Виды отопительных систем и их характеристики

Чтобы прогреть частный дом с минимальными затратами и высокой эффективностью, хозяину нужно знать виды систем отопления. Выбирая схему, необходимо учитывать показатели качества, надежности, экономности. Рассмотрим возможные варианты, которые доступны для выполнения собственными руками и с привлечением услуг специалистов. Разберемся в особенностях работы приборов нагрева с учетом доступности и ценовой составляющей на топливо.

Разновидности систем отопления

Сама система отопления – это комплекс узлов и дополнительных элементов, которые предназначены для прогрева помещений. В схему входит источник тепла, радиаторы, трубопровод.

По виду теплоносителя конструкции могут быть:

• воздушными;
• водяными;
• паровыми;
• комбинированными;
• электрическими.

По типу нагревательных приборов различается конвективное и лучевое отопление, а также совмещенное конвекционно-лучистое. Источник энергии также может быть любым – газ, твердое топливо, электричество, тепло солнца и альтернативные источники.

Отопление воздушное

Принцип работы основан на прогреве воздуха от источника тепла без применения теплоносителя. Применяются схемы для отопления помещений небольшого формата до 100 м2. Монтаж магистрали осуществляется на этапе строительства дома или в готовом помещении.

Источник тепла – котел, ТЭН, горелка газового типа. Особенности воздушного отопления в том, что оно выполняет вентиляционные функции, так как прогрев осуществляется как воздуха внутри комнаты, так и поступающего снаружи. Процесс происходит путем нагревания холодного воздуха, который всасывается через нижние заборные решетки, проходит через тепловой прибор и выпускается через верхние решетки в воздуховод. Воздуховоды размещаются по всему помещению, воздух циркулирует по трубам и прогревает комнаты, возвращаясь к прибору нагрева.

Система регулируемая, для чего требуется установка термостатов, которые могут задавать программу изменений температуры теплоносителя. Кроме обогрева воздушные системы могут охлаждать помещения, если носитель транспортируется через охладители. Если нет необходимости греть или охлаждать комнаты, систему можно применять в качестве вентиляции.

Установка схемы обходится дорого, но при этом нет нужды в прогреве промежуточного теплоносителя, что экономит до 15% на топливе.

К преимуществам относят:

• отсутствие риска замерзания теплоносителя;
• оперативную реакцию на изменения показателей температуры;
• быстрый прогрев помещений;
• дешевизну теплоносителя;
• установку фильтров, благодаря чему воздух в комнаты поступает уже в очищенном состоянии;
• возможность интеграции в схему увлажнителей, работу на охлаждение.

Кроме высокой цены минус один – пересушивание воздуха. Но достаточно дополнить схему увлажнителем, чтобы нивелировать недостаток. Также рекомендуется установка рекуператора – он позволит снизить затраты на обслуживание.

Отопление водяное

Замкнутая система отопления, где обязательно применение жидкого теплоносителя. В качестве теплоносителя может использоваться вода, антифриз. Вода прогревается от котла, затем поступает по трубопроводу к радиаторам отопления. В центральных системах уровень нагрева контролируется в тепловом пункте, в индивидуальных – с помощью термостатов или кранами вручную.

В зависимости от типа подключения нагревателей системы различаются виды систем отопления зданий:

1. Однотрубные с последовательным подключением радиаторов. Схема удобна и проста в монтаже, но часто в крайнем радиаторе секции остаются холодными, так как теплоноситель поступает туда в последнюю очередь. Чтобы избежать подобного, применяются батареи с разной степенью теплоотдачи. Например, крайний радиатор делается с увеличенным количеством секций, покупается чугунный прибор.
2. Двухтрубные с параллельным подключением. Это удобно для подбора радиаторов одного типа, качественного прогрева помещений. Основная особенность – поддержание гидравлического режима в постоянном или переменном виде.
3. Бифилярные (двухпоточные). Это схемы отопления с последовательным соединением батарей, но при условии теплоотдачи радиаторов по двухтрубной системе. В такую схему лучше устанавливать батареи из чугуна, стали или применять конвекторы.

По типу разводки различается верхняя, нижняя, вертикальная или горизонтальная система отопления.

К достоинствам водяного отопления относят:

• дешевизну теплоносителя;
• возможность формирования магистрали своими руками;
• установку системы в доме любой площади;
• применение в качестве прибора нагрева котлов любого типа.

На заметку! Если оборудуется водяная гравитационная система отопления с самотечным током воды и нагревом от твердотопливного котла, магистраль становится энергонезависимой, то есть не требует подключения к сети электропитания.

Минусы тоже есть:

1. Теплоноситель может замерзнуть. Чтобы устранить недостаток, можно использовать антифриз, но с учетом требований материала трубопроводов.
2. При открытой схеме отопления в воду попадает кислород, что приводит к завоздушиванию конвекторов, трубопровода.
3. Если устанавливается гравитационная (самотечная) система, нужно выкладывать трубы с уклоном в сторону обратки минимум на 3 см на каждый метр трубы.

Чтобы подобрать тип котла для водяной магистрали, применяется формула – для 10 м2 площади нужно 1 кВт мощности оборудования. Показатели регулируются в зависимости от уровня утепления дома, наличия больших окон и прочего. Специалисты советуют добавлять к итоговой цифре мощности еще 15%.

Отопление паровое

По нормативам СНиП 2.04.05-91 паровое отопление в жилых домах запрещено по причине высокой опасности вида обогрева. Нагреватели поддерживают температуру до +100 С, что может привести к ожогам. Добавим сложность при монтаже, трудности с регулировкой температуры теплоносителя, шумовые эффекты при транспортировке пара. Применение парового отопления рекомендуется в производственных цехах, переходах, тепловых пунктах.

К плюсам относят дешевизну теплоносителя, сниженную инерционность, небольшие размеры приборов отопления и высокую теплоотдачу при минимальных теплопотерях.

Отопление электрическое

Электрический тип отопительной системы сегодня является одним из самых простых и удобных в эксплуатации. Но высокие тарифы на энергию заставляют хозяев задумываться над применением приборов, так как при площадях помещений более 50-70 м2 затраты на обслуживание магистрали будут значительными. Специалисты советуют применять электроотопление как вспомогательный источник тепла, а также в домах сезонного проживания, где не требуется постоянной эксплуатации оборудования.

Выбор тепловых агрегатов широк – масляные, инфракрасные обогреватели, тепловентиляторы – это дополнительные источники. Основными могут стать электрокотлы, электрокамины, конвекторы.

Следует знать, что дополнительные источники пригодны для локального отопления, больших площадей они не прогреют, камины – скорее, декоративный вариант, а вот для прогрева всего дома придется ставить электрокотел и протягивать магистраль по комнатам, что повышает затраты на обслуживание. Неплохой вариант – теплые полы, но монтаж осуществляется с учетом расстановки мебели, чтобы не прогревать дно дивана, шкафа или не повредить силовой кабель при перемещении тяжелых предметов.

Инновационные отопительные системы

К этому типу относятся такие варианты отопления, как:

1. Инфракрасные полы. Работают от электросети, элементы укладываются в стяжку пола и излучают инфракрасные волны. Волны проходят через покрытие пола, нагревают не воздух, а предметы, которые передают тепловую энергию воздуху. В продаже есть саморегулирующиеся карбоновые маты и пленка, которые переносят тяжесть мебели без утраты качественных показателей. Затраты на обслуживание относительно малы – при включении ИК-полы потребляют до 116 ватт на 1 погонный метр, затем уровень потребления снижается до 87 ватт. При установке терморегуляторов экономия достигает 30%.
2. Тепловые насосы. Оборудование работает по принципу отбора тепла из окружающей среды для нагрева теплоносителя. Различаются насосы открытого и закрытого типа, а также по способу используемого источника – воздух, земля, вода. К преимуществам относят возможность подключения в домах без газовых и центральных магистралей отопления, малые расходы на обслуживание. Минус один – значительные затраты на обустройство системы.
3. Солнечные коллекторы. Работают по принципу прогрева теплоносителя посредством тепловой энергии солнца. Минус – в зависимости работы прибора от количества солнечных дней. Агрегаты могут быть плоскими или вакуумными. Плоские нагревают носитель до 200 С, оснащены абсорбером и теплоизоляцией. Вакуумные приборы с многослойным покрытием обеспечивают прогрев теплоносителя до 250-300 С. Простые в монтаже устройства с малой массой и потенциально высоким КПД имеют один недостаток – для них требуется много солнца. Чтобы обогреть дом, необходимо правильно рассчитать количество коллекторов, разместить с учетом особенностей агрегатов, ландшафта и прочих нюансов.

Какую систему выбрать для частного дома?

Рассматривая, какая система отопления лучше, следует брать в расчет назначение дома и периодичность его эксплуатации. Например, для дачного строения сезонного применения подойдут электрические варианты теплоснабжения. А для деревянных домов постоянного проживания следует рассмотреть газовые или твердотопливные (печные) типы отопления с водяным теплоносителем.

Важно! Газовое оборудование требует получения разрешительных документов. Систему протягивает только специалист. Котел устанавливается в отдельном помещении, которое обустраивается в соответствии с требованиями СНиПа. Но расходы окупаются дешевизной топлива.

Также различается зависимая и независимая система отопления. Для обустройства первой нужна подача электропитания, поэтому в районах, куда электричество подается с перебоями, схема не применяется как основная. Удобнее всего обустроить самотечную систему со встроенным насосом. При отсутствии электричества теплоноситель будет циркулировать с чуть меньшей интенсивностью, но тепла в доме будет достаточно.

При выборе типа отопления учитываются финансовые, временные затраты на обустройство, простота доставки топлива, стоимость обслуживания, ремонта магистрали. Кроме того, определяется мощность системы и расход топлива, для чего потребуется проведение тщательных просчетов с учетом размера отапливаемой площади и температурного режима.