Системы отопления загородного дома. Часть 1

Ежегодно наступление отопительного сезона в России заставляет нас критично отнестись к правомерности разговоров о мировом глобальном потеплении. Зимнее «дыхание» северных широт особенно ощущается за городом, где столбик термометра может опускаться но 5-10°С ниже. Тем и хороши зимние контрасты, когда после прогулки по сказочному заснеженному лесу или пробежке па лыжах, катания на коньках или игре с детьми в снежки можно вернуться в уютный тёплый дом... Правда, есть один маленький нюанс - если зима приходит, так сказать, сама по себе, без нашего участия, то задача обустройства тёплого дома целиком ложится на плечи самих домовладельцев.

При проектировании и строительстве дома должны быть учтены современные тепло- и энергосберегающие технологии. Наиболее совершенные - в плане предотвращения теплопотерь - проекты учитывают даже ориентацию по сторонам света и розе ветров. Конструктивные особенности здания и применение высокоэффективных теплоизоляционных материалов могут значительно снизить затраты на систему отопления, то есть совокупность различных устройств и приборов, предназначенных для передачи тепловой энергии от источника тепла в помещения дома. Кстати, одно из приоритетных направлений исследований современной науки - повышение энергоэффективности всех сфер деятельности человека. Примечательно, что такие перспективные вопросы мировой экономики напрямую связаны, в том числе, и с отоплением загородного жилья.

Теплотехнический расчёт системы отопления опирается на СНиП и учитывает тепловые потери каждого помещения и всего здания в целом. Он поможет определить выбор нужного оборудования, требуемые мощности и общую тепловую схему работы. При этом важны все характеристики отапливаемого дома: план и особенности конструкции строения, планировка, толщина и тип наружных стен, теплоизоляция, высота потолков, площадь оконных проёмов и процентное соотношение площадей окон и пола и т.д. Проект внутренних инженерных сетей отопления взаимосвязан с горячим водоснабжением и вентиляцией. Необходимо выбрать вид топлива, которое будет использоваться в системе отопления. Кроме того, отопительное оборудование должно органично вписываться в дизайн и общий интерьер дома, а также отвечать ряду требований: пожарной безопасности, санитарно-гигиеническим и нормативно-техническим регламентам. Исходя из этих критериев, по подходящим параметрам и стоимости подбирается система отопления.

Монтаж системы отопления загородного дома производится до внутренних строительных работ после полного возведения коробки дома и установки крыши. Сложнее с монтажом отопления на этапе завершения строительства, после отделочных работ или, тем более, в уже выстроенном доме. В этих случаях неизбежно придётся проводить работы по прокладке труб, монтажу радиаторов, организации места для котельного оборудования, что может повлечь за собой частичную перепланировку и уменьшение полезной площади дома.

«Жидкое» тепло
В настояш;ее время наибольшее распространение получили системы отопления с жидкостным теплоносителем. Основа такой системы - котёл. От него нагретый теплоноситель движется по трубам и отдаёт тепло через отопительные приборы. В качестве теплоносителя обычно используется вода, реже антифризы - незамерзающие жидкости. Преимуществом антифриза в качестве теплоносителя по сравнению с водой является то, что при выключении системы отопления в холодное время антифриз не разорвёт трубы и сам котёл (как это может случиться при использовании воды). Однако применение в качестве теплоносителя антифриза влечёт за собой особые требования к герметикам и прокладкам: обычные резиновые прокладки теряют свои свойства под воздействием антифриза на этиленгликолевой основе. Это приводит к утечке теплоносителя.

Ещё один нюанс - отопительные котлы рассчитаны на теплофизические свойства воды (теплопроводность, вязкость и т.п.), а свойства антифриза сильно отличаются, в результате чего повышается вероятность аварийных отключений котла из-за перегрева или даже преждевременного выхода теплогенератора из строя. Тем не менее, в странах Западной Европы и США довольно популярны нетоксичные пропиленгликолевые антифризы. Их применяют в двухконтурных системах отопления, когда есть вероятность попадания антифриза из контура отопления в контур горячего водоснабжения. Относительно недавно, кстати, и российские производители начали выпуск антифризов, полученных на основе экологически чистого сырья - пищевого пропиленгликоля. Для справки: котлы, как и в целом системы отопления, бывают одноконтурными (только отопление) и двухконтурными (отопление и горячее водоснабжение).

Более комфортно решает проблему горячего водоснабжения одноконтурный котёл с подключённым к нему бойлером. В этом случае увеличивается количество точек одновременного потребления горячей воды и возможна так называемая рециркуляция. Кроме контура отопления, могут быть контуры нагрева бассейна, тёплого пола, приточной вентиляции и т.д. Отопление загородного дома за счёт теплоносителя требует определённых материальных затрат на этапе его строительства, тем не менее, в процессе эксплуатации показывает себя относительно выгодным. Система отопления может быть организована на основе естественной или принудительной циркуляции. Естественная циркуляция основана на физическом принципе движения нагретой воды вверх без насоса. Поэтому она работает независимо от наличия в доме электричества. Монтаж такой системы требует достаточной квалификации от проектировщиков и монтажников. Для работы в ней предназначены специальные газовые котлы (без электричества).

В современной жизни гораздо чаще монтируются системы отопления с принудительной циркуляцией, когда движение теплоносителя (воды или антифриза) в трубах происходит под действием насоса. Эти системы могут быть радиаторными, на основе тёплого пола или их комбинации. В данном случае можно применять более эффективные способы автоматического регулирования, по сравнению с системами с естественной циркуляцией (например, погодозависимое регулирование).

Перво-наперво необходимо точно рассчитать необходимую мощность котла, которая позволит при минимальных затратах энергоносителя обогревать помещение. Для этого и понадобится теплотехнический расчёт. Предварительно, и очень приблизительно, можно воспользоваться практическим соотношением: мощность котла для хорошо утеплённого здания, при высоте потолков до 3 м, равна 1 кВт на 10 м отапливаемой площади. Окончательный расчёт стоит доверять только профессиональным инженерам-теплотехникам. Недостаточная мощность не позволит достичь комфортной температуры в холодное время года, избыточная - приведёт к неэкономному расходу топлива или к неправильной работе котла.

Котлы могут быть электрическими, газовыми, твёрдо- и жидкотопливными. Поэтому заранее следует определиться - применение какого вида топлива оптимально в конкретной местности. Если к участку подведён магистральный газ, то оправданной будет установка газового котла, так как газ - самое дешёвое топливо. КПД классических газовых котлов достигает 92 %. Конденсационные газовые котлы имеют более высокий КПД, используя так называемую «скрытую» теплоту конденсации содержащихся в дымовых газах водяных паров. Они более экономично расходуют топливо и наносят меньший вред окружающей среде. Предназначены только для систем отопления на основе тёплого пола или увеличенной площади (в 2,5-3 раза) радиаторов.

Важно учитывать то, что в инструкциях на котёл указывается мощность при номинальном давлении газа, а в российских сетях давление, зачастую, гораздо ниже и, соответственно, реальная мощность, которую будет иметь котёл, может быть меньше. Поэтому при выборе котла, надо приобретать котёл, с запасом мощности свыше необходимой около 30 %, но не больше. Надо учесть, что ряд напольных газовых котлов с надувной горелкой, вообще отключаются при снижении давления газа ниже номинала.