизации, в условиях отсутствия доступного газоснабжения и регулярных перебоев с электричеством особенно зимой, одноэтажный дом с печным отоплением остается самым надежным жилищем.
Вместо заключения
Вот основные варианты решения задачи отопления для частного дома или коттеджа, которые применяются в настоящие время в нашей климатической зоне.
Выбрать какой именно вариант системы отопления подойдет Вам, под Ваши требования к уровню комфорта, Ваш образ жизни, Ваши пожелания и возможности, а также под конструктив Вашего дома и планируемый режим эксплуатации действительно трудная задача.
