Принципи функціонування та основні види опалювальних систем. Складові елементи системи опалення заміського будинку, варіанти і ціни. Способи економії на опаленні будинку.
На етапі будівництва приватного будинку виникає необхідність монтажу системи опалення. Вибір того чи іншого варіанта системи опалення заміського будинку залежить не тільки від ціни устаткування і монтажних робіт.
У кожному випадку потрібно виходити із загальної площі будівлі і кількості поверхів. Крім того, необхідно враховувати наявність поруч зі споруджуваним будинком систем центрального опалення, газового постачання, електричних мереж, а також можливість підключення до них.
Загальні положення про системах опалення
Створення проекту обраної для будинку системи опалення здійснюється згідно з установленими нормами і вимогами, передбаченими в будівництві. Вони зводяться до забезпечення комфортного проживання людей в житлових приміщеннях. Норми містять певні параметри температури теплоносія і повітря всередині приміщень, а також перелік будівельних і монтажних матеріалів, дозволених для виробництва зазначених робіт.
Принцип роботи водяного опалення
Найпоширенішими в нашій країні є водяні (рідинні) системи опалення. Як теплоносій, у них застосовується не тільки вода, але і спеціально адаптовані види антифризів.
Водяні системи володіють загальним принципом роботи. Він заснований на нагріванні теплоносія в опалювальному котлі і його безперервної циркуляції по замкнутій системі трубопроводів. У процесі циркуляції теплоносій віддає своє тепло приміщенням і, охолоджуючись, знову надходить у котел для подальшого нагрівання.
Рух теплоносія в системі здійснюється природним шляхом або примусово.
Природний спосіб циркуляції теплоносія
Природна або гравітаційна циркуляція заснована на фізичних принципах, згідно з якими рідина з більш високою температурою піднімається. Рідина з більш низькою температурою витісняється вниз, чим створюється природний процес її руху в трубах.
Позитивними якостями такого принципу руху теплоносія є простота установки трубопроводів, відсутність необхідності придбання додаткового обладнання та оплати споживаної ним енергії.
До недоліків можна віднести обмеженість використання системи по площі будинку. Крім того, природний рух теплоносія істотно збільшує час прогріву приміщень, знижуючи ефективність системи в цілому. Це тягне за собою додаткову витрату палива, збільшуючи загальні витрати на опалення.
Примусовий спосіб циркуляції теплоносія
В системах з примусовою циркуляцією застосовується спеціальний насос. Він збільшує швидкість руху нагрітого теплоносія по системі, забезпечуючи швидкий нагрів приміщень, економлячи тим самим паливо. Ефективна примусова циркуляція в будинках з кількома поверхами і розгалуженою системою опалення.
Незважаючи на безліч позитивних моментів, для забезпечення примусової циркуляції використовується додаткове технічне обладнання, суттєво добавляющую ціну системі опалення.
Комбінований спосіб циркуляції теплоносія
Недолік систем з примусовою циркуляцією — залежність від безперебійної подачі електроенергії. При її відключенні виникає аварійна ситуація, при якій нормальне функціонування опалення неможливо.
Щоб уникнути подібної ситуації, системи обладнують обвідними трубопроводами, які при нормальній роботі насосів перекриваються запірними кранами. Крім того, в систему монтують спеціальний клапан автоматично відкривається при припиненні роботи насоса. Він забезпечує природну циркуляцію теплоносія і не вимагає ручного втручання.
Складові елементи водяного опалення
До складу рідинної системи будь-якої конструкції входить: нагрівальний котел, радіатори, розширювальний бак, трубопроводи, запірна арматура і теплоносій.
- Нагрів теплоносія в системі здійснюється котлами, використовують різні види палива. Це може бути газ, електрика, рідке паливо (дизель, мазут), або тверде паливо (дрова, вугілля, торф).
У місцевостях, де є централізоване газопостачання, зазвичай встановлюють котли, які використовують цей вид палива. Якщо можливості підключення до газопроводу немає, можна встановити газгольдер або використовувати балони з побутовим газом. Якщо і такі варіанти опалення не підходять, встановлюють котли на рідкому або твердому паливі. При цьому передбачається можливість підвозу і зберігання необхідних запасів палива.
Якщо у власників будинку немає часу для підтримання в ньому потрібної температури, краще обладнати його котлам тривалого горіння або використовувати електричний. Опалення із застосуванням подібних елементів володіє достатньою ефективністю і має пристрою автоматичної підтримки заданих параметрів. Мінусом такого способу буде висока вартість обладнання і підвищені витрати на електроенергію.
- Передача тепла від теплоносія до внутрішнього простору приміщень відбувається за допомогою нагрівальних елементів. До них відносяться радіатори, конвектори, системи «теплої підлоги». Вони відрізняються по конструкції і виготовляються з матеріалів з різним ступенем теплопровідності.
Дешеві радіатори виготовляють з чавуну. Більш дорогі — з алюмінієвого сплаву, нержавіючої сталі або міді. Виробляються також біметалічні радіатори, що складаються із сталевих і алюмінієвих деталей.
Деякі види вбудованих підлогових, водяних конвекторів обладнуються інтегрованими в корпус кулерами. Проганяючи холодне повітря між ребрами конвектора, кулер значно знижує час прогріву внутрішнього простору приміщення.
Кожен вид радіаторів має певні параметри, розраховані на використання в тій чи іншій системі опалення, а також тиск теплоносія.
- Для монтажу трубопроводів застосовуються труби зі сталі, алюмінію, міді, композитних матеріалів або металопластику. Матеріал виготовлення застосовуваних труб залежить від типу опалювальної системи в будинку.
- Запірна арматура (крани, вентилі) призначені для перекриття потоку теплоносія по всьому трубопроводу або окремих його ділянок. Це необхідно для регулювання подачі потрібної кількості тепла в приміщення, або ремонту або заміни окремих елементів системи опалення.
- Найпоширенішим видом теплоносія є вода. Вона доступна в будь-якій місцевості і має хорошу тепловіддачу. Однак що містяться в ній мінеральні речовини агресивно впливають на елементи системи опалення та з часом виводять їх з ладу. Щоб цього як можна довше не відбувалося, воду очищають. Для цього використовують системи фільтрації питної води або кип’ятіння.
До недоліків води як теплоносія, можна віднести відносно високу температуру замерзання, у зв’язку з чим її не можна використовувати в системах опалення будинків, де періодично живуть люди.
- Спеціальна рідина — антифриз, має хімічний склад, не чинить шкідливого впливу на елементи системи опалення. Він замерзає при дуже низькій температурі, перетворюючись в гель і не змінюючи свого обсягу. Нагріваючись, гель знову повертається в рідкий стан. Трубопроводи та радіатори опалення при цьому не пошкоджуються. Завдяки цій властивості, його не потрібно зливати з опалювальної системи, при непостійному використанні.
Ще одним позитивним якістю антифризу є його довговічність. Термін використання антифризу може становити кілька років, що набагато довше, ніж у звичайної води.
До недоліків антифризу можна віднести токсичність і високу плинність. З-за цього необхідно більш ретельно стежити за герметичністю опалювальної системи.
- Як відомо, обсяг будь-якої рідини істотно збільшується при нагріванні. Розширювальний бак служить для розміщення надлишкового об’єму теплоносія, запобігаючи руйнування опалювальної системи. За типом застосовуваного розширювача, опалення ділиться на системи відкритого або закритого типу.
Ще не так давно систем з відкритим розширювальним баком не було альтернативи, та й зараз вони зустрічаються найчастіше. Розширювач монтується в найвищій точці розташування трубопроводу. Найчастіше це горищні або інші приміщення з негативною температурою, з-за чого потрібне обов’язкове утеплення бака.
Внаслідок постійного контакту з навколишнім повітрям, відбувається значне випаровування теплоносія, тому необхідно постійно контролювати його рівень. Крім того, вода, насичуючись атмосферним киснем, сприяє посиленню корозійного процесу металевих елементів опалювальної системи.
В системах опалення закритого типу використовують герметичні розширювальні баки. Щоб уникнути надмірного нагріву бака його, як правило, встановлюють на зворотній трубі, поруч з котлом опалення. Температура теплоносія в цьому місці найбільш низька. Відсутність випаровування з герметичного бака дозволяє використовувати в системі більш дорогий теплоносій — антифриз.
Ще однією перевагою закритій опалювальної системи є швидкий нагрів теплоносія, що підвищує її загальну ефективність. Для монтажу такого опалення можна застосовувати труби невеликого діаметру, що дозволяє заощадити на матеріалах.
- Циркуляційні насоси забезпечують примусову подачу нагрітого теплоносія в опалювальну систему, зменшуючи час її прогріву. Рівномірна швидкість руху води в системі збільшує термін служби її основних елементів. Без насосів не обійтися у будинках, мають кілька поверхів, або при використанні опалення з кількома контурами.
Електричне опалення
Один з типів опалення, використовується для обігріву будинку, перетворює електрика в теплову енергію. Це можуть бути електрокотли для нагріву теплоносія, конвектори або системи теплої підлоги.
Крім чималих витрат на придбання обладнання, використання таких систем тягне за собою чималі витрати на оплату електроенергії. Крім того, суттєвим недоліком електричного опалення є його залежність від безперебійної подачі енергії. Однак у деяких випадках мета виправдовує засоби.
- Електричні котли використовуються в системах рідинного опалення й служать для нагріву теплоносія. Головною перевагою таких котлів є їх екологічна чистота і висока ефективність. Для електричного котла не потрібно підвезення або завантаження палива. Наявність системи автоматичного підтримання заданих параметрів робить його незамінним для зайнятих людей.
- Електричні конвектори являють собою нагрівачі з вбудованим вентилятором. Як правило, це прилади підлогового або настінного розміщення. Вони володіють компактними розмірами, але мають безліч істотних недоліків — підвищена витрата електроенергії і мала ефективність.
Ефективно використовувати електричні конвектори для обігріву невеликих приміщень у дачних будинках, з періодичним відвідуванням господарями, в осінній або весняний період.
- Ще одним екзотичним типом опалення є інфрачервона система обігріву. Для нагріву повітря в ній використовують інфрачервоні нагрівачі та електричні конвектори. Подібні пристрої можна застосовувати тільки в рідко відвідуваних будинках.
- Електричні теплі підлоги використовують як допоміжну систему — додатково до опалення звичайного типу. Вони являють собою систему кабелів або спеціальної плівки. Тепла підлога володіє можливістю регулювання заданої температури і простотою монтажу. До недоліків можна віднести високу споживання електрики.
Система повітряного опалення
Повітряне опалення являє собою систему трубопроводів, вентилятор і калорифер для підігріву повітря. Принципом роботи системи є подача вентилятором нагрітого калорифером повітря через систему трубопроводів.
Перевагою такої системи є висока ефективність прогріву приміщень. До недоліків відноситься необхідність монтажу системи повітроводів у порожнинах стін, що можливо тільки при будівництві будинку. Система споживає багато електроенергії і залежить від його безперебійної подачі. Крім цього, потрібно регулярне обслуговування використовуваних агрегатів. Все це зводить переваги повітряної системи опалення до нуля.
З чого складаються витрати на опалення
Витрати на опалення приватного будинку завжди складаються з кількох основних позицій. В першу чергу, це вартість палива, необхідного для обігріву будинку протягом всього опалювального сезону.
Вартість розраховується за спеціальними формулами, виходячи з типу палива, кліматичних умов регіону проживання, теплових втрат будинку і т. д. Крім того, необхідно враховувати вартість доставки палива і витрати на експлуатацію опалювального обладнання (ремонт, технічне обслуговування, регулювання).
Способи економії на опаленні будинку
Порад з економії на опаленні будинку безліч — від найпростіших і дієвих, до екзотичних і мало прийнятних у наших реаліях.
- Найкращим способом буде виконання проектувальних робіт та монтаж опалювальної системи професіоналами. Це дозволить ефективно використовувати опалення при будь-яких температурних аномалій, не переплачуючи за зайве паливо.
- Ще один спосіб заощадити на опаленні полягає в облаштуванні надійної теплоізоляції покрівлі, стін і фундаменту будинку, встановлення якісних вікон та вхідних дверей. Це дозволить значно запобігти втрати тепла.
- Використання спеціальної тепловідбивною плівки з багатошарового прозорого матеріалу, наклеиваемого на шибки. Плівка відбиває практично все тепло всередину приміщення, не знижуючи рівень освітлення.
- При наявності електричної системи опалення, не зайвим буде установка приладів, в автоматичному режимі підтримують задані температурні параметри у приміщенні.
Приблизні ціни монтажу системи опалення
Вартість монтажу системи опалення приватного будинку й окремих його елементів залежить від типу використовуваного устаткування і матеріалів виготовлення.
Висновок
Зупинити свій вибір на тій або іншій конструкції допоможуть грамотні майстри. Це дозволить не тільки заощадити на монтажних роботах, але і допоможе істотно знизити експлуатаційні витрати.
