О системах отопления

Для правильного выбора системы отопления в первую очередь стоит разобраться, в чем разница между доступными на рынке вариантами. В интернете очень много информации о различных системах и их преимуществах, однако, сложно найти четко структурированный подход к описанию наиболее распространенных решений. Итак, ниже рассмотрим, какие системы отопления существуют, чем отличаются и какое решение для какого типа объекта подходит наилучшим образом.

Типы отопления

Различают следующие, наиболее часто встречающиеся, типы систем отопления:

• газовое;

• водяное;

• воздушное;

• электрическое.

Менее распространенными являются паровое, динамическое и альтернативные типы отопления. К альтернативным типам относят: геотермальное, индукционное, инфракрасное, а также гелиосистемы. Они пока не так популярны в России, однако каждый из этих типов отопления имеет неоспоримые преимущества. 

Комбинированный тип отопления представляет собой различное сочетание из вышеперечисленных систем

По факту, в частных домах, на объектах сферы услуг, в кафе или ресторанах чаще всего одновременно используется несколько систем отопления и поэтому их можно назвать комбинированными.

Не все типы отопления могут одинаково эффективно применяться на различных объектах. Именно поэтому важно не упустить из виду конструктивные особенности отапливаемого помещения (назначение объекта, материал стен, возможность естественной циркуляции воздуха и т.д.). 

Вопрос законодательных ограничений

Например, в России паровое отопление запрещено использовать в частных домах. Цеха, производственные помещения или склады наиболее эффективно и экономично отапливать воздушной или паровой системой совместно с инфракрасными обогревателями. 

Для отопления кафе и ресторанов, кроме традиционной водяной системы отопления применяют воздушную систему, а также электрические конвекторы. Современно и эстетично смотрятся в ресторане системы огневоздушного отопления. Для офисного помещения чаще всего достаточно водяного отопления. В гостиницах и отелях всегда кроме водяного отопления имеются элементы воздушного отопления.

Исходя из перечисленных выше систем отопления, можно выделить и основные виды теплоносителей. Это вода, воздух и пар. А основные пути передачи тепла при этом: конвективное, лучистое и конвективно-лучистое.

Способы передачи тепла

Различают следующие, наиболее часто встречающиеся, способы отопления:

• Конвективное;
• Лучистое;
• Конвективно-лучистое.

Конвективное отопление

При конвективном отоплении происходит перемешивание горячего и холодного воздуха. И таким образом отапливается помещение. Недостатком является то, что происходит перепад температур и сверху помещения скапливается теплый воздух, а внизу остается холодный, что не очень комфортно. 

Типичными представителями таких отопительных приборов являются настенный электрический конвектор и водяной конвектор плинтусного исполнения (плинтусный конвектор).

Лучистое отопление

При лучистом отоплении основной способ передачи тепла – излучение, и уже в меньшей степени – конвекция. Приборы использующие лучистое отопление помещаются непосредственно над или под обогреваемой зоной. Например, приборы инфракрасного обогрева – это пример лучистого отопления.

Конвективно-лучистое отопление

К конвективно-лучистому типу устройств отопления можно смело отнести теплый пол (электрический или водяной, не важно). Непосредственно воздух не нагревается при данной технологии. Тепло передается напольному покрытию, а уже от него происходит нагрев воздуха в помещении. При этом воздух прогревается достаточно равномерно, и это является одним из достоинств использования теплого пола. 

Однако, при холодной зиме для достижения комфортной температуры во всем помещении, приходится включать теплый пол «на всю», и, в таком случае, ходить по нему уже достаточно горячо. 

Поэтому технологию «теплый пол» лучше использовать вместе с радиаторами или электрическими настенными конвекторами. 

При этом наиболее эффективным является показатель 50/50, то есть половина тепла «вырабатывается» конвективными приборами, а половина – лучистыми.

О теплоносителях

Наиболее распространенным теплоносителем является вода. И для частных домов, где есть постоянные жильцы, она подходит наилучшим образом. Но есть еще несколько видов теплоносителей:

• Антифриз

• Пар

• Воздух

Антифриз

Антифриз или какие-либо добавки для воды стоит использовать только в том случае, если требуется периодически оставлять дом пустым на какое-то время в зимний период. 

Но надо иметь в виду, что антифриз надо периодически менять в системе обогрева. Система должна быть полностью герметичной т.к. незамерзайки могут быть токсичными. И для некоторых котлов есть жесткие требования по типу используемого состава антифриза. Иначе котел может выйти из строя.

Пар

Воздух и пар используются в подавляющем большинстве случаев для отопительных систем промышленных предприятий, складов, небольших производств. 

Недостаток пара как теплоносителя и соответственно паровых систем отопления в том, что он используется с рабочей температурой более 150 градусов, и это приводит к быстрому износу приборов, а также ограничениям в его использовании. Из-за высокой температуры пыль, оседающая на тепловые приборы и трубы, начинает плавиться и издает неприятный запах в помещении. 

Воздух

Воздух в качестве теплоносителя удобен т.к. не требуется системы возврата теплоносителя, проще говоря, не нужна система труб. Воздух имеет высокую проникающую способность и поэтому быстро способен нагреть помещение. 

Однако, поток горячего воздуха создает шум. И использование воздушного отопления непременно должно идти в купе с продуманной системой принудительной вентиляции.

Именно по перечисленным выше причинам водяной тип отопления пользуется огромной популярностью.

Работа системы отопления

Наиболее распространенная система водяного отопления состоит из котла (или нескольких котлов отопления) труб и радиаторов и/или конвекторов. Система работает очень просто: в котлах нагревается вода, по трубам она поступает в радиаторы и/или конвекторы, которые отдают тепло в помещение, и обратно уже потерявшая свою температуру вода поступает в котлы для очередного нагрева. 

Такая схема проста в монтаже, надежна и экономична в использовании. Теплоноситель (вода) движется за счет использования специального циркуляционного насоса, либо за счет разницы температур (при использовании естественной циркуляции в энергозависимом котле отопления).

Иногда вместо воды используется антифриз (незамерзающая жидкость), этот вид теплоносителя очень удобен в ситуациях, когда дом остается в зимний период времени без жильцов, и надо чтобы теплоноситель в трубах не замерзал. При этом можно приехать в любой момент, включить котел и снова отопление работает. Не приходится иметь сложности с продувкой труб и батарей на зимней период времени.

Способы разводки систем отопления

Существует два основных типа разводки:

• Одноконтурная;

• Двухконтурная.

Одноконтурная схема

Одноконтурная схема в простом ее исполнении выполняет только одну функцию – отопление помещения. Зачастую, учитывая плюсы одноконтурного котла отопления, в одноконтурную схему добавляют бойлер для нагрева воды и создают двухтрубную разводку, где часть воды идет на обогрев помещения, а часть используется в качестве ГВС для нужд жильцов.

Двухконтурная схема

Двухконтурная схема отопления, использующая соответственно двухконтурный котел способна уже не только отапливать помещение, но также и производить нагрев воды без подключения дополнительного внешнего оборудования (бойлера/водонагревателя). В двухконтурном котле есть еще один теплообменник, который отвечает, как раз, за нагрев санитарной воды (которая течет у нас из-под крана).

При принятии решения о том, какую схему проектировать и какое котельное оборудование устанавливать важно иметь ввиду, что одноконтурный котел вместе с бойлером, как правило, будут стоить дороже, чем двухконтурный котел. 

Более того, такая комбинация занимает больше места при монтаже и имеет дополнительные соединения, которые со временем конечно надо будет менять.

Подробнее об одноконтурных и двухконтурных котлах смотрите раздел котельные и водонагреватели

Плюсы и минусы одноконтурных и двухконтурных схем отопления можно выделить следующие:

Для большого дома или большого количества жильцов одноконтурная схема подключения с установкой бойлера (водонагревателя) подойдет наилучшим образом. В большом доме всегда легче выделить нужную площадь для оборудования котельной. При этом всем жильцам будет хватать напора воды даже при одновременном включении.

Двухконтурный котел (который является сердцем двухконтурной схемы подключения) значительно легче устанавливать в небольшом помещении, чем тандем из одноконтурного котла с бойлером. Поэтому двухконтурная схема лучше подходит для домов небольшой площади. 

Но надо понимать, что в этом случае может быть некоторая нестабильность с температурой воды при одновременном использовании (т.к. двухконтурный котел имеет в себе меньший резервуар для хранения нагретой воды). Однако если семья небольшая, то это неудобство будет незаметно.

То есть если в доме семья 2-3 человека, то идеальным решением будет компактный двухконтурный котел. Если в семье 4-5 человек с детьми, да еще и два санузла, то одноконтурный котел в совокупности с бойлером будет наилучшим решением.

Основные варианты разводки трубопровода

Система отопления частного дома (и не только дома, но и любого объекта) может строиться на основе трех вариантов разводки трубопровода:

• Однотрубная; 

• Двухтрубная; 

• Коллекторная. 

Часто, для максимально эффективного отопления используется комбинация из двух типов разводки.

Однотрубная система

Однотрубная система разводки характерна наибольшей популярностью в силу простоты и экономичности монтажа. Здесь все отопительные приборы подключаются последовательно друг за другом и располагаются «на одной трубе». 

То есть теплоноситель идет из котла от одной батареи к другой, постепенно отдавая свою тепловую энергию. На последней батарее, как не трудно догадаться, тепловая эффективность сильно падает т.к. вода уже потеряла половину своей температуры. Эта особенность является главным недостатком однотрубных схем разводки. 

Однако, надо отметить, циркуляционные насосы могут в определенной степени сгладить данный негативный эффект. Но это означает увеличение затрат на эксплуатацию т.к. насосы будут работать постоянно, а это существенный расход электроэнергии.

К минусам часто относят невозможность регулировки температуры в каждом отдельном радиаторе/батареи. Но эта проблема уже давно решена установкой так называемых байпасов (обводных контуров). При этом на радиатор/батарею устанавливается запорная арматура и таким образом можно регулировать подачу теплоносителя или вовсе отключить отдельно взятую батарею из цепи.

Если дом в один и два этажа, то проектировка и монтаж системы отопления основанной на однотрубной разводке большого труда не составит. Однако если этажей в доме больше, то тут уже надо предусмотреть много нюансов и принять дополнительные меры для нормального функционирования системы отопления с равномерной передачей тепла в каждом радиаторе/батарее.

Неоспоримые достоинства однотрубного варианта разводки следующие:

1. В случае открытого монтажа внешний вид сохраняется вполне приличный

2. Относительно невысокие затраты на оборудование и монтаж, по сравнению с другими видами разводки.

3. Возможность подключения нескольких котлов отопления, причем это могут быть котлы разного типа (работающие на разном топливе). Это позволяет поддерживать отопление в рабочем состоянии, даже если случается недостаток какого-то типа топлива.

Двухтрубная разводка

Что касается двухтрубной разводки, то она более популярна, хоть и сложнее в исполнении. Принцип работы такой схемы заключается в том, что каждый радиатор системы имеет два отдельных трубопровода, прямой и обратный. По первой трубе теплоноситель поступает в отопительный прибор, а по второй, соответственно, возвращается обратно в котел.

Система трубопроводов может быть устроена по-разному, либо это два общих стояка, от которых отходят ответвления к каждому радиатору, либо каждый отопительный прибор имеет свой прямой и обратный трубопровод. 

Такой вариант разводки требует больше затрат на организацию системы, временных и финансовых, но при этом она способна обогреть дом с разной площадью, в несколько этажей и более эффективна в эксплуатации.

Какие преимущества имеет двухтрубная разводка:

1. Теплоноситель всегда доходит до батареи с нужной температурой, тем самым обеспечивая одинаковое тепло в каждом отопительном приборе.

2. Все радиаторы независимы друг от друга и при необходимости можно отключить любой, не останавливая работы всей системы отопления.

3. Возможность обгореть здание с любой этажностью.

Коллекторная разводка

Принцип такой системы схож с двухтрубной, но подразумевает установку дополнительного устройства - коллектора. Он имеет две гребенки, к одной из которых подсоединяются подающие трубопроводы, а ко второй обратные. 

К каждой батарее подводятся свои отдельные трубы, что делает их абсолютно независимыми друг от друга, так как коллектор еще предусматривает запорную арматуру у каждого трубопровода.

Теплоноситель, нагретый от котла, поступает в общий коллектор и через подающую гребенку распределяется в каждый отопительный прибор. После чего остывший теплоноситель возвращается по обратным трубам назад в коллектор, а оттуда направляется в котел. 

Из недостатков такой системы следует отметить только большие ресурсы на ее организацию и отведение отдельного пространства под установку коллектора.

Какие плюсы имеет коллекторная разводка:

1. Быстрое и равномерное нагревание всех отопительных приборов.

2. Система достаточно надежная, так как между коллектором и отопительным оборудованием нет стыков.

3. Возможность регулировать температуру нагревания каждого радиатора.

4. Возможность вмешательства, установки дополнительного теплового оборудования, отключение только одной батареи.

Для больших загородных домов для постоянного проживания, это отличный вариант организации отопления, который можно совместить с разными видами котлов.

Основные виды котлов

Различают следующие типы котлов для отопления: газовые, электрические, жидкотопливные, твердотопливные и  комбинированные. Каждый вид топлива имеет свои характеристики и особенности использования:

1. Газовые котлы - самые распространенные, так как газ является достаточно дешевым энергоресурсом и доступ к центральному газопроводу есть во многих населенных пунктах. Обращаться с газом нужно аккуратно, соблюдая определенную технику безопасности, но современные котлы устроены так, что постоянного присутствия рядом с ними не требуется.

2. Электрические - такие котлы вторые по популярности и обычно используются в тех случаях, когда нет доступа к центральному газопроводу. Такие устройства безопасны, экологичны, просты в установке и использовании, единственное, необходимо постоянно иметь доступ к электросети, без которой они не смогут работать и, соответственно, обогревать дом.

3. Твердотопливные - это достаточно старый вид котла, так как в те времена, когда не было доступа к газу или электричеству, обогревались именно такими устройствами. Такие котлы могут обогреваться с помощью дров, угля или пеллет, а также быть комбинированными. Очень полезно будет установить такой котел как запасной вариант, в дополнение к газовому или электрическому, на случай непредвиденной ситуации. Но постоянное пользование твердотопливными котлами может быть неудобным, так как за ними нужно постоянно следить, подбрасывать топливо и выделить место для его хранения.

4. Жидкотопливные - простой тип котлов, работающих от дизельного топлива. Эффективны и удобны в использовании, но имеют такие недостатки, как постоянно растущие цены на дизель и низкая экологичность, ведь продукты горения попадают в атмосферу.

Самым оптимальным вариантом будет приобретение комбинированных котлов, которые совмещают в себе сразу несколько видов топлива. Если временно пропадет доступ к одному, можно будет перейти на другой энергоресурс.

Какие бывают радиаторы

Следующим важным элементом системы отопления являются радиаторы и батареи, от которых и нагреваются помещения. Выделяют следующие типы устройств: чугунные, алюминиевые, биметаллические, стальные. Эффективность радиаторов напрямую зависит от материала, поэтому каждый выбирает подходящий для себя вариант, исходя из его особенностей:

1. Чугунные батареи - были очень популярны в советское время, во многих домах все еще установлены именно они, так как этот материал очень долговечен. Но в современное время чугун отводится на дальний план, так как он имеет низкую теплопроводность, что приводит к большим затратам на топливо.

2. Алюминиевые - внешний вид таких батарей более привлекателен и аккуратен, чем у чугунных, и их можно вписать в любой интерьер. Также алюминий обладает высокой теплопроводностью и легко нагревается, но использовать в таких радиаторах можно только чистую воду, так как они могут выйти из строя. Из-за этого приходится устанавливаться дополнительные фильтры, что является лишним расходом.

3. Биметаллические - очень хороший вариант, такие радиаторы имеют высокую теплопроводность, они прочные и долговечные. В них присутствует алюминий, и устанавливаются металлические трубы. Такие изделия стоят дороже, но и качество у них высокое.

4. Стальные радиаторы - очень часто используются не только в жилых домах, но и на производстве, так как способны выдержать большое давление. Имеют привлекательный внешний вид, долгий срок службы и хорошие показатели теплопроводности.

Альтернативные варианты для отопления дома

Существует не только традиционное отопления от котла, но и дополнительные варианты для обогрева дома. Сюда можно отнести систему теплых полов, которая, по сути, также является водяным отоплением помещения. 

Теплые полы имеют много весомых преимуществ, например, то, что пол представляет собой один большой радиатор, равномерно нагревающий все помещение правильным образом, то есть снизу вверх. 

При наличии такой системы можно снизить нагрузку на радиаторы, сократив их количество и понизив температуру теплоносителя в них.

К недостаткам теплых полов можно отнести лишь их сложный монтаж, который будет невозможен, если ремонт уже закончен, ведь придется заново разбирать все полы. Альтернативой в таком случае станет еще один эффективный вариант отопления - плинтусное. Отопительное оборудование устанавливается по периметру комнаты, на уровне плинтусов, являясь чем-то средним, между теплыми полами и радиаторным отоплением.

Какая система отопления лучше

Этот вопрос решается индивидуально, на этапе строительства дома, так как будущее отопление будет зависеть от нескольких факторов, таких как бюджет, теплоизоляция дома, доступ к самому топливу и личные предпочтения жильцов.

Для примера можно взять большой дом в несколько этажей, с климатом центральной полосы России и неограниченным бюджетом. Тогда способы теплоснабжения можно распределить таким образом: тепловые насосы, газовые котлы, оборудование для твердого топлива, теплые полы и электрокотлы.

В любом случае, на этапе строительства дома и планирования коммуникаций, правильнее будет обратиться к специалистам, которые подберут наилучший вариант, составят правильный проект на основании фактических показателей и установят все элементы отопления.

Системы отопления в Москве от Adventus Engineering.