В этой статье рассмотрим варианты организации отопления дома из бруса, используемые наиболее часто в современном домостроении. При проработке проекта будущего дома из бруса необходимо особое внимание уделить системе отопления. Несмотря на то, что дома из профилированного бруса сами по себе отлично сохраняют тепло, на следует экономить на системе отопления. Ведь даже в средней полосе России зимой температура за городом может доходить до минус 30-40 градусов, а от таких морозов без должной системы отопления не спасут даже очень толстые стены.
В настоящее время наиболее часто используются следующие варианты организации отопления в домах из профилированного бруса:
Использование печей и каминов для отопления домов известно с глубокой древности. Печное (каминное) отопление является видом местного отопления, при котором помещения обогреваются установленными в них отопительными печами (каминами). Благодаря простоте устройства и возможности использования разнообразных видов местного топлива печное отопление получило широкое распространение в различных странах и применяется на протяжении многих веков. Тем не менее, при проектировании современных загородных домов зачастую допускается ряд существенных ошибок, основная причина которых — неверное предположение о том, что с помощью только одной печи или камина можно обогреть весь дом. В случае с небольшим дачным домиком одна печь или камин конечно смогут обеспечить теплом все жилое пространство. Но как показывает практика, из профилированного бруса обычно строят дома не менее чем в 2 этажа, с высокими потолками и с 3-5 комнатами на каждом этаже. В этом случае, при использовании только печного (каминного) отопления одного источника тепла для комфортного проживания в зимнее время будет явно недостаточно — потребуется две, а то и три печи или камина. К числу недостатков печного (каминного) отопления можно также отнести: сравнительно низкий коэффициент полезного действия (КПД); неравномерность и значительные колебания в течение суток температуры воздуха в отапливаемом помещении (главным образом при использовании печей и каминов периодического действия); потеря полезной площади, занимаемой печами (каминами); загрязнение помещений топливом, шлаком и золой; пожарная опасность. Недостатки печного (каминного) отопления ограничивают его применение при строительстве современных домов из бруса, а во многих существующих зданиях печное отопление заменяют водяным отоплением.
Если дом из бруса обладает небольшой общей площадью, то наиболее подходящим может стать система водяного отопления загородного дома при помощи котла с естественной циркуляцией теплоносителя. Нагретая вода, благодаря своему легкому весу, легко двигается вверх по системе и через радиаторы отдает тепло во внутреннее пространство дома. При остывании воды ее вес увеличивается и за счет этого происходит ее обратное возвращение в котел. Такая система отопления дома абсолютно независима от электроснабжения, но из-за ограниченного циркуляционного давления имеет небольшой радиус действия.
Отопление современного загородного дома через систему принудительной циркуляции воды — более сложный способ. При помощи циркуляционного насоса происходит движение горячей воды по системе отопления всего дома, независимо от его площади. По сравнению с системой естественной циркуляции, монтаж системы отопления с принудительной циркуляцией является более сложным и требует установки дополнительного оборудования.
В качестве источника тепла в системе водяного (парового) отопления обычно используется котел, который обеспечивает нагрев воды за счет сгорания топлива — газа, солярки или твердого топлива. Реже используют электрические котлы, что объясняется высокой стоимостью электроэнергии.
В системах воздушного отопления в качестве теплоносителя используется воздух, подаваемый после подогрева в отапливаемые помещения по специальным воздуховодам.
Системы воздушного отопления нашли широкое применение в западных странах с холодным или умеренным климатом, где более 80% коттеджей и частных домов отапливаются непосредственно теплым воздухом, подаваемым в помещение по воздуховодам.
Источником тепла в этой системе отопления служит воздухонагреватель. В камере сгорания воздухонагревателя сгорает жидкое (дизельное, керосин) или газообразное (природный газ, пропан) топливо. Вентилятор, расположенный перед воздухонагревателем, забирает воздух из помещений и направляет его в теплообменник. Дополнительно перед нагревом может осуществляться очистка воздуха от пыли, запахов и микробов, а также обогащение кислородом. Нагретый чистый воздух по воздуховодам доставляется в помещения, все продукты сгорания отводятся в дымоход.
В качестве положительных отличий систем воздушного отопления следует отметить высокий КПД (по заявлениям установщиков — до 93%), возникающий вследствие отсутствия промежуточных звеньев передачи тепла (труб, радиаторов и т. п.). Кроме того, включение в систему дополнительного климатического оборудования позволит не только просто обогревать дом, но и поддержать оптимальный микроклимат во всех помещениях. Также следует отметить малую инерционность систем воздушного отопления, что позволяет быстро менять температуру в помещениях в довольно широких пределах.
В качестве отрицательных отличий систем воздушного отопления следует отметить, что монтаж воздушного отопления возможен лишь в процессе строительства дома и должен обязательно учитываться при проектировании. Кроме того, такая отопительная система требует регулярного обслуживания, а модернизация ее существенно затруднена.
Современные системы напольного отопления (теплые полы) представлены следующими основными вариантами — с водяным обогревом и с электрическим обогревом.
Основное преимущество всех систем напольного отопления (теплых полов) перед системами отопления других видов — это равномерное распределение тепла по площади помещения. При этом поверхность пола нагревается до +25-28 градусов, а воздух на уровне головы остается относительно прохладным. При использовании систем напольного отопления в доме из бруса не возникают сквозняки, значительно уменьшается циркуляция пыли и воздух остается свежим, так как в данном случае он не пересушивается.
Другое немаловажное достоинство напольного отопления — отсутствие необходимости его маскировать. Система итак является невидимой, встроенной в перекрытие и покрытой соответствующим напольным покрытием.
В системах теплых полов с водяным отоплением обогрев пола осуществляется за счет тепла нагретого теплоносителя (воды), проходящего по полимерным или металлополимерным трубам. У водяной системы «теплого пола» довольно щадящая температура, поэтому совместно с таким обогревом допускается использование многих видов напольных покрытий. Нельзя не сказать и об исключительной надежности, долгосрочности и высокой устойчивости данного вида отопления, ведь даже если и произойдет какой-либо непредвиденный сбой в системе, ваш пол будет теплым ещё около двух дней. К недостаткам же можно причислить довольно сложный монтаж, который требует предварительного планирования и тот факт, что толщина самих труб и песчано-цементная стяжка занимает 7-8 см высоты помещения.
По аналогии с традиционными системами водяного отопления, в качестве источника тепла в системах водяных теплых полов обычно используют котел. Учитывая то, что водяной теплый пол — это низкотемпературная система отопления (температура теплоносителя составляет 30-45 градусов), в последнее время для нагрева теплоносителя в этих системах стали также применять перспективные источники тепла — тепловые насосы.
Тепловые насосы — это компактные экономичные и экологически чистые источники тепла для систем отопления, позволяющие получать тепло для горячего водоснабжения и отопления домов за счет использования тепла низкопотенциального источника (тепло грунтовых, артезианских вод, озер, морей, грунтовое тепло, тепло земных недр) путем переноса его к теплоносителю с более высокой температурой.
Термодинамически тепловой насос представляет собой обращённую холодильную машину. Если в холодильной машине основной целью является производство холода путём отбора теплоты из какого-либо объёма испарителем, а конденсатор осуществляет сброс теплоты в окружающую среду, то в тепловом насосе картина обратная. Конденсатор является теплообменным аппаратом, выделяющим теплоту для потребителя, а испаритель — теплообменным аппаратом, утилизирующим низкопотенциальную теплоту: вторичные энергетические ресурсы и (или) нетрадиционные возобновляемые источники энергии.
Тепловой насос, являясь источником энергии для системы отопления и горячего водоснабжения, также одновременно может служить источником для системы кондиционирования. Основное отличие теплового насоса от других генераторов тепловой энергии (электрических, газовых и дизельных) заключается в том, что при производстве тепла до 80 процентов энергии извлекается из окружающей среды. Тепловой насос «выкачивает» тепловую энергию из грунта, скальной породы или озера, накопленную за теплое время года.
Системы напольного отопления с электрическим обогревом могут быть реализованы с использованием нагревательного кабеля, секций нагревательного мата или специальной пленки. Как правило, с помощью электрических теплых полов осуществляют дополнительное отопление относительно небольших помещений — ванной, туалета или кухни, что определяется (как и в случае с использованием электрических котлов в системах водяного отопления) высокой стоимостью электроэнергии.
В заключении отметим, что все современные системы отопления являются сложными инженерными сооружениями, требующими участия специалистов высокой квалификации. Правильно спроектированная и смонтированная система отопления обеспечивает высокий уровень комфорта в отапливаемых помещениях при значительной (до 40%) экономии энергоносителей за счет равномерного распределения тепла в здании и повышения общего КПД системы.