Система отопления для загородного дома

Задача №1 - обеспечить минимальные потери тепла.. Куда уходит тепло из дома?.. Теплопотери через ограждающие конструкции.. Потери тепла с инфильтрацией.. Как  можно сэкономить на отоплении? Уменьшение теплопотерь.. Уменьшение температуры в помещении.. Защита от ветра.. Использование более эффективной системы отопления.. Использование наукоемких технологий.. Тепловые насосы.. Использование альтернативных источников энергии..

При правильном подходе к проектированию системы отопления в первую очередь обеспечиваются минимальные потери тепла, что дает в последующий эксплуатационный период существенную экономию на отоплении.
 
Именно поэтому устройство системы отопления начинают с расчета теплопотерь здания. Затем можно переходить к выбору и расчету самой системы отопления.


Для начала выясним:
Куда может уходить тепло из дома?

Понятно, что тепло передается от места с большей температурой к месту с меньшей. Таким образом, в частном доме тепло может передаваться от помещений на улицу и в землю. Также тепло в доме передается от теплых помещений к менее теплым помещениям, например, в неотапливаемые или слабоотапливаемые гараж, чердак, подвал. Для того, чтобы тепло уходило, не обязательно должны быть открыты двери или окна. Оно может проходить сквозь стены и перекрытия.

Кроме того, тепло из дома уходит через крышу, двери, окна, пол. В строительстве все это называется «ограждающие конструкции». Также оно уходит через открытую форточку и щели в конструкциях. Обмен воздухом с улицей в строительстве называют «инфильтрацией».
Таким образом, потери тепла частного дома происходят через ограждающие конструкции и с инфильтрацией.

Из вышесказанного следует, что на теплопотери здания влияют следующие параметры:

● Площадь ограждающих конструкций (чем больше площадь, тем больше потери тепла);
● Толщина ограждающих конструкций (чем больше толщина, тем меньше потери тепла);
● Теплопроводность материалов строительных конструкций (чем меньше теплопроводность, тем меньше теплопотери). Использование утеплителя и ограничение площади оконных и дверных проемов сокращают теплопотери.
● Разность температур наружного воздуха и воздуха внутри помещения (чем меньше разность температур, тем меньше потери тепла).

Если первые три пункта относятся к общестроительному проектированию и утеплению, то последний напрямую связан с системой отопления. Понятно, что на наружный воздух невозможно повлиять. А вот температура внутри помещения контролируется автоматикой системы отопления. Нужно помнить, что, чем меньше разность температур между наружным воздухом и воздухом внутри помещения, тем меньше потери тепла.

Как  можно сэкономить на отоплении?

Нужно сразу сказать, что сэкономить в реальности (а не в теории) довольно сложно, поскольку надо с самого начала (с проекта и постройки дома) эту экономию запроектировать. А если ваш дом уже построен, причем построен не слишком экономично, то вопрос экономии значительно усложняется.

Уменьшение теплопотерь

Этот способ, пожалуй, самый понятный, но вместе с тем и самый сложный. Действительно, для сохранения заданной температуры внутри -  дом должен получать столько энергии, сколько он теряет. Если мы теряем много, то мы и восполнить должны много.
Как мы можем уменьшить теплопотери? Утеплять стены? Нет! В первую очередь следует утеплять потолок! Ближе к потолку тепла больше, а значит и потери больше.
И только после того, как утеплили перекрытия, мы смотрим... нет, не на стены. Мы смотрим на окна и двери. Как только утеплили их, тогда уже можно и на стены посмотреть…
Как раз в несоблюдении этого порядка большинством людей и кроется основная проблема экономии.

Отсюда и сложность уменьшения теплопотерь в уже построенном доме. В большинстве случаев проще сломать дом и построить новый. В лучшем случае - перестроить. Но по любому потребуются весьма значительные затраты, которые несравнимы с затратами на топливо в  отдельно взятый сезон. Причем подход к вопросу, типа: «Раз не могу утеплить перекрытия, то сделаю хотя бы стены» - не срабатывает. То есть затраты на стены вы сделаете, а реального эффекта не получите…

Уменьшение температуры в помещении

Это действенный и довольно реальный способ экономии.
Действительно, что делает ЖКХ, если хочет сэкономить тепло? Правильно. Уменьшает температуру теплоносителя. Тогда и температура в наших помещениях падает. Потребители, естественно, недовольны, а ЖКХ получают доход, и не малый!
Тут работает главный принцип утепления - мы сохраняем тепло! Если тепла много, то его больше теряется, кроме того, его надо лучше сохранять. И наоборот. Если тепла мало, то расходуется его меньше.


Выводы:
1. Если мы уменьшим температуру в комнатах, мы реально сэкономим энергоресурсы.
2. Ближе к потолку тепла больше. Значит и утепление нужно усиливать сверху, а не наоборот.
3. Холодные помещения не нужно утеплять сверх меры. Например, цоколя домов.

Если ваш дом стоит весь день пустой и вся семья на работе, то последний уходящий из дома переключает отопление в режим экономии, а первый возвращающийся переключает обратно в рабочий режим.

Еще лучше поставить таймер и автоматизировать процесс переключения отопления в экономичный режим. Автоматика дает вам огромные возможности для экономии.
Далее. Зачем отапливать весь дом ночью, когда все спят? Вполне можно уменьшить температуру в нем до 19 градусов и сэкономить на этом.
Допустим, есть кладовая на 1-м этаже или тренажерный зал на 3-м этаже. Можно сделать в кладовой 15 градусов, а в тренажерном зале - 20. Это все экономия ресурсов!
Редко используемые помещения можно вообще не ставить на таймер, а обойтись термостатическими вентилями.

Подводим итоги:
Чтобы поставить таймер на отопление, вам нужен либо газовый котел с электроподжигом и соответствующим управлением, либо нужно электрическое отопление. Это может быть дорого. Стоимость системы "умный дом" вообще ограничивается только фантазией владельца. Да, можно поставить на радиаторы термостатические вентили и это будет дешево. Но не на каждый радиатор их поставишь без строительных работ. И все равно должен быть достаточно современный котел, который не будет перегреваться, если группа радиаторов перекроется одновременно. Тут тоже не все так просто и нужно в каждом случае индивидуально рассматривать.

Защита от ветра

Тоже важный способ экономии, поскольку ветер здорово уносит наши денежки! Однако бояться ветра не надо, а нужно с ним бороться!
Но как бороться? Ветрозащитной мембраной? Не спасет такая ветрозащита от ветра. Плохо защитит и рубероид. Даже любимая всеми минеральная вата не спасет. А вот пеноплекс спасет. Или пенополистирол (пенопласт), что еще лучше. Единственный недостаток: и пеноплекс и пенополистирол - не лучшие материалы для внешней отделки дома. 


Что еще может сработать? 

● Высокий забор
● Плотная посадка туи (дерево такое колоновидное) в виде очень плотной и высокой стены.
● Холм, искусственная насыпь и т. д…

Короче, и здесь все непросто. Но можно подойти к проблеме по-научному. Перед утеплением дома поинтересуйтесь зимней розой ветров в вашем регионе (в Подмосковье преобладают зимой юго-восточные ветра) и соответствующую стену утеплите больше и тщательнее остальных.

Использование более эффективной системы отопления

● Использование прогрессивной системы водяного отопления. Система должна позволять гибкие регулировки.
● Термоизоляция котла. Зачем котлу охлаждаться? Охлаждаться должны радиаторы.
● Термоизоляция труб, особенно проходящих через нежилые помещения. Трубы должны доставлять горячую воду к радиаторам. И никаких потерь по пути.
● Отсутствие многочисленных углов. Использование труб с гладкой внутренней поверхностью. Воде должно быть легко ходить по трубам.
● Отсутствие труб вообще. Это возможно при использовании отопления на электричестве и масляных радиаторах.
● Использование радиаторов прогрессивной формы и сделанных из материалов с большей теплопроводностью. Алюминий, например, выигрывает у стали.
● Дополнительное утепление стены за радиатором. Радиатор не должен греть стену! Он должен греть воздух.

Использование наукоемких технологий

Имеются в виду тепловые насосы. Это приборы, забирающие некоторую часть энергии из окружающей среды и выдающие тепла больше, чем потребляют электричества. Очень эффективное, но весьма дорогое удовольствие. Это связано с большими затратами на рытье траншей и скважин на участке и прокладки в них труб. Кроме того, нужно значительное по площади и шумоизолированное помещение, ибо работа тепловых насосов основана на работе компрессоров.


Использование альтернативных источников энергии

Вы реально можете приобрести или сделать некие ветровые и/или солнечные установки, которые будут добавлять энергию в вашу систему отопления и на размер этой добавленной части экономить привычное и покупное топливо. Другое дело, что приборы эти тоже весьма дорогие, следовательно, будет большой период их окупаемости. Но это не повод, чтобы ими не заниматься.
Конечно, тема альтернативных источников не исчерпывается ветром и солнцем. Есть еще варианты получения газа из биомассы, получение водорода и сжигание его вместо природного газа и так далее...