Отопление в деревянном доме

Специфика выбора отопления в деревянном доме

Выбирая отопительное оборудование для деревянного дома, важно понимать особенности этого строительного материала. В частности, следует учитывать, что дерево меняет свои размеры в зависимости от уровня влажности и времени эксплуатации. Это отличает его от многих других материалов.

Это важно учитывать при установке системы отопления в деревянном доме.

Однако ремонт или модернизация уже существующей отопительной системы — дело затратное и технически сложное. Поэтому важно тщательно произвести все необходимые расчёты, прежде чем приобретать конкретное оборудование. При выборе следует ориентироваться на дешевизну и доступность различных видов топлива.

В наши дни для обогрева частных домов обычно используют:

жидкое топливо;
твердое топливо;
электричество;
газ.

После того как вы определились с видом энергоносителя, можно приступать к выбору теплогенерирующего устройства.

Выбирая способ организации отопления в деревянном доме, необходимо учитывать следующие факторы:

количество этажей;
объем, который нужно отапливать;
склонность дома к усадке;
конструктивное исполнение пола в виде досок, лежащих на лагах.

При выборе системы отопления для частного деревянного дома необходимо учитывать этажность и объём здания. Система должна быть достаточно мощной, чтобы поддерживать комфортную температуру в помещениях даже в сильный мороз.

Дерево состоит из волокон, между которыми есть воздушные полости. Благодаря им древесина плохо проводит тепло, поэтому она является хорошим природным теплоизолятором. Однако даже хорошо высушенное дерево со временем теряет влагу. Особенно это заметно после первого года эксплуатации дома. Размеры здания могут немного измениться, а стыки, которые раньше были идеально подогнаны, могут начать пропускать воздух.

Стены могут смещаться при изменении размеров и не только приводить к смещению трубопроводов в вертикальной плоскости, но и повреждать их.

Чтобы избежать поломок системы отопления в деревянном доме, её монтаж следует начинать только через год после возведения коробки здания.

Ещё один способ справиться с негативными последствиями усадки — использовать компенсаторные петли в местах стыков труб и другие специальные приспособления.

Печное отопление в деревянном доме с водяным контуром

В старых деревянных домах в населённых пунктах, где нет централизованного газоснабжения, отопление осуществлялось с помощью печи с водяным контуром. Котел устанавливался непосредственно в топку печи. Вода циркулировала по широким трубам без использования насоса, а бак для расширения воды открытого типа устанавливался под потолком. Трубы прокладывались либо по периметру дома, либо вдоль одной стены, образуя подающую и обратную магистраль.

В наши дни существует множество разнообразных строительных материалов, что позволяет создавать системы отопления с использованием пластиковых элементов. Тепло в помещение передаётся через батареи, которые установлены под окнами деревянного дома. Каждый прибор можно настроить индивидуально, что делает систему отопления более гибкой. В результате современные системы требуют меньше топлива для обогрева.

Поскольку пластиковые трубы обладают более низкой теплопроводностью по сравнению со стальными, можно попробовать решить проблему быстрого остывания теплоносителя в системе отопления деревянного дома, где установлен водяной котёл, работающий от печи. Также можно уменьшить нежелательную передачу тепла, дополнительно утеплив пластиковые трубы.

Тем не менее, при использовании водяного отопления в деревянном доме с печью возникают проблемы, которые невозможно решить только с помощью современных строительных материалов.

Основной недостаток связан с существенным преимуществом. Вода, благодаря своим физическим свойствам, используется в качестве теплоносителя, поскольку она быстро поглощает и отдаёт тепло. Кроме того, металл также хорошо проводит тепло.

По этим причинам печь со встроенным котлом довольно быстро остывает. Уже давно известно, что эффективно обогревать дом можно только тогда, когда температура поверхности отопительных приборов достигает определённого значения. В случае с печью это возможно только во время топки и некоторое время после неё. Затем начинаются другие процессы.

Печь быстро остывает, так как в ней есть водяной контур. Это характерно для большинства моделей печей. Трубы тоже быстро отдают тепло, и его невозможно восполнить.

Поэтому приходится часто топить печь с контуром водяного отопления – два раза в день или даже чаще. Однако многие владельцы домов считают это слишком хлопотным и утомительным занятием. Некоторые предлагают установить даже две печи вместо одной, полагая, что это уменьшит заботы и повысит эффективность использования дров.

Вышеупомянутые проблемы не являются самыми сложными и пугающими.

Из-за частого использования ресурс печи снижается, и она быстрее разрушается. Поэтому печи с водяным контуром, которые уже использовались, выглядят старыми. В результате постоянного использования в них появляются трещины и другие повреждения кладки.

Частые косметические ремонты ухудшают внешний вид теплового прибора. Некоторым домовладельцам в сильные морозы приходится топить печь с водяным контуром почти постоянно.

Если регистр установлен в колпаке вместо топки, возникает ещё одна проблема. Она заключается в том, что при растопке печи, когда теплоноситель холодный, образуется большое количество конденсата. По оценкам, это может быть около двух литров конденсата, если печь растапливается, когда она полностью остыла. Если не предусмотрены специальные сборники конденсата, вся влага будет впитываться в кладку.

В результате мы имеем дело с постоянно мокрой печью, которую сложно растопить. На регистрах образуется большое количество сажи, что может привести к полному засорению отопительного прибора.

Эффективность отопления в деревянном доме твердым топливом

Печь с водяным контуром отличается от котла по своим характеристикам. Если вы хотите построить такую печь, то лучше выбрать котельный агрегат.

Если же вы просто установите регистр в печь, то столкнётесь с множеством проблем: разрушением кладки, недостаточной способностью обогревать помещение и необходимостью постоянно топить печь несколько раз в день.

Печь

Печь спроектирована так, чтобы тепло от сгорания дров поглощалось кирпичами, а затем постепенно передавалось воздуху внутри дома. Поэтому одним из ключевых параметров печи является её теплоёмкость.

Обычно дом подстраивают под печь, а не наоборот. Это значит, что дом должен быть достаточно просторным, чтобы соответствовать параметрам печи. Тогда, даже если топить её только один раз в день, она сможет эффективно обогревать весь дом.

Котел

Котлы конструируются и производятся с расчётом на то, чтобы внутри установки оставалось как можно больше тепловой энергии. Лишь в таких условиях максимум этого тепла сможет передаваться теплоносителю, который затем будет направляться в отопительные трубы.

С технической точки зрения котёл — это устройство, которое противоположно по своему устройству печи. Если в доме есть котельная установка, то теплоносителем в ней выступает вода или антифриз, а также трубы системы отопления (о последнем часто не упоминают).

В доме с печью она служит теплоносителем. Как же обеспечить эффективное отопление в деревянном доме, учитывая это? Есть несколько способов создать оптимальную схему отопления.

Сделать котел или печь-котел

Поясним, чем хороша печь-котел. Это двухконтурная система с контуром водяного отопления. Её конструкция позволяет ей дольше сохранять тепло и, соответственно, дольше отдавать его теплоносителю. То есть вода в системе отопления деревянного дома с такой печью будет остывать медленнее.

Повысить теплоемкость теплоносителя

Этого можно добиться, установив теплоаккумулятор — большой утеплённый бак. Чем больше объём бака, тем дольше нагретая вода будет сохранять температуру. Размер бака подбирается индивидуально, но в данном случае лучше выбрать бак большего объёма.

Встроить насос и термодатчик

Для повышения эффективности и надёжности работы печи необходимо подавать теплоноситель с помощью электронасоса. Это техническое решение позволяет избежать множества проблем.

Во-первых, устраняется перегрев воды. Наибольший коэффициент полезного действия отопления достигается при температуре теплоносителя от 60 до 80 градусов Цельсия. Именно при такой температуре воду следует направлять в систему отопления для циркуляции.

Кроме того, исключается риск перегрева печи, что в свою очередь увеличивает срок её службы. В результате мы получаем более эффективное отопление, работающее на дровах.

Насос ускоряет циркуляцию теплоносителя, благодаря чему он меньше остывает и более эффективно обогревает дом.

Встроить в систему электрокотел с термодатчиком

Это техническое решение значительно упрощает обслуживание системы отопления. В сильные морозы теплоноситель может остыть за ночь, и тогда придётся просыпаться и снова топить печь. Однако если установить электрокотёл с автоматической системой управления, он будет включаться, когда температура теплоносителя опустится ниже минимально допустимого уровня. Это позволит избежать загрязнения печи сажей, избавит от необходимости постоянно следить за теплоносителем и даст возможность спокойно спать по ночам.

Автоматика в электрокотле позволяет ему включаться, когда температура воды в трубах отопления деревянного дома опускается ниже заданного минимума, и выключаться, когда вода нагревается до определённого уровня. Когда теплоноситель нагрет, включается насос, который обеспечивает его циркуляцию и, соответственно, передачу тепла в дом.

Преимущества этого решения очевидны. Если хозяин захочет сэкономить, ему нужно будет лишь затопить печь. Тогда электрический котёл автоматически отключится, когда теплоноситель достигнет нужной температуры.

Газовое отопление деревянного дома котлом: правила и нормы эксплуатации

Система основана на газовом котле, который нагревает теплоноситель. Газ в сжиженном виде поступает в котёл по трубам. При сгорании газа выделяется тепловая энергия.

В деревянном доме отопление осуществляется с помощью газового котла, который нагревает теплоноситель до температуры 80 градусов и подаёт его в радиаторы. Такая температура безопасна для использования.

Для отопления лучше всего использовать газ, поступающий из централизованной системы. В этом случае газ находится только в котельной, и нет необходимости проводить трубы с газом по всему дому.

Некоторые особенности конструкции дома напрямую влияют на возможность установки газового отопления.

Устройство пола. Деревянные дома часто имеют дощатый пол, пол из ОСП или фанеры. Эти виды покрытий укладываются прямо на балки основания. Поскольку такой пол подвижен, на него невозможно установить систему водяного тёплого пола, которая требует фиксации стяжкой.
Теплоизоляция оконных и дверных проемов. Стены деревянного дома строятся из брусьев или из брёвен. Эти материалы обладают неплохими теплоизоляционными свойствами. Однако именно в области оконных и дверных проёмов наблюдаются наибольшие потери тепла. Поэтому в деревянном доме радиаторы отопления рекомендуется устанавливать рядом с этими местами.

Также следует обратить внимание на значительные теплопотери через крышу. Поэтому особое внимание при утеплении нужно уделить чердаку и полу.

При отоплении деревянного дома газом важно учитывать определённые особенности:

Следует отдать предпочтение котлу конвекционного типа несмотря на его большую стоимость. Есть также конденсационные котлы, которые стоят дешевле. Однако они работают с низкой температурой теплоносителя, что не подходит для деревянного дома. Если температура воды в трубах будет низкой, то в доме будет холодно. Для такой температуры воды подходит только система тёплого пола, но её сложно монтировать в деревянных зданиях.
Отопление должно быть реализовано в виде однотрубной схемы. Это система, в которой все радиаторы соединены последовательно и подключены к одной трубе, проходящей по периметру дома. Для работы такой системы требуется конвекционный котёл, который способен нагревать теплоноситель до температуры 60 °C и выше.

Также стоит обратить внимание на котлы с системой электронного розжига. Это устройство позволяет избежать необходимости постоянно поддерживать горящее пламя, что значительно повышает уровень безопасности. В случае частых проблем с электроснабжением в вашем регионе, вы можете решить эту проблему, приобретя источник бесперебойного питания.

Если деревянный дом находится в регионе, где нет централизованного газоснабжения, то отопление в нём обеспечивается с помощью конвектора, работающего на сжиженном газе, который хранится в баллонах.

При отоплении деревянного дома конвекторами не требуется проводить трубы по всему дому. Конвектор устанавливается под окном. Баллон с газом можно разместить в отдельном помещении или рядом с конвектором.

У этой системы есть один существенный недостаток: она обогревает только одну комнату, в которой установлен конвектор. Если же нужно обогреть несколько комнат, то придётся использовать больше газовых баллонов, так как для каждого конвектора нужен отдельный баллон.

Однако у этой системы есть и весомое преимущество — она доступна по цене, особенно по сравнению с биметаллическими радиаторами. Кроме того, нет необходимости в установке котлов и трубопроводов. Конвекторы можно устанавливать даже в неизолированных помещениях, главное — выбрать прибор подходящей мощности.

Правила пожарной безопасности

Правильное отопление в деревянном доме невозможно без соблюдения всех норм пожарной безопасности при монтаже и эксплуатации. Это напрямую влияет на жизнь и здоровье жильцов, поэтому к этому вопросу следует подходить с особой ответственностью.

Есть не так много требований, но их стоит знать и соблюдать.

Поверхность установки котла нужно обезопасить от воспламенения. Для этого используют подложку из оцинкованной стали с асбестовой прокладкой под ней. Размер защитного покрытия должен быть больше размера котла на 10 см по длине и ширине.
Другие электроприборы следует размещать на отдалении от котла, равном минимум 30 сантиметрам. Не рекомендуется прокладывать электрические кабели над или под котельной установкой. Это может привести к повреждению изоляции электропроводки из-за воздействия горячего воздуха.
Дымоход должен соответствовать по диаметру патрубку газового котла. Максимальное количество изгибов в дымоходе не должно быть больше трёх. Оптимальным материалом для изготовления ствола канала, по которому удаляются продукты сгорания, является нержавеющая сталь. Сечение канала должно быть круглым.
Проем для дымохода должен быть больше дымохода по размерам. Дополнительное пространство необходимо для теплоизоляции с использованием асбеста или асбестоцементной трубы. Такая теплоизоляция поможет уменьшить нагрев продуктов сгорания.
Газовое отопление частного деревянного дома подразумевает выделение для котла отдельного помещения, его минимальная площадь 4 м². Дверь должна быть не менее 80 сантиметров в ширину, а также необходимо наличие окна.
Дымоход должен быть выше самой высокой точки крыши минимум на 50 сантиметров.

Насколько оправданно электрическое отопление в деревянном доме

При создании проекта электрического отопления в деревянном доме важно учесть свойства древесины, такие как способность к усыханию и усадке, а также её горючесть. Также необходимо обеспечить хорошую теплоизоляцию.

Для отопления деревянного дома можно использовать следующие электрические системы:

всевозможные электрокотлы жидкостного или водяного типа, оснащенные автоматикой и использующие в качестве топлива электроэнергию;
системы теплого пола;
обогрев напрямую электричеством через конвекторы и радиаторы;
приборы на основе инфракрасного излучения;
обогрев через плинтусы;
приборы отопления через циркуляцию подогретого воздуха, как естественную, так и принудительную.

Если вы планируете отапливать комнаты с помощью радиаторов, необходимо продумать схему прокладки труб. Существуют два варианта разводки — однотрубная и двухтрубная. У каждого из них есть свои преимущества, поэтому на этапе проектирования важно тщательно изучить этот вопрос.

В заводских электрокотлах уже есть встроенная система автоматического регулирования, которая была разработана и протестирована производителем. Если же вы решите сделать такой котёл самостоятельно, вам придётся либо вручную управлять его работой, либо дополнительно устанавливать систему, которая будет контролировать и регулировать температуру теплоносителя.

Алгоритмы работы электронной системы должны управлять регулятором температуры. При этом необходимо учитывать наличие и работу защитных блоков, таких как предохранительный клапан, который срабатывает при избыточном давлении. Также следует обратить внимание на датчик остывания, обратный клапан, схему подпитки водой, а также на антиконденсатный и напорный насосы.

Мы можем использовать не только энергию из электросети, но и альтернативные источники для питания ТЭНов. Самый простой способ — это создать собственный ветрогенератор, который будет напрямую связан с нагревателем без управляющего контроллера. Даже такое простое устройство может значительно помочь в нагреве теплоносителя.

Однако есть один важный момент. Нихромовая проволока внутри нагревателя обладает небольшим сопротивлением, когда она холодная. Это означает, что при включении она может вызвать короткое замыкание в обмотках ветрогенератора. Поэтому необходимо предусмотреть предварительный подогрев нихромовой проволоки с помощью тока от электросети. Это повысит сопротивление ТЭНа, и только после этого можно будет подключать ветрогенератор к сети.

Аналогичным образом можно использовать энергию, полученную от солнечных батарей. Однако наиболее перспективным решением является комбинированное использование ветрогенератора и домашней солнечной электростанции.

Эффективно ли электрическое отопление пола в деревянном доме

Подпольный обогрев осуществляется за счёт электрического кабеля, который нагревает пол. Тепло от кабеля передаётся в помещение.

Чтобы установить тёплый пол в деревянном доме, необходимо предварительно подготовить основу для этой системы. Обычные половые доски не подходят, поскольку со временем они могут сгнить, даже если их обработать антисептиками.

Поэтому рекомендуется залить бетонное основание и уложить на него фольгированный теплоизолятор. Это поможет сохранить до 30% тепла, которое иначе ушло бы вниз.

Подогреваемый электричеством пол может выступать как:

основная система обогрева для деревянного дома;
дополнение, увеличивающее комфортность, при этом основная система построена на других энергоисточниках.

Если электрический обогрев пола будет использоваться как единственный источник отопления, то для него необходимо выделить 70% и более площади пола в каждом помещении. На этих участках следует установить нагревательные элементы, которые будут потреблять от 0,13 до 0,17 кВт/м².

Если мощность нагревательного элемента будет в диапазоне от 0,11 до 0,13 киловатта на квадратный метр, этого будет достаточно для поддержания комфортной температуры в помещении. Однако в условиях сильных морозов такая система может оказаться недостаточно эффективной для отопления деревянного дома.

Возможности схемы таковы:

управление комнатной температурой как в автоматическом режиме, так и вручную;
использование автоматического управления для экономии электроэнергии;
бесперебойная и надежная работы системы в течение 50 лет без необходимости ремонтов и обслуживания.

Использование прямого электрообогрева для отопления в деревянном доме

Масляные радиаторы

Эти приборы состоят из нескольких секций, заполненных минеральным маслом. Именно это масло служит теплоносителем. Встроенные нагревательные элементы (ТЭНы) могут разогреть масло до 200 °C, но температура радиатора всегда поддерживается на уровне не выше 100 °C.

Масляные радиаторы обладают значительными преимуществами. Во время работы они не сжигают кислород в жилых помещениях и могут поддерживать комфортную температуру в любой комнате. Тем не менее, их использование ограничено из-за высокого энергопотребления.

Конвекторы

Принцип работы этих отопительных приборов отличается от других. В них нет промежуточного теплоносителя, поэтому ТЭН нагревает воздух в помещении напрямую. Это делает их более экономичными и эффективными.

Однако есть и недостаток: из-за прямого контакта воздуха в помещении с нагревателем происходит сжигание кислорода. Это может негативно сказаться на самочувствии людей.

Когда мы используем конвекторы или радиаторы, происходит движение воздуха: он нагревается от прибора, поднимается вверх и распределяется по комнате.

Если воздух у потолка нагреется до 22 °С, то у пола температура будет около 17 °С. В целом, это достаточно тепло, но нельзя сказать, что это комфортная температура.

Конвекторы оснащены датчиками температуры и системой автоматики, которая реагирует на изменения температуры. Благодаря этому они позволяют существенно сократить расход электроэнергии.

Размещение конвектора под окном имеет свой смысл. Благодаря такому расположению предотвращается попадание холодного воздуха через щели из внешней среды и исключаются сквозняки.

Инфракрасная система обогрева

Система работает на основе электрического кабеля, который генерирует инфракрасное излучение. Это излучение распространяется во всех направлениях от кабеля, но чаще всего — сверху вниз.

Инфракрасные лучи нагревают не воздух, а твёрдые поверхности и предметы в комнате, такие как пол, мебель и ковровые покрытия.

Этот способ отопления называют комфортным для человека, потому что инфракрасное излучение в первую очередь нагревает тело человека и предметы вокруг него.

Современные инфракрасные обогреватели отличаются высоким коэффициентом полезного действия, который составляет около 90%. Это очень хороший показатель эффективности. Однако перед тем как приобрести такое устройство, важно тщательно всё обдумать, поскольку за инфракрасные системы отопления приходится платить немалые суммы.

Плинтусное отопление

Этот метод привлекателен своей декоративностью, что позволяет использовать его в различных дизайнерских решениях и планировках.

Система отопления может быть установлена на любой поверхности и в любом материале, будь то дерево, гипсокартон, бетон, кирпич или плитка.

Нагревательные элементы встроены в плинтус, который выглядит как обычный, но имеет большие размеры.

Передача тепла может осуществляться:

циркулирующей по трубам водой;
электрическими ТЭНами, запитанными от сети при помощи кабелей.

Радиаторы, которые выглядят как плинтусы, крепятся внизу стен. Они могут быть расположены по всему периметру комнаты или в определённых местах.

В нижней и верхней частях плинтуса есть отверстия, которые обеспечивают конвекцию воздуха. Холодный воздух от пола проходит через эти радиаторы, нагревается и поднимается к потолку.

При этом тепло поднимается вдоль стены, нагревая её поверхность и воздух рядом с ней. Затем воздушные массы перемешиваются, и тепло равномерно распределяется по всему помещению.

Обогрев плинтусами дает следующие преимущества:

невозможна конденсация влаги на стенах;
экономия энергии может составлять 20÷40 %;
температура однородна во всех частях комнаты, воздух равномерно перемешивается.

Инновационный метод – тепло земли для отопления дома

В настоящее время немногие владельцы домов рассматривают возможность использования энергии земли для обогрева своего жилья. Большинство людей остаются верны традиционным способам отопления. Однако стоимость топлива неуклонно растёт. Кроме того, запасы традиционных энергоресурсов ограничены и, в конечном счёте, будут исчерпаны.

Поэтому уже сейчас важно начать использовать нетрадиционные источники энергии. И в этом отношении тепло земли может стать отличным решением.

Использование тепла грунта в качестве источника энергии представляется более перспективным, чем солнечная и ветряная энергетика. В настоящее время в Европе уже применяются гелиосистемы, которые преобразуют солнечный свет в тепло для нужд подогрева воды и отопления домов.

Геотермальный насос — это устройство, которое позволяет собирать энергию земли для обогрева жилья.

Эффективность метода зависит от глубины погружения. Чем глубже мы погружаемся, тем выше температура земных недр.

Геотермальный насос работает на основе тех же физических принципов, что и холодильник.

При сжатии хладагента компрессором выделяется много тепла.
Нагретый хладагент проходит через теплообменник, где отдаёт своё тепло и остывает до комнатной температуры.
Охлаждённое вещество поступает в контур охлаждения, где расширяется. При расширении и превращении из жидкости в газ хладагент быстро остывает и отдаёт холод в окружающее пространство.
Затем хладагент вновь поступает к компрессору для следующего цикла сжатия. И так процесс повторяется снова и снова.

Геотермальный насос работает по тому же принципу. Он забирает тепло из земли и передаёт его в дом. Происходит перенос тепла от грунта, который слабо нагрет, в дом, который хорошо прогрет. При этом эффективность таких насосов высока: на перекачивание тепла расходуется в несколько раз меньше энергии, чем получается.

Читать дальше про то, зачем нужна дренажная система

Отопление в деревянном доме: 5 распространенных вариантов