Водяное отопление своими руками: схемы, проектирование и монтаж

С чем ассоциируется дом у любого человека? Это и близость к природе, и комфорт, и уют, и, конечно, тепло. А тепло в нашем климатическом поясе не всегда связано с ласковым солнышком, которое светит круглый год. У жителя России тепло скорее будет ассоциироваться с печью или горячей батареей, так как холодный сезон в нашей стране длится от минимальных трех-четырех месяцев, до всего года.

В современном мире печи в доме являются либо вынужденной необходимостью, либо данью моде, либо приятным элементом интерьера. Они давно уже проиграли «битву» за эффективность другому отоплению – водяному. Поэтому в качестве основного отопления в 90% случаев выбирают и реализуют именно его. И в нашей статье мы собираемся подробно описать, как сделать водяное отопление своими руками.

Почему вода самый выгодный теплоноситель?

В любой системе отопления есть теплоноситель – вещество, которое переносит тепло от его источника потребителям. В нашей статье мы будем в качестве него рассматривать только воду, так как она является самым выгодным теплоносителем. Идею использовать воду для передачи тепла человек «подсмотрел» у Природы, так как именно вода является основным теплоносителем в ней.

Можно рассмотреть самый яркий пример природной передачи теплоты при помощи воды. Это теплое течение Атлантического океана известное нам под названием Гольфстрим. Тепловую энергию Гольфстрим набирает в Мексиканском заливе, где недостатка солнечной энергии не наблюдается. Мало того, течения в этом заливе циркулируют по кругу, набирая еще больше тепла, а потом все же уступают место более холодной и плотной воде, пришедшей с глубины, и «прорываются» в Атлантический океан, где продолжают свое движение вдоль восточного побережья Северной Америки.

В движение воды Гольфстрима поначалу приводит в основном энергия вращения Земли, которая вначале «прижимает» течение к Северной Америке. Затем Гольфстрим встречается с холодным Лабрадорским течением, отклоняется на восток и течет уже к Европе, неся с собой огромное количество тепла. Это течение омывает и Исландию, и Британские острова, и северную часть Скандинавского полуострова. Достается еще немало тепла еще и Кольскому полуострову, на котором расположены незамерзающие порты Мурманск и Североморск, находящиеся за Полярным кругом.

Такое влияние теплого течения подняло среднегодовую температуру в странах Европы, которая характерна для этих широт, в среднем на 10°C. Поэтому и климат там мягче, и море не замерзает, и густонаселенные страны этого региона могут комфортно жить в условиях отопления теплым течением. Можно сказать, что Гольфстрим – это глобальная система отопления, котел которой находится в Мексиканском заливе, трубопровод в Атлантическом океане, а радиаторы – в тех странах, побережье которых омывается Гольфстримом.

По оценкам ученых, тепловая мощность Гольфстрима составляет 1,4*10?? ватт. Это огромная цифра! Например, крупнейшей электростанцией в мире считается Tuoketuo в Китае. Ее мощность составляет 6600 МВт. Гольфтрим превосходит ее более чем 212 тысяч раз (1,4*10??/6600*10?=212121). Гольфстрим переносит огромные объемы воды – 50 миллионов кубических метров воды – таков расход воды этого течения в секунду. Чтобы понять как это много, скажем, что это больше всех рек в мире, вместе взятых, в 20 раз.

Такого впечатляющего переноса тепла из одного региона мира в другой Гольфстрим смог достичь только из-за того, что вода имеет высокую удельную теплоемкость. Чтобы нагреть 1 кг воды на 1°C потребуется 4200 Джоулей энергии. Это много. Например, для воздуха тот же показатель составляет примерно 1000 Джоулей. Получается, что воду трудней нагреть, но зато она при той же массе может накопить в себе в 4,2 раза больше энергии, чем воздух. Зато, остывая на 1°C, вода отдаст окружающей среде ровно столько же энергии.

Кстати, избыточное тепло в Мексиканском заливе передается и воздуху, и водяному пару. Поэтому там часто образуются атмосферные фронты и в том числе и торнадо. Но они хоть и перемещаются с высокой скоростью, но теряют свою энергию уже через 200—300 км, очень редко доходит до 500 км. А воды Гольфстрима хоть и текут медленно и величаво, но переносят тепловую энергию на расстояние до 10 тыс. км. И это происходит только из-за того, что вода имеет высокую удельную теплоемкость.

Помимо высокой теплоемкости, вода обладает еще и другими полезными качествами – она абсолютно безопасна в плане токсичности для человека и всей живой природы. Вдобавок еще она и доступна. Кроме этого, воду легко транспортировать по трубопроводам, причем для этого не нужны трубы больших диаметров, если будет применена принудительная циркуляция. Например, настенные котлы, которые имеют мощность в 35 кВт, что теоретически достаточно для отопления 350 м? жилой площади, имеют выход для отопления диаметром всего 3/4 дюйма. Но еще раз отметим, что это только для принудительной циркуляции теплоносителя. Для естественной циркуляции диаметр выхода отопительной воды с парапетного котла при такой мощности должен быть не менее 1 1/2 дюйма.

На каком этапе строительства или ремонта надо делать водяное отопление?

Это очень важный вопрос, так как система отопления никогда не должна являться отдельной от всего остального дома или квартиры. Все работы по созданию водяного отопления будут касаться и интерьера дома, и его экстерьера, и других инженерных систем. Поэтому лучше совместить эти мероприятия с ремонтом или строительством. Но все должно начинаться еще задолго до строительства – во время проектирования, в котором должно учитываться следующее:

• Если планируется устанавливать напольный котел и бойлер косвенного нагрева, то без отдельного помещения котельной уже не обойтись и его надо учесть в проекте. Котельная должна удовлетворять определенным требованиям, с ними можно ознакомиться в статье на нашем портале.

• Кроме помещения котельной, еще на этапе проектирования предусматривают положения дымоходов и вентиляции с нужными диаметрами, которые должны тоже соответствовать определенным требованиям.
• На этапе проектирования дома указываются мероприятия по утеплению. Это позволит уже заранее, еще до начала строительства, рассчитать теплопотери дома и на основании этого узнать нужную мощность котла, учитывая еще и потребность в горячей воде. А также очень желательно уже заранее определиться с конкретной моделью отопительного оборудования.
• Еще на стадии проектирования дома определяется расположение магистралей отопления и водоснабжения, положение радиаторов, труб теплого пола и других элементов системы. И также очень желательно уже знать какие именно радиаторы будут применяться, какой именно модели. Это сильно облегчит и дальнейшее строительство, и отделку помещений, и монтаж отопления.

Когда дело доходит уже непосредственно до монтажа системы отопления в строящемся доме, каждый ее элемент должен монтироваться именно тогда, когда это уместнее и выгоднее всего. Приведем примеры:

• Если планируется скрывать магистрали отопления и подводящие трубы радиаторов в стяжке пола и штукатурке, то эти элементы надо монтировать уже после оштукатуривания, но до заливки стяжки.
• Трубы теплого пола, разумеется, укладываются до того, как заливается стяжка пола. Это обычно сопровождается и утеплением экструдированным пенополистиролом, если пол находится на грунте или над неотапливаемыми помещениями.
• Котельное оборудование лучше всего монтировать уже после того, когда в нем уже будут закончены отделочные работы (если они предполагаются). Все трубопроводы, коллекторы, циркуляционные насосы и другие элементы в котельной всегда располагают открыто, а это легко реализовать в отделанном помещении. Гораздо труднее, или даже невозможно, сделать отделку котельной уже после монтажа всего оборудования.

Те же принципы касаются и оборудования отопления квартиры в новостройке. Если речь идет о реконструкции системы отопления, то здесь вариантов может быть очень много. Будет связана реконструкция с капитальным ремонтом или нет? Какие работы будут проводиться при ремонте? И еще масса других вопросов, которые невозможно рассмотреть в рамках одной статьи. Если предполагается открытая прокладка труб водяного отопления, то организовать его можно даже уже после окончательной отделки помещения. Для этого, правда, требуется высокая квалификация монтажников. Современные системы отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя предполагают применение труб небольших диаметров: 1/2 или 3/4 дюйма, которые нисколько не портят интерьеры, а медные или нержавеющие даже являются их украшением.

Выбор вида топлива для системы водяного отопления

В качестве источника тепла в водяных системах отопления могут использоваться котлы, работающие на совершенно разных видах топлива:

• Твердотопливные котлы могут использовать для получения тепловой энергии дрова, уголь, топливные брикеты, а также специальные топливные гранулы – пеллеты, которые делают из торфа и отходов древесины. Такой вид котлов стоит выбирать только тогда, когда место, где построен дом, не газифицировано и есть доступ к дешевому твердому топливу. При нынешней низкой цене на газ твердотопливные котлы в России скорее мера вынужденная, чем оправданная экономически. В странах Европы твердотопливные котлы популярны только из-за высокой цены на газ. Недавно они стали популярны и в Прибалтике, спрос на Украине на них также растет. Основными недостатками твердотопливных котлов является низкий КПД и потребность при эксплуатации в постоянном участии человека. Автоматизации они в плане загрузки топлива и удаления отходов поддаются мало, кроме пеллетных котлов.

• Жидкотопливные котлы очень надежны, имеют высокий КПД, легко поддаются автоматизации, но по экономическим соображениям невыгодны. Прежде всего из-за стоимости дизельного топлива, которого надо еще иметь немалый запас. Далеко не каждому еще понравится жить в доме, где хранится большое количество солярки.

• Электрические котлы легче всего реализуются, лучше всего поддаются автоматизации, имеют малые габариты. Вроде бы все хорошо, но стоимость отопления водяным электрическим котлом слишком высокая по сравнению с газовым или даже твердотопливным котлом. Но применение электрических котлов уместно тогда, когда их ставят в пару с газовым или твердотопливным и они в холодное время года поддерживают температуру воды в системе на нужном уровне, предотвращая его замерзание.

• Газовые котлы – наилучший для нынешних реалий выбор, так как газ имеет приемлемую и разумную цену. Кроме этого, современные котлы имеют высокий уровень автоматизации, обеспечивают безопасность и могут помимо нагрева теплоносителя еще и подогревать горячую воду во встроенном, предназначенном только для этого теплообменнике. Некоторым моделям котлов даже не требуется сооружения отдельного дымохода, так как они оснащены закрытой камерой сгорания и коаксиальным дымоходом. Внутренняя труба такого дымохода служит для выброса продуктов сгорания газа, а внешняя – для поддува наружного воздуха, нужного для сгорания газа. Все это происходит принудительно при помощи вентилятора, встроенного в котел.

Подробно о газовых котлах, их видах, характеристиках и правильном выборе можно прочитать в статье на нашем портале: «Как выбрать газовый котел».

Перспективные и инновационные системы экологичного отопления с применением солнечных коллекторов или тепловых насосов рассматривать мы не будем, так как это пока, к сожалению, является диковинкой для России. Пока газ будет дешевым и пока не будет государственной программы субсидирования альтернативной энергетики, толчка для развития не будет. Пока выгодно продавать много дешевого газа и судя по запасам этого топлива в России, еще немало лет будет выгодно.

Открытая или закрытая система водяного отопления?

Этот вопрос имеет принципиальное значение, но мы не желаем, чтобы читатели долго выбирали, какой тип им выбрать. Наш ответ однозначен – только закрытая система отопления. И этот выбор мы готовы аргументировать.

• В открытых системах отопления расширительный бак устанавливают в самой высокой точке на прямой магистрали. Через этот бак воздух, который может быть в системе может беспрепятственно подняться наверх и выйти в атмосферу. Через этот же бак добавляют воду, то есть делают подпитку. Теплоноситель в таких системах не находится под избыточным давлением и обычно его циркуляция происходит естественным путем – за счет разницы плотностей подогретой и охлажденной воды. Такие системы требуют применения труб повышенных диаметров, соблюдения их уклонов в магистралях подачи и обратки. Помимо этого, постоянное «общение» воды с атмосферным воздухом приводит к высокому содержанию растворенного кислорода, который инициирует коррозию. Поэтому в открытых системах следует применять только чугунные радиаторы. Такие системы – это вчерашний и даже позавчерашний день в отоплении. И тем людям, которые в современных домах XXI века вознамерились делать открытую систему отопления, должно быть как минимум стыдно.

• В закрытых системах отопления вода находится в замкнутом контуре и под избыточным давлением в 0,8—3 бар. Теплоноситель при этом не испаряется и не «общается» с атмосферным кислородом, что минимизирует коррозию внутренних стальных частей системы. Это дает большую свободу выбора радиаторов. Избыточный воздух из системы отопления удаляется при помощи автоматических воздухоотводчиков и кранов Маевского. В подавляющем большинстве случаев реализации систем отопления вода циркулирует по закрытому контуру принудительно, при помощи циркуляционного насоса. Но возможна реализация и естественной (гравитационной) циркуляции, если будут применяться трубы повышенных диаметров и соблюдаться уклоны. Тепловое расширение при нагревании воды в закрытой системе компенсируется применением расширительного бака – экспанзомата, который должен подбираться индивидуально.

Естественная или принудительная циркуляция воды в системе отопления?

Такой выбор всегда надо делать при планировании системы отопления. Но мы опять желаем его упростить и однозначно выбирать систему с принудительной циркуляцией. И вот почему:

• Системы с естественной циркуляцией требуют применения труб увеличенного диаметра, как мы уже ранее упоминали. Помимо этого, радиаторы в таких системах должны иметь внутренний проход большого сечения. А этим могут «похвастаться» только чугунные или ужасно дорогие стальные трубчатые радиаторы. Системы с естественной циркуляцией инерционные, так как теплоноситель в них движется медленно и его много.
• Системы отопления с принудительной циркуляцией очень быстро реагируют на изменившиеся условия и на команды автоматики, так как теплоноситель нужной температуры очень быстро «разгоняется» по системе циркуляционным насосом. Для магистралей системы отопления чаще всего хватает труб в 3/4 дюйма, а для подводок к радиаторам 1/2 дюйма. Эти трубы при желании очень легко спрятать в строительные конструкции (стяжку пола или штукатурку стен). Теплоносителя в таких системах гораздо меньше и в исправном отоплении подпитка требуется очень редко. Большинство современных котлов работают только с принудительной циркуляцией теплоносителя, мало того – все настенные котлы оборудованы циркуляционными насосами и при его бездействии просто не будут зажигать пламя горелки или включать ТЭН.

Этих аргументов вполне достаточно для того, чтобы сделать однозначный выбор. Хотя, у сторонников естественной циркуляции остался единственный аргумент. Система с естественной циркуляцией может работать при отсутствующем электроснабжении. Честно говоря, очень трудно представить себе современного человека, который в XXI веке будет сознательно выбирать себе жилье, где электроэнергия отсутствует вообще или с ее бесперебойной подачей наблюдаются частые проблемы. В конце концов, для эксплуатации котлов и насосов существуют специальные источники бесперебойного питания, а для дома можно приобрести и компактный бензиновый или дизельный генератор, который подстрахует хозяев в редкие моменты отключений при каких-то работах на линиях. Генераторы мощностью 1—2 кВт сейчас можно купить за 10—12 тысяч рублей. Этой мощности хватит с лихвой на функционирование оборудования отопления, систем безопасности и освещение. Современные, уже ставшие доступными по цене, светодиодные лампы потребляют так мало электроэнергии, что на долю освещения пойдет малая часть мощности генератора.

Однотрубная система водяного отопления или двухтрубная?

Еще один выбор должен встать перед тем, кто намерен реализовать систему отопления в своем доме. И в этом вопросе мы постараемся выступить на стороне двухтрубных систем отопления. И без аргументов тоже не обойдемся.

• Однотрубные системы предполагают, что теплоноситель от подачи котла идет по одной трубе, которая последовательно обходит все радиаторы контура, а затем возвращается в обратную магистраль котла. Радиаторы в однотрубных системах могут подключаться по-разному: в «разрыв» трубы или через байпас. Если радиатор подключен в «разрыв», то ремонт или замена только одного радиатора потребует остановки системы и слива теплоносителя. Если радиатор подключен через байпас, то существует возможность снятия отдельно взятого радиатора без остановки всей системы. Это реализовано в системе по схеме «ленинградка» о которой есть статья на нашем портале. Единственным преимуществом однотрубного отопления является меньшее количество труб, которое, по словам адептов этих систем, позволит сэкономить деньги. Недостатков у однотрубных систем слишком много, чтобы о них говорить в рамках этой статьи.

• В двухтрубных системах отопления для подключения радиаторов используются две трубы идущие непосредственно от котла или коллектора. Одна труба – это строго подача, а другая – строго обратка. Все радиаторы подключены параллельно к этим двум трубам, что позволяет регулировать проток теплоносителя через них независимо от других. Это дает неограниченные возможности по регулировке, автоматизации, возможности локального ремонта, расширения системы отопления. Все самые известные производители оборудования для систем отопления всегда рекомендуют применение только двухтрубных систем.

Теперь немного о единственном преимуществе однотрубных систем – в меньшем количестве труб. Если «отмотать» лет 25—30 назад, то в той реальности можно наблюдать, что в автономном отоплении использовались только стальные трубы, а циркуляция была только естественной. Конечно, все операции со стальными трубами очень трудоемкие и требуют квалификации мастера. Да еще и магистрали прокладывались трубой 1 1/4 дюйма или 1 1/2 дюйма. Конечно, если предположить, что кто-то тем людям в той реальности предложил использовать в 2 раза больше труб, то в лучшем случае этот смельчак был бы словесно отправлен в «увлекательное путешествие» в направлении ниже пояса.

Такое впечатление, что адепты однотрубных систем так и остались жить в том времени, абсолютно не интересуясь новыми разработками, новыми моделями отопительного оборудования, способами автоматизации и другими достижениями, которые призваны, прежде всего, сделать жизнь человека комфортной и безопасной и при этом сэкономят драгоценное топливо. И единственный аргумент в перерасходе труб рассыпается как карточный домик, если просто поинтересоваться стоимостью тех самых труб.

Разводку систем отопления сейчас никто не будет делать стальными трубами. В большинстве случаев сейчас применяют полимерные трубы, которые прекрасно справляются со своими функциями и имеют срок службы, превышающий среднестатистическую взрослую продолжительность жизни человека. Например, «однотрубники» решили сделать разводку системы отопления очень качественной армированной стекловолокном полипропиленовой трубой Valtec диаметром 25 мм (соответствует 3/4 дюйма). И у них на весь дом ушло 100 метров трубы. И они истратили на это аж 8300 рублей, учитывая, что метр стоит 83 рубля. Для того чтобы реализовать двухтрубную систему надо примерно в два раза больше купить трубы. Это же непомерные расходы! Это же катастрофа – потратить еще 8300 рублей! Подумаешь, что радиаторы ближайшие несколько десятков лет нельзя будет регулировать независимо от других. Зато можно с гордостью рассказывать вначале детям, а потом и внукам как «мудро» были сэкономлены деньги.

При нынешних ценах на трубы и простоте технологий их монтажа «религиозная» преданность однотрубным системам не может выглядеть никак иначе, кроме как глупость. Поэтому наш однозначный выбор – это двухтрубная система отопления.

Какие выбрать трубы для системы водяного отопления?

В этом вопросе не может быть абсолютной однозначности по причине того, что на отдельных участках системы отопления трубы могут испытывать разные температурные воздействия. Например, система водяного отопления в радиаторной ее части настроена на температуру 70°C в подаче и 50°C в обратке. Этот режим, кстати, рекомендуется для большинства современных систем. В этой части вполне применимы полимерные трубы из полипропилена, металлопласта или сшитого полиэтилена. При таком температурном режиме, который может обеспечивать насосно-смесительный узел, срок службы труб может быть несколько десятков лет.

Если взять водяной теплый пол, то в нем температура теплоносителя на подаче редко превышает даже 40°C, а на обратке 35°C. Этот факт просто обязывает к применению полимерные трубы. Воду нужной температуры для теплого пола также приготавливают насосно-смесительные узлы. И здесь срок службы полимерных труб будет очень продолжительным.

Если в системе отопления устанавливают бойлер косвенного нагрева, то в интересах хозяев будет нагреть воду в нем максимально быстро. Это достижимо только в том случае, если теплоноситель из котла будет циркулировать с высокой температурой в теплообменнике бойлера. Современные газовые и электрические котлы «выдают» теплоноситель с максимальной температурой 85—90°C, а твердотопливные могут и при большей температуре, но их способности обычно специально «придушивают» специальной автоматикой до искомых 85—90°C. При такой температуре полимерные трубы могут исправно служить, но их возможности уже близки к пределу. Соответственно и сокращается срок их службы. Именно поэтому теплообменник бойлера связывают с котлом или коллектором стальными или медными трубами, которые не боятся высоких температур.

Если в системе отопления выделены несколько контуров для разных целей, то без применения коллекторов или гидравлических разделителей (гидрострелок) обойтись уже трудно. Такими отдельными контурами могут быть радиаторное отопление, теплый водяной пол и теплообменник бойлера косвенного нагрева. Практически все котлы имеют самый высокий КПД тогда, когда горелка горит в полную силу для подогрева теплоносителя до высокой температуры. Поэтому теплотехники рекомендуют на коллекторы и гидрострелки подавать воду от котла с высокой температурой. А уже потом насосно-смесительные узлы обеспечивают подачу воды в свой контур с нужной температурой. Поэтому всю обвязку котла от прямой и обратной его магистрали и до коллекторов (или гидрострелки) надо делать металлическими трубами (медными или стальными). Далее, от коллекторов (или гидрострелки) до насосно-смесительных узлов монтаж также предпочтительно делать металлическими трубами, а уже дальше, когда температура теплоносителя уже будет не более 70°C можно смело переходить на полимеры.

Итак, какие же трубы можно использовать в системе водяного отопления?

• Стальные трубы – рекомендуются для обвязки котлов, для изготовления из них коллекторов или гидрострелок. Для остальной системы отопления их применение нецелесообразно из-за цены и трудоемкости процесса монтажа.
• Нержавеющие трубы. Это престижно, функционально, но очень дорого. Но  они никак нельзя лучше подходят для коллекторов или гидрострелок.

• Полипропиленовые трубы сейчас самые востребованные. Стоят они недорого, при соблюдении температурных режимов служат очень долго. Монтаж очень простой при помощи недорогого инструмента, но очень много зависит от человеческого фактора. Система из одних и тех же труб и фитингов может быть как безупречной и монолитной, так и полностью непригодной. Другими словами — «дуракоустойчивость» труб низкая. Но при самостоятельном исполнении и неукоснительном соблюдении технологии монтажа, выбор в их пользу будет одним из лучших.

• Металлопластиковые трубы лучше применять только качественные, известных производителей. Монтаж отопления надо проводить только пресс фитингами. Все цанговые соединения должны быть только на коллекторах или специально предназначенной для этого арматуры радиаторов. Надежность системы сильно зависит от квалификации монтажника. Бывают случаи расслоения трубы, что приводит к затрудненному току теплоносителя. Фитинги металлопластиковых труб сужают проход трубы. Это ухудшает гидравлические характеристики и  приводит к отложению загрязнений.
• Трубы их сшитого полиэтилена обязательно стоит применять в качестве труб теплого пола. Только их и никакие другие. Кроме этого их можно применять и в разводке систем отопления (уже после смесительных узлов). Соединения при помощи фитингов с надвижными гильзами не снижают проход трубы и обладают высокой степенью «дуракоустойчивости» при монтаже и надежностью в процессе эксплуатации. Единственный фактор, останавливающий их повсеместное распространение – это пока высокая цена на трубы и особенно на фитинги.

Подробнее о полимерных трубах, применяемых в системах отопления можно прочитать в статье нашего портала: «Пластиковые трубы для отопления».

Какие радиаторы выбрать для водяного отопления?

Когда встает вопрос о радиаторах отопления, то, наверное, часть читателей будет представлять, что главное в этом вопросе – это дизайн, чтобы радиатор был гармоничной частью интерьера. И отчасти они правы, так как современный выбор этих тепловых приборов позволяет задуматься и над этим вопросом тоже. Если раньше не было никакой альтернативы стандартным чугунным «гармошкам» или стальным «ёжикам», то сейчас можно подумать и о красоте, причем далеко не всегда в ущерб своему кошельку. И эта красота никак еще и не будет противоречить инженерной науке.

Итак, какие радиаторы нам предлагает современный строительный рынок?

• Чугунные радиаторы являются классикой, к ним все привыкли и, честно говоря, они уже немного надоели. Надоели только по одной причине – их абсолютной безальтернативности, которая наблюдалась во времена СССР. Но выбрасывать их на «свалку истории» еще рано, так как чугунные радиаторы, стойки к коррозии, надежны, имеют небольшое гидравлическое сопротивление и высокую теплоотдачу. Причем очень большая доля теплоотдачи чугунных радиаторов приходится именно на комфортное лучевое тепло, а на конвекционный нагрев воздуха, ввиду малой площади их поверхности, приходится меньшая доля. Чугунные радиаторы собирают из отдельных секций и это один из их недостатков, так как межсекционные прокладки со временем могут деградировать. Кроме этого, чугунные радиаторы тяжелые, хрупкие, инерционные, они не переносят резких перепадов температур. Дизайн стандартных чугунных радиаторов также стандартный и надоевший, плохо вписывающийся в современные интерьеры.
• Чугунные дизайнерские радиаторы – это очень хороший прием некоторых производителей, повысить привлекательность этих отопительных приборов. Они сделаны из высококачественного чугуна методом художественного литья, а это действительно искусство доступное немногим. Такие радиаторы на самом деле очень красивые, они, несомненно, станут украшением интерьера. С инженерной же точки зрения – это те же чугунные радиаторы со своими достоинствами и недостатками. Покупают их те люди, у которых тонкий художественный вкус сочетается с большим количеством денег, так как стоят эти радиаторы немало.

• Стальные трубчатые радиаторы – это конструкция из стальных бесшовных труб, соединенных в единое целое при помощи сварки. За счет этого трубчатые радиаторы очень надежные, так как в них нет отдельных секций. Среди таких радиаторов немало очень красивых моделей эксклюзивного дизайна и даже не стандартного белого цвета, а другого: красного, желтого, синего, серого и других. Они могут быть совершенно разных размеров: от маленьких 300 мм в высоту, до занимающих всю стену от пола до потолка. Теплоотдача стальных трубчатых радиаторов также находится на высоте, они способны выдержать давление до 15 атмосфер, за ними просто ухаживать. Полотенцесушители для ванной по своей сути являются тоже стальными трубчатыми радиаторами. Минус таких отопительных приборов – это высокая цена, поэтому применяют их достаточно редко.

• Стальные панельные радиаторы для автономных водяных систем отопления являются одним из лучших выборов. Нагревательный элемент в таких радиаторах представляет собой прямоугольную панель, состоящую из двух сваренных воедино листов высококачественной углеродистой стали. В этих листах заранее отштамповываются углубления, по которым в дальнейшем циркулирует теплоноситель. Таких панелей в радиаторе может быть от одной до трех. Мало того, между панелями еще размещают стальные ребра П-образного профиля, которые увеличивают площадь теплоотдачи. Все панели и ребра обычно закрывают в красивый корпус. Производят такие радиаторы совершенно разной высоты и длины, а также с разным количеством панелей. Это позволяет легко подобрать радиатор с нужной теплоотдачей. За счет того, что эти радиаторы имеют цельную конструкцию – они исключительно надежны. Основная доля теплоотдачи происходит за счет конвекции. За счет малого внутреннего объема они прогреваются очень быстро. Стоят стальные панельные радиаторы вполне приемлемо.

• Конвекторы – отопительные приборы, которые предназначены только для нагрева проходящего через них воздуха. Конструктивно они представляют изогнутую в виде буквы U стальную или медную трубу, на которой расположено много медных или алюминиевых, или стальных пластин. В новостройках времен СССР нередко по умолчанию ставили конвекторы, закрываемые стальными экранами. Они имели такой ужасающий вид, что можно сказать : дизайном там вообще «не пахло». Все старались быстрее заменить их не немного менее ужасные чугунные радиаторы. Современные конвекторы уже не обладают чудовищным видом, а некоторые даже могут стать украшением интерьера. Устанавливают конвекторы обычно там, где имеет место панорамное остекленение. Радиатор, стоящий рядом с панорамным окном до пола, будет смотреться очень глупо, а вот невысокий конвектор будет в самый раз. Также имеются модели, которые можно встраивать в пол и размещать невдалеке от порогов прозрачных дверей. Все конвекторы помещаются в корпуса, в них есть вход для холодного воздуха и выход для нагретого. Сверху конвектор закрывается декоративной решеткой.

• Алюминиевые радиаторы отопления могут применяться только в автономных водяных системах. Эти радиаторы имеют очень привлекательный внешний вид, высокую теплоотдачу, малый вес и низкую цену. Требуемую мощность алюминиевых радиаторов набирают путем скручивания нужного количества отдельных секций. Это и является недостатком, так как при некорректной сборке могут потечь стыки. А также и в процессе эксплуатации некачественные уплотнители могут со временем потечь. При выборе алюминиевых радиаторов следует отдавать предпочтение анодированным приборам. Даже в замкнутых автономных системах водяного отопления алюминий может активно корродировать, так как он весьма капризен к ph-показателю воды. Резьбовые соединения алюминиевых радиаторов тоже являются слабым их местом.
• Биметаллические радиаторы с внешнего вида практически невозможно отличить от алюминиевых. Они имеют такой же корпус, но теплоноситель в них циркулирует по стальной трубке, которая находится внутри алюминия. Соответственно и все резьбовые соединения в биметаллических радиаторах сделаны из стали. Биметаллические радиаторы являются одним из самых лучших выборов для системы водяного отопления, так как они объединяют прочность стали и теплопроводность алюминия, они имеют красивый внешний вид, отличную теплоотдачу и долгий срок службы. Недостатки у биметаллических радиаторов характерны для сборных конструкций – наличие большого количества уплотнений. Стоят такие радиаторы ощутимо выше алюминиевых и стальных панельных, но независимо от этого они рекомендуются к применению.

• Теплый плинтус – это сравнительно новое веяние в отоплении. Он представляет собой отопительный прибор, имеющий в высоту всего 14 см, который монтируется вместо привычного плинтуса по периметру помещения. Конструктивно теплый плинтус – это две медные трубки, на которые нанесены ламели из того же металла. По сути, он представляет собой мини-конвектор. Сверху этот прибор закрывается съемной алюминиевой крышкой, что действительно придает ему сходство с плинтусом. Для входа холодного воздуха снизу и выхода нагретого сверху имеются специальные щели. По заверениям производителей такой подход в организации отопления дает высокий уровень комфорта, так как, поднимающийся из плинтуса по всему периметру помещения теплый воздух, нагревает стены, а они, в свою очередь, мягко отапливают лучевым теплом. Какие-либо суждения по такому отоплению пока будут неуместны, так как еще наработано слишком мало опыта по эксплуатации таких систем. Да и стоимость теплого плинтуса отпугивает большинство потенциальных покупателей.

Из этого многообразия радиаторов надо выбрать именно такие, которые будут удовлетворять всем требованиям. Наш выбор тепловых приборов для автономного водяного отопления – это стальные панельные или биметаллические радиаторы, в местах, где есть панорамное остекленение – встроенные конвекторы. Там, где на полу дома будет укладываться плитка или керамогранит – однозначно теплый пол, но не как основное отопление, а для комфорта.

Но нужные радиаторы мало выбрать, их надо еще подобрать по тепловой мощности. Этот вопрос мы рассмотрим ниже, в главе о проектировании водяного отопления.

Более развернутую и подробную информацию о радиаторах отопления можно получить, прочитав тематические статьи на нашем портале:

• Радиаторы алюминиевые: технические характеристики.

• Стальные радиаторы отопления. Какие лучше?

• Панельные радиаторы отопления.

• Радиаторы отопления. Какие лучше?

• Биметаллические батареи, какие лучше?

• Чугунный радиатор отопления МС140, технические характеристики.

• Батареи отопления, какие лучше?

• Водяной конвектор отопления.

Водяное отопление своими руками

Проектирование водяного отопления

Иногда «способность» некоторых домовладельцев под любым предлогом избежать этого важного этапа просто поражает. Все вопросы по проектированию и необходимым инженерным расчетам они с радостью перекладывают на монтажников, у которых главной методикой расчета является формула – «я сто раз так делал». И если бы эти домовладельцы знали, что включает в себя проектирование отопления и попытались самостоятельно хоть раз сделать его, то все вопросы отпали бы сразу. Даже специальные программы, которые помогают проектировать инженерные системы, не смогут корректно делать необходимые вычисления, если пользователь не обладает необходимым набором знаний.

Расчет теплопотерь и подбор котла для водяного отопления

Первое, что делается при проектировании систем отопления – это расчет теплопотерь. Он помогает оценить, сколько дом или квартира могут потерять тепловой энергии при соблюдении в них нужных тепловых режимов. Учитывается при этом наихудший случай, когда температура «за бортом» достигает своего минимума для конкретной климатической зоны. То есть теплопотери считают по максимуму – сколько теоретически может потерять здание или помещение, когда находится в худших условиях.

Хорошая система отопления, с точки зрения бытового подхода – это когда в сильные морозы дома тепло и батареи горячие. А с точки зрения инженерной науки, хорошая система отопления должна компенсировать максимально возможные теплопотери. Если она сможет это сделать в наихудших условиях, то при всех других сделает и подавно.

Исходными данными для расчета теплопотерь является довольно внушительный объем информации. В любом проекте систем отопления этот расчет занимает минимум половину от затраченного труда. И на самом деле это действительно сложно даже для специалиста. Но существуют методики, которые позволяют это сделать упрощенно, но, тем не менее, конечный результат получается очень близким к тому, что будет получен из инженерного расчета по всем правилам. Учитывая, что всегда при выборе отопительного оборудования делают запас по мощности, то можно вполне воспользоваться и приближенным расчетом. И мы предлагаем читателям нашего портала воспользоваться удобным калькулятором. При его помощи можно оценить теплопотери каждого помещения, а затем и всего дома. После этого можно подбирать отопительное оборудование требуемой мощности.

Калькулятор расчета теплопотерь помещений

Для того чтобы рассчитать теплопотери помещения, необходимо иметь его план. Такие планы всегда есть в регистрационных документах на уже готовую недвижимость или в проектной документации. Но только плана будет мало. Нужен набор исходных данных, которые мы сейчас укажем.

• Площадь помещения в квадратных метрах. Она всегда указывается на любом плане.
• Любое помещение может, как контактировать через одну или несколько стен с внешней средой, так и может быть «анклавом» посередине дома или квартиры. Очевидно, что наибольшие теплопотери будут происходить через внешние стены. Поэтому нужно указать их количество.
• Известно, что на северной стороне солнце никогда не будет обогревать стены, а на южной будет это делать максимально. Другие стороны света будут чем-то средним между севером и югом. При расчетах в калькуляторе обязательно надо указывать ориентацию по сторонам света.
• Положение внешней стены по отношению к направлению ветра также имеет значение. Для каждой местности есть характерные направления ветра для каждого сезона. Путем сбора статистической информации за продолжительный период делают так называемые розы ветров, которые показывают, с какой стороны света наиболее часто дуют ветра в конкретное время года. Расположение дома относительно розы ветров имеет очень большое значение. Если ветер дует в стену, то она является подветренной, а если от нее, то наветренной. Розы ветров для своего региона можно при желании найти в интернете.
• Каждый регион характеризуется уровнем отрицательных температур в самую холодную пятидневку года. Эту информацию можно найти также в справочных данных, СНиПах и в интернете.
• Внешние стены помещения могут быть не утепленными, иметь среднюю степень утепления и хорошую. Обязательно в калькуляторе надо выбрать из списка нужный пункт.
• Любое помещение имеет определенную высоту потолка. Очевидно, что чем она больше, тем объем будет больше, тем больше будет площадь наружных стен. Теплопотери от этого также будут больше. Поэтому высоту потолка всегда учитывают.
• Под полом могут быть другие отапливаемые или неотапливаемые помещения, а также грунт. Сам пол может быть утеплен или нет. Эти данные также учитываются в калькуляторе.
• Для расчета теплопотерь также следует знать, что находится сверху помещения. В калькуляторе необходимо выбрать нужный пункт.
• Через окна из помещения уходит очень много тепловой энергии. Прежде всего, это зависит от конструкции окон. В калькуляторе есть и этот пункт.
• Чем больше окон – тем больше теплопотери, поэтому необходимо указать и их количество.
• Площадь окна также надо указать, так как это тоже влияет на тепловой баланс здания.
• Двери являются своеобразной лазейкой, через которую тепло норовит уйти из помещения. Само собой, что имеются в виду двери, ведущие на улицу или на открытый балкон. В калькуляторе надо указать их количество.

Калькулятор может подсчитать теплопотери только одного помещения. Поэтому для дома или квартиры очень будет удобно сделать сводную таблицу, в которой указывать исходные данные и результат. Ее можно расчертить на листе бумаги, а можно и реализовать в электронном виде. Например, в Microsoft Excel. Покажем пример такой таблицы.

Заполнить такую таблицу не составит никакого труда, если под руками имеется план и у хозяина есть достаточно других сведений: высота потолка, степень утепления, размеры оконных проемов и другие данные. В крайнем случае, можно вооружиться рулеткой и провести необходимые замеры самостоятельно.

Последняя колонка в представленной таблице и будет теплопотерями помещения только с учетом 15% эксплуатационного резерва. Поэтому она называется необходимая тепловая мощность. После расчета во всех помещениях, последнюю колонку суммируют и получают заветную цифру – какой мощности должен быть котел отопления.

Перейти к расчётам