В одноэтажном доме, когда все помещения находятся на одном уровне, несложно спроектировать, смонтировать и запустить систему отопления. Система отопления частного трехэтажного дома существенно сложнее в проектировании, монтаже и настройке.
Какие виды отопления возможно использовать
Наиболее распространенные решения для отопления трехэтажных домов – это водяной контур и электрические нагреватели.
Водяной контур
Водяной контур называется так по традиции. Практически все современные жидкостные системы используют в качестве теплоносителя не воду, а незамерзающие составы. Они могут переносить отрицательные температуры при аварийной остановке котла без риска повреждения оборудования.
В центре водяного контура находится котел. Он может использовать для нагрева различные виды топлива или электричество. По выходному патрубку нагретый в теплообменнике топки теплоноситель поступает в систему трубопроводов и далее - в теплообменники, отапливающие помещения здания.
Преимущества:
- низкая стоимость единицы тепловой энергии - калории;
- высокая эффективность использования энергии топлива.
Недостатки:
- сложность проектирования и монтажа;
- риск протечки;
- медленный прогрев;
- необходимость обслуживания оборудования.
Жидкостные системы отопления используются как в одноэтажных, так и в многоэтажных домах разной площади.
Электрическое
Представляет собой систему электронагревателей, размещенных в комнатах и вспомогательных помещениях здания и подключенных к электропитанию. Нагреватели снабжаются локальными термостатическими регуляторами мощности или подключаются к единой компьютеризированной системе управления климатом.
Преимущества:
- простота конструкции, проектирования и установки;
- точность регулирования мощности;
- быстрый прогрев;
- нет нужды в обслуживании оборудования.
Недостатки:
- высокая стоимость калории;
- риск поражения электрическим током.
Электрические системы удобнее в эксплуатации, не требуют закупки и доставки топлива. Высокие тарифы на электроэнергию делают использование электричества в качестве основного источника тепла слишком дорогим.
Водяной контур
На что обратить внимание
Мощность отопительной системы здания должна гарантированно компенсировать и превышать суммарные потери тепла. При расчете мощности водяного котла следует принимать во внимание следующие факторы:
- площадь дома и высота потолков;
- материал стен, кровли, перекрытий;
- качество теплоизоляции строительных конструкций
- количество и качество окон, дверей;
- климатическую зону и среднемесячные температуры, силу и направление ветра в регионе постройки.
Особенности выбора котла
Кроме тепловой мощности, на выбор котла влияет целый ряд факторов.
Виды котлов
По типу применяемого топлива отопительные котлы делятся на:
Твердотопливные
Работают на угле, дровах, торфяных брикетах. Обладают самой простой конструкцией и легки в обслуживании – достаточно периодически чистить их от сажи.
Плюсы:
- самая низкая стоимость калории
- самостоятельное обслуживание.
Минусы:
- низкая автономность – как минимум раз в сутки необходимо загружать топливо и удалять золу и шлаки;
- большой объем ручного труда;
- медленно изменяет мощность;
- загрязнение дымохода сажей.
Оптимальны для небольших домов в местах, где нет магистрального газа.
Газовые
Используют магистральный или баллонный природный газ.
Плюсы:
- средняя стоимость калории;
- не загрязняют дымоход;
- удобны в эксплуатации;
- простота регулирования мощности.
Минусы:
- сложности согласования установки и подключения;
- опасность утечки газа;
- специализированное периодическое обслуживание оборудования.
Газовый котел – эффективное и экономичное решение для трехэтажного дома.
Электрические
Теплоноситель нагревается электронагревательным элементом, размещенным в утолщении трубы.
Плюсы:
- компактность;
- не требуется отдельное помещение котельной;
- быстрая и точная регулировка мощности.
Минусы:
- высокая стоимость калории.
Электрокотлы редко используются в качестве основных систем отопления.
Комбинированные
Это твердотопливный или газовый котел, в теплообменник которого встроен вспомогательный электронагреватель. Он используется вместе с основной топкой в сильные морозы либо самостоятельно - в межсезонье, для периодического протапливания.
Плюсы:
- экономия места;
- не требуется гидравлическое и теплотехническое согласование основного и вспомогательного источника тепла;
- единая система управления мощностью.
Минусы:
- высокая стоимость оборудования;
- сложность обслуживания.
Энергозависимость
Энергонезависимые котлы для своей работы не требуют подключения к электросети. Их системы регулировки и безопасности - целиком механические. Как правило, это твердотопливные или газовые котлы начального уровня. Система циркуляции жидкости при этом доступна только естественная.
Энергозависимые котлы требуют постоянного подключения и стабильного электроснабжения. От сети питаются циркуляционный насос, вентиляторы; системы автоматики. В районах с нестабильным электроснабжением используют источники бесперебойного питания с мощными аккумуляторами или генераторами.
Настенный или напольный
Настенное размещение котла позволяет сэкономить место. В таком исполнении делают электрокотлы и газовые котлы малой и средней мощности с закрытой камерой сгорания.
Твердотопливные котлы и мощные газовые, имеющие большой вес и габариты, монтируют на прочном напольном основании. Для таких устройств требуется отдельная комната.
Радиаторы или теплый пол: что выбрать
Жидкостные системы отопления используют два основных вида теплообменников в помещениях: это настенные радиаторы или теплый пол.
Радиаторы размещаются на внешних стенах под окнами и рядом с дверями как можно ближе к полу. Они нагревают холодный воздух, поднимающийся вверх и прогревающий все помещение.
Плюсы:
- простота устройства и монтажа;
- легкость обслуживания и ремонта;
Минусы:
- требуются радиаторы;
- остается прослойка холодного воздуха возле пола.
- пониженная эффективность отопления.
Теплый пол представляет собой изогнутую змейкой трубу, размещенную в цементной стяжке поверх чернового пола под напольным покрытием. Теплоноситель, проходя по трубе, нагревает стяжку, от нее нагревается пол.
Плюсы:
- высокая эффективность отопления;
- равномерный прогрев воздуха по высоте;
- комфорт и уют.
Минусы:
- сложность при установке;
- дороговизна;
- низкая ремонтопригодность.
Способы разводки труб
В частных домах чаще всего используются следующие способы разводки трубопроводов отопления:
Одноконтурный
Все радиаторы в доме подключены к одной трубе последовательно. Теплоноситель от котла проходит через них и в каждом отдает часть энергии, после чего возвращается в котел.
Плюсы:
- экономия труб;
- меньше отверстий в стенах.
Минусы:
- до последнего радиатора доходит остывший теплоноситель;
- сложно отрегулировать постоянную температуру в комнатах.
Двухконтурный
Все радиаторы в здании подключены параллельно к прямой и возвратной трубе. Прямая раздает нагретый теплоноситель, обратная собирает остывший и возвращает его в котел.
Плюсы:
- эффективность отопления;
- простота регулировки температуры в комнатах;
- легкость балансировки.
Минусы:
- выше затраты на материалы;
- сложнее монтаж.
Лучевой
Каждый радиатор в небольшом доме или на этаже многоэтажного здания подключен к главному или этажному прямому и обратному коллектору двумя трубами.
Плюсы:
- точность регулировки температуры в каждой комнате и в зонах внутри больших помещений;
- возможность обслуживания и ремонта отдельных радиаторов без остановки системы.
Минусы:
- высокая стоимость материалов;
- высокая трудоемкость монтажных работ.
Такая схема подключения наилучшим образом подходит для трехэтажного дома.
Отличие естественной циркуляции от принудительной
Нагретая жидкость имеет меньшую плотность и стремится подняться вверх, а холодная – наоборот, опуститься вниз. Это физическое явление используют для организации естественной циркуляции жидкости в системе.
Такое решение требует точного гидротехнического расчета и соблюдения углов установки горизонтальных участков труб. Напор при естественной циркуляции минимальный, прогрев системы идет медленно. Ее разумно использовать для одноэтажных зданий.
Если требуется обеспечить быстрый прогрев системы, а также если этажей два или три – используют принудительную циркуляцию. Жидкость перекачивается циркуляционным насосом, создающим необходимый напор. Требования к уклону труб менее строгие, можно даже отапливать помещения, расположенные ниже уровня котла.
Материал труб
Сталь
Стальные трубы широко применялись в прошлом веке. Сталь хорошо обрабатывается и поддается сварке. Требует покраски.
Плюсы:
- доступная цена;
- гибкость и прочность.
Минусы:
- подверженность коррозии;
- внешний вид;
- электропроводность.
Медь
Веками проверенный материал. Сочетает надежность с эстетичным внешним видом.
Плюсы:
- хорошо обрабатывается;
- не ржавеет.
Минусы:
- для пайки требуются высокие температуры и открытый огонь;
- дороговизна.
Дорогое решение используется в домах верхней ценовой категории.
Полимеры
Полипропиленовые трубы получили широкое распространение несколько десятилетий назад. Это бюджетное решение неплохо смотрится и сочетается с большинством интерьеров.
Плюсы:
- дешевизна;
- не ржавеет;
- при монтаже не нужен открытый огонь.
Минусы:
- требуется тщательное соблюдение технологии пайки;
- низкая стойкость к вибрации и изгибным напряжениям.
Полимерные трубы используются в различных категориях домов.
Дополнительное оборудование на систему
Кроме котла, радиаторов и трубопроводов, для работы системы отопления понадобится:
- циркуляционный насос: для организации принудительной циркуляции теплоносителя;
- расширительный бачок: для временного выхода излишков теплоносителя, расширившегося при нагреве;
- регулировочная и запорная арматура;
- система управления.
Электрическое
Электрическое отопление используется в качестве вспомогательного в зонах, где требуется обеспечить особый комфорт или по строительным условиям не удается провести трубы отопления.
Виды
Распространены следующие виды электрического отопления
Греющий кабель
Традиционная система теплого пола. Кабель с высоким удельным сопротивлением крепится к арматурной сетке и укладывается в цементную стяжку поверх чернового пола. Сверху укладывают напольное покрытие.
Нагревающие маты
На производстве греющий кабель закрепляют на арматурной сетке и продают в виде прямоугольных матов. Его быстрее и удобнее монтировать. Однако он применим только в прямоугольных помещениях.
Конвекторы
Электронагревательный элемент размещен в легком корпусе, имеющем отверстия сверху и снизу. Холодный воздух входит в нижнее отверстие, нагревается и выходит через верхнее. Размещаются в тех же местах, что и радиаторы отопления. Имеют низкую температуру поверхности, исключающую ожог.
Подготовка поверхности под монтаж
Монтаж теплого пола требует тщательной подготовки поверхности. Это делают в следующем порядке:
- выровнять поверхность чернового пола, заделать щели и впадины;
- удалить пыль и обезжирить поверхность;
- настелить слой гидроизоляции;
- уложить слой утеплителя;
- на маячках закрепить арматурную сетку, к ней - греющий кабель;
- проложить термоизоляционную ленту вдоль стен;
- залить цементную стяжку;
Далее укладывают пароизоляцию, звукоизоляцию и настилают финишное покрытие.
Особенности монтажа и эксплуатации
Во время монтажа теплого пола необходимо тщательно следить за тем, чтобы не образовывались мостики холода между цементной стяжкой и вертикальными конструкциями: стенами, колоннами и т.п. При укладке финишного покрытия нельзя использовать длинные гвозди, саморезы и т.п.: они могут повредить греющий кабель.
При эксплуатации системы следует следить за исправностью терморегуляторов и целостностью изоляции проводки. При возникновении перегрева отдельных участков пола пользоваться обогревом нельзя.
Энергопотребление
Энергопотребление электрических систем отопления зависит от класса регулирующего оборудования, качественного утепления дома, исправности окон и дверей. Применяя совершенные системы управления, можно оптимизировать расходы на отопление, избегая ненужного перегрева.
Системы управления позволяют запрограммировать снижение температуры, когда никого нет дома, и быстрый прогрев помещений незадолго до возвращения.
Выбор напольного покрытия
Не все напольные покрытия одинаково хороши для теплого пола. Некоторые полимерные материалы при нагревании выделяют неприятно пахнущие или даже вредные вещества. Производитель должен указать предельную температуру эксплуатации материала не ниже 50оС.
Классический паркет и дешевый ламинат будут рассыхаться и коробиться над теплым полом.
Ковролин ввиду низкой теплопроводности значительно снизит эффективность отопления.
Идеальным вариантом будет керамическая плитка. Она хорошо проводит тепло, не боится нагрева и полностью экологична.
Итог: как правильно отапливать трехэтажный дом.
Одним из наиболее экономически эффективных решений по отоплению трехэтажного дома представляется следующее:
- газовый котел напольной установки с коаксиальным дымоходом;
- принудительная циркуляция теплоносителя;
- медные или полимерные трубы;
- магистральные прямая и обратная трубы от котла к поэтажным коллекторам;
- радиальная (лучевая) схема разводки на этажах;
- радиаторы в комнатах;
- теплые полы под керамическую плитку в ванных, детской и спальнях.
- вспомогательное электроотопление в отдельных зонах.
Разумеется, в типовую схему придется внести изменения сообразно местным условиям: доступность магистрального газа, состав семьи, личные предпочтения и другим.
Первоисточник статьи + рейтинг товаров: https://www.roofkey.ru/blog/otoplenie-doma/sistema-otopleniya-trekhetazhnogo-doma/