Отопление в деревянном доме: 5 распространенных вариантов

Специфика выбора отопления в деревянном доме

Приступая к выбору отопительного оборудования для деревянного дома, нужно отдавать себе отчет в свойствах этого строительного материала. А именно особенно важно знать, что дерево меняет свои геометрические размеры в зависимости от влажности окружающего воздуха и времени использования. Этим оно отличается от многих других строительных материалов.

Это обязательно нужно учитывать при монтаже отопления в деревянном доме.

Вместе с тем ремонт или переделка уже установленной отопительной системы – дело весьма затратное. Кроме того, сложно осуществимое технически. Поэтому нужно очень тщательно произвести необходимые расчеты, а потом уже приобретать конкретные технические устройства. Наиболее правильно при выборе опираться на дешевизну и доступность того или иного вида топлива.

В настоящее время в качестве сырья для обогрева частных домов используют:

• жидкое топливо;
• твердое топливо;
• электричество;
• газ.

После решения вопроса с выбором вида энергоносителя можно приступать к подбору теплогенерирующего устройства.

Этажность и объем здания являются исходным параметром при выборе мощности отопления частного деревянного дома. Ведь даже в сильный мороз его производительности должно быть достаточно для поддержания в помещениях комфортной температуры.

Дерево состоит из волокон, в которых содержится воздух. Именно благодаря ему древесина плохо передает тепло, тем самым являясь хорошим теплоизолятором природного происхождения. Но даже тщательно высушенное дерево с течением времени еще больше теряет влагу. Наиболее заметно этот процесс проявляется после года эксплуатации дома. Геометрические размеры здания изменяются, ранее хорошо подогнанные стыки показывают щели.

Стены в процессе изменения размеров могут не только сместить трубопроводы в вертикальной плоскости, а даже повредить их целостность.

Чтобы избежать подобных поломок, систему отопления в деревянном доме начинают монтировать спустя год после возведения коробки. Второй вариант преодоления негативных последствий от усадки заключается в использовании компенсаторных петель в местах стыков труб, а также других приспособлений.

Печное отопление в деревянном доме с водяным контуром

Отопление в старых деревянных домах в населенных пунктах, лишенных централизованного газоснабжения, строилось на основе печи с водяным контуром. В этом случае котел монтировался непосредственно в топку печи. Вода циркулировала по широким трубам самотеком, под потолком встраивали бак расширения открытого типа. Трубы шли либо по кругу по периметру дома, либо подающая и обратная магистраль располагались вдоль одной стены.

В настоящее время наблюдается большое разнообразие стройматериалов, что позволяет разводить отопление с использованием пластиковых деталей. Тепло передается в помещение через батареи отопления деревянного дома, установленные под окнами. Каждый из приборов имеет возможность индивидуальной настройки, что повышает гибкость отопления. В итоге современные системы требуется топить реже.

Благодаря более низкой теплопроводности пластиковых труб по сравнению со стальными можно попробовать решить проблему быстрого остывания теплоносителя при отоплении деревянного дома печью с встроенным водяным котлом. К тому же снизить нежелательную передачу тепла можно также дополнительной теплоизоляцией пластиковых труб.

Однако у водяного отопления в деревянном доме с печью есть такие проблемы, которые невозможно решить простым применением современных стройматериалов.

Основной недостаток вытекает из существенного преимущества. Благодаря своим физическим свойствам вода применяется в качестве теплоносителя, так как быстро набирает и отдает энергию. Металл также является хорошим проводником тепла.

По вышеназванным причинам печь со встроенным котлом довольно быстро теряет накопленную тепловую энергию. Давно установлено, что эффективный обогрев дома происходит только в случае, когда температура поверхности нагревательных приборов имеет определенное значение. В случае с печью такую температуру можно получить только в момент топки и недолгое время после ее окончания. После чего начинаются другие процессы.

Печь быстро остывает из-за наличия внутри водяного контура. Исключение составляют лишь некоторые модели печей. Трубы также быстро отдают тепло и восполнить его уже нечем.

Поэтому приходится часто протапливать печь, имеющую контур водяного отопления, – два раза в день и даже чаще. Но многие домовладельцы считают это слишком хлопотным и утомительным. Высказываются мнения, что целесообразнее поставить даже две печи вместо одной. Тогда меньше будет забот и выше эффективность использования дров.

Вышеназванные проблемы являются не самыми сложными и страшными.

Если же регистр смонтирован в колпаке вместо топки, появляется еще одна неприятность. Она заключается в образовании значительных объемов конденсата при растопке печи с холодным теплоносителем. По подсчетам, речь может идти о двух литрах конденсата, если печь растапливается с полностью холодного состояния. При отсутствии специализированных сборников конденсата вся влага будет впитываться в кладку.

В результате получаем постоянно мокрую печь, которую сложно растопить, на регистре образуется очень много сажи, что способно полностью засорить отопительный прибор.

Эффективность отопления в деревянном доме твердым топливом

Печь с водяным контуром далека по своим характеристикам от котла. При желании построить такую печь лучше отдать предпочтение котельному агрегату. Если же просто вмонтировать регистр в печь, то получается масса проблем – разрушение кладки, плохая способность обогрева и необходимость постоянной топки несколько раз в сутки.

• Печь

Печь сконструирована таким образом, чтобы тепло от сгорания дров поглощалось кирпичами. Затем это тепло долго передается воздуху внутри дома. А значит, одной из важнейших характеристик печи является ее теплоемкость.

А между тем нормальная ситуация – это когда дом подходит к печи, а не печь подходит для дома. Речь идет о том, что дом должен соответствовать по внутренней площади и объему и прочим параметрам. В этом случае печь при единственной топке в сутки полностью справится с обогревом дома.

• Котел

Котлы проектируются и строятся таким образом, чтобы внутри установки задерживалось как можно больше тепловой энергии. Только в таких условиях максимум этого тепла будет передаваться теплоносителю в трубы отопления.

С технической точки зрения котел является полной противоположностью печи. Если в доме установлена котельная установка, то теплоноситель – это вода или антифриз, а также сами трубы системы отопления (хотя последний факт часто не рассматривают).

В здании с печью она и выступает в качестве теплоносителя. Как же решить это противоречие и сделать отопление в деревянном доме эффективным? Есть несколько приемов, позволяющих смонтировать оптимальную схему.

• Сделать котел или печь-котел

Поясним, чем печь-котел примечательна. Это двухконтурная система, содержащая контур водяного отопления. Конструкционные особенности позволяют этому устройству дольше удерживать тепло, а значит, в течение большего времени отдавать его теплоносителю. Другими словами, вода в схеме отопления деревянного дома с такой печью остывает медленнее.

• Повысить теплоемкость теплоносителя

Это достигается установкой теплоаккумулятора, представляющего собой большой утепленный бак. Большой объем нужен для того, чтобы нагретая вода дольше держала температуру. Емкость бака определяется индивидуально, однако в данном случае лучше больше, чем меньше.

• Встроить насос и термодатчик

Чтобы добиться более эффективной и надежной работы от печи, теплоноситель нужно подавать при помощи электронасоса. Такое техническое решение убирает массу проблем. В первую очередь устраняется перегрев воды. Дело в том, что наибольший КПД отопления наблюдается при температуре теплоносителя от 60 до 80 °С. Именно когда вода такой температуры, ее нужно пускать в циркуляцию по системе отопления. Кроме того, нет риска перегрева печи, что, в свою очередь, повышает срок ее службы. В итоге имеем более высокую эффективность от отопления при помощи дров.

Насос также способствует большей скорости циркуляции теплоносителя, а значит, он меньше остынет и более эффективно будет отдавать тепло для обогрева жилища.

• Встроить в систему электрокотел с термодатчиком

Это техническое решение существенно повышает удобство ухода за системой отопления. В сильные морозы вполне вероятно, что теплоноситель может остыть среди ночи. Придется просыпаться и топить печь снова. При наличии электрокотла с автоматикой он включится при достижении теплоносителем минимально допустимой температуры. В результате печь будет спасена от сажи, не придется постоянно следить за остыванием теплоносителя и не потребуется жертвовать ночным сном.

Благодаря наличию автоматики электрокотел включится при падении температуры воды в трубах отопления в деревянном доме ниже настроенного минимума и выключится при нагреве до определенного значения. При нагретом теплоносителе включится также насос, обеспечивающий его циркуляцию и тем самым передачу тепла в жилище.

Удобство такого решения налицо. Причем если хозяин захочет сэкономить, то для этого нужно просто растопить печь. И электрический котел отключится при подогреве теплоносителя.

Газовое отопление деревянного дома котлом: правила и нормы эксплуатации

Система стоится на базе газового котла, функцией которого является подогрев теплоносителя. Газ в котел поступает в сжиженном виде по трубам. При его сгорании выделяется тепловая энергия.

Отопление деревянного дома газовым котлом осуществляется через радиаторы, в которые поступает теплоноситель с температурой 80 градусов. Этот температурный показатель является безопасным. Лучше всего в качестве топлива использовать газ от централизованной системы. В этом случае он присутствует только в котельной, разводить трубы с газом по всем комнатам не требуется.

Некоторые элементы конструкции дома напрямую влияют на возможность или невозможность реализации ряда технических решений при газовом отоплении:

• Устройство пола. Очень часто деревянные дома имеют дощатый пол, или пол из ОСП, или фанеры. Эти виды покрытия укладываются непосредственно на балки основания. Из-за подвижности пола такой конструкции невозможно установить систему водяного теплого пола. Ведь последний предполагает фиксацию стяжкой.
• Теплоизоляция оконных и дверных проемов. Стены деревянного дома состоят из брусьев или бревен. Этот материал сам по себе неплохой теплоизолятор. Однако в местах оконных и дверных проемов наблюдаются наиболее существенные утечки тепла. Поэтому радиаторы отопления в деревянном доме нужно размещать недалеко от этих мест.

Также стоит упомянуть о больших теплопотерях через крышу. Поэтому наиболее тщательному утеплению нужно подвергнуть чердак и пол.

При отоплении деревянного дома газом нужно учитывать некоторые специфические особенности:

• Следует отдать предпочтение котлу конвекционного типа несмотря на его большую стоимость. Существуют еще конденсационные котлы, они стоят меньше. Однако такие устройства работают с низкой температурой теплоносителя, что неприемлемо в деревянном доме. Иначе в здании просто будет холодно. При низкой температуре воды в трубах может работать лишь система теплого пола. Однако ее затруднительно монтировать в деревянных строениях.
• Отопление должно быть реализовано в виде однотрубной схемы. Это такая система, когда все радиаторы последовательно подключаются к одной трубе, идущей по периметру дома. А для работы однотрубной схемы необходим конвекционный котел, способный нагреть теплоноситель до 60 °С и даже больше.

Также неплохо отдать предпочтение котлу с системой электронного розжига. Благодаря этому узлу не требуется постоянное поддержание горящего пламени, что здорово повышает общую безопасность. Если же в вашей местности частые проблемы с электроснабжением, это решается покупкой источника бесперебойного питания.

Если же деревянный дом расположен в регионе, лишенном централизованного газоснабжения, тогда отопление строится на базе конвектора, работающего от сжиженного газа в баллонах.

При отоплении деревянного дома конвекторами не нужно разводить трубы. Устройство монтируют под окном. Баллон с газом размещают в специально отведенном помещении или недалеко от конвектора.

Система имеет недостаток, который заключается в обогреве всего одной комнаты, где непосредственно установлен конвектор. Если же необходимо протапливать несколько комнат, то увеличивается количество баллонов с газом, ведь для каждого конвектора он отдельный.

Вместе с тем система обладает очень существенным плюсом, заключающимся в ее ценовой доступности, особенно если сравнивать с биметаллическими радиаторами. Также не требуется монтажа котлов и трубопроводов. Допускается установка конвекторов в неизолированных помещениях, главное подобрать устройство соответствующей мощности.

Правила пожарной безопасности

Правильное отопление в деревянном доме невозможно создать без соблюдения всех норм пожарной безопасности при его монтаже и эксплуатации. Без преувеличения можно сказать, что от этого зависит жизнь и здоровье жильцов.

Требований не так много, однако следует их знать и придерживаться:

• Поверхность установки котла нужно обезопасить от воспламенения. Для этого используют подложку из оцинкованной стали и асбестовой прокладки под ней. Защита должна быть больше самого котла на 10 сантиметров по длине и ширине.
• Другие электроприборы следует размещать на отдалении от котла, равном минимум 30 сантиметрам. Над и под котельной установкой нельзя размещать электрические кабели. Иначе горячий воздух способен быстро испортить изоляцию электропроводки.
• Дымоход должен соответствовать по диаметру патрубку газового котла. Максимальное количество изгибов дымохода не должно превышать трех. Сечение ствола канала для удаления дыма должно быть круглым, изготовить его лучше из нержавеющей стали.
• Проем для дымохода должен быть больше дымохода по размерам. Дополнительное пространство нужно для утепления при помощи асбеста или трубы из асбестоцемента. Такое утепление снизит нагрев продуктов сгорания.
• Газовое отопление частного деревянного дома подразумевает выделение для котла отдельного помещения, его минимальная площадь 4 м². Обязательно оснащение дверью шириной 80 сантиметров и окном.
• Дымоход должен быть выше самой высокой точки крыши минимум на 50 сантиметров.

Насколько оправданно электрическое отопление в деревянном доме

При разработке проекта электрического отопления в доме из древесины нужно учитывать способность дерева усыхать, давать усадку и поддерживать горение. Также позаботиться о теплоизоляции.

Допускается использование следующих способов отопления деревянного дома электричеством:

• 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 тепло в комнаты планируется подавать при помощи радиаторов, то нужно продумать схему прокладки труб. Это может быть однотрубная или двухтрубная схема. Есть преимущества у каждого вида разводки. Поэтому еще на стадии проектирования нужно тщательно изучить этот вопрос.

Промышленно изготовленные электрокотлы имеют встроенную заводскую систему автоматического регулирования, отлаженную производителем. Если же делать такой котел своими силами, нужно либо вручную управлять его работой, либо оснащать дополнительной системой, осуществляющей функции управления и слежения за температурой теплоносителя.

Алгоритмы работы системы электроники должны управлять регулятором температуры, учитывать наличие и работу блока защит – предохранительного клапана, срабатывающего при избыточном давлении, а также датчика остывания, обратного клапана, схемы подпитки водой, антиконденсатного и напорного насосов.

Однако есть один небольшой нюанс. Он заключается в малом сопротивлении нихромовой проволоки внутри нагревателя в холодном состоянии. То есть в момент включения она может закоротить обмотки ветрогенератора. Поэтому нужно предусмотреть предварительный подогрев нихромовой нити током от электросети, что повысит сопротивление ТЭНа. А затем уже подключать ветрогенератор.

Подобным методом можно использовать и энергию от солнечных батарей. Самым же перспективным решением является использование в комплексе ветрогенератора и домашней солнечной электростанции.

Эффективно ли электрическое отопление пола в деревянном доме

Подпольный обогрев работает за счет нагревания электрического кабеля, расположенного в толще пола. Затем эта энергия передается в помещение.

Отопление деревянного дома теплым полом сопряжено с дополнительными усилиями по созданию основы для этой коммуникации. Половые доски не годятся, так как со временем гниют, и даже пропитка антисептиками не способна надежно защитить древесину. Поэтому для теплого пола лучше залить бетонное основание со слоем фольгированного теплоизолятора, который поможет сберечь до 30 % тепла, уходящего 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 являться единственным источником отопления, то под него нужно выделить 70 и более процентов площади пола каждого помещения. На этих пространствах нужно разместить нагревательные элементы, потребляющие от 0,13 до 0,17 кВт/м².

Если же мощность элемента нагрева будет в пределах 0,11÷0,13 кВт/м², этого вполне хватит для поддержания комфорта и уюта. Однако при больших морозах такая система не справится с отоплением 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

Данные приборы представляют собой несколько секций, заполненных минеральным маслом. Это и есть теплоноситель. Встроенные ТЭНы способны нагреть это масло до 200 °С, но температура радиатора поддерживается на уровне, не превышающем 100 °С.

Масляные радиаторы имею весомые преимущества, так как не сжигают кислород жилых помещений во время работы и способны поддерживать комфортную температуру в любой комнате. Однако их используют ограниченно из-за высокого потребления электроэнергии.

• Конвекторы

Эти отопительные приборы устроены несколько по-иному. Промежуточный теплоноситель отсутствует, поэтому ТЭН греет непосредственно воздух жилого помещения. Поэтому выше экономичность и эффективность. Однако из-за непосредственного контакта воздуха помещения с нагревателем сжигается кислород, что негативно сказывается на самочувствии людей.

При использовании конвекторов или радиаторов происходит следующая конвекция воздуха: нагреваясь от прибора, он поднимается под потолок и оттуда распределяется по всей комнате.

Если, к примеру, воздух у потолка нагреется до +22 °С, это значит, что у пола температура будет держаться на уровне +17 °С. Вполне тепло, однако комфортным такое положение вещей нельзя назвать.

Конвекторы обычно снабжены датчиками температуры и завязанной на них системой автоматики. Это позволяет существенно экономить потребляемое электричество.

Есть свой смысл и у размещения конвектора под окном. Благодаря такому расположению предотвращается попадание холода через щели из внешней среды, исключаются сквозняки.

• Инфракрасная система обогрева

Система основана на применении электрического кабеля, способного генерировать инфракрасное излучение. Оно распространяется во всех направлениях от кабеля. Но чаще всего сверху вниз. Лучи нагревают не воздух, а находящиеся в комнате твердые поверхности и предметы: поверхность пола, мебель, ковровые покрытия.

Этот способ отопления называют дружественным человеческому организму, так как инфракрасное излучение в первую очередь нагревает тело человека и окружающие предметы.

Выпускаемые в настоящее время инфракрасные обогреватели имеют КПД около 90 %. Это очень хороший показатель. Перед покупкой подобных устройств нужно хорошо все проанализировать, потому что за ИК-системы отопления просят немалые деньги.

• Плинтусное отопление

Преимущества способа в отличной декоративности, благодаря чему он с успехом применяется с разными дизайном и планировкой. Система отопления может быть закреплена на любой поверхности и любом стройматериале, будь то дерево, гипсокартон, бетон, кирпич или плитка.

Нагревательные элементы встроены в плинтус, который отличается от обычного лишь большими размерами.

Передача тепла может осуществляться:

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

Радиаторы в виде плинтусов закрепляются внизу стен либо по всему периметру комнаты, либо в определенных местах. Плинтус имеет отверстия снизу и сверху, чтобы обеспечить конвекцию воздуха. Холодный воздух от пола проходит через радиаторы, нагревается и устремляется к потолку.

При этом тепло поднимается вдоль стены, нагревает ее поверхность и находящийся рядом воздух. Затем воздушные массы перемешиваются и тепло равномерно распределяется по помещению.

Инновационный метод – тепло земли для отопления дома

Сейчас лишь небольшое число домовладельцев обращают внимание на энергию земли в качестве источника для отопления жилья. Большинство консервативно и доверяет лишь традиционным способам обогрева. Однако стоимость топлива постоянно повышается. Запасы традиционных энергоресурсов исчерпаемы, а значит, рано или поздно иссякнут. Поэтому уже сегодня есть необходимость задействовать нетрадиционные источники энергии. И тепло земли подходит на эту роль весьма хорошо.

Тепло грунта в качестве источника энергии выглядит более привлекательно, чем даже солнечная и ветряная энергетика. Уже в настоящее время в Европе используются гелиосистемы, преобразующие солнечный свет в тепло для нужд домашнего подогрева воды и отопления.

Энергию земли для обогрева жилья можно собрать при помощи геотермального насоса.

Эффективность его зависит от глубины погружения, так как с увеличением глубины возрастает температура недр земли.

Геотермальный насос функционирует благодаря тем же физическим явлениям, что и холодильник:

• в процессе сжатия хладагента при помощи компрессора выделяется много тепла;
• нагретый хладагент пропускается через теплообменник, где отдает свое тепло. При этом его температура снижается до комнатной.
• охлажденное вещество подается в контур охлаждения. Там происходит расширение хладагента. При расширении и превращении из жидкости в газ происходит быстрое остывание вещества и этот холод передается в окружающее пространство;
• после этого хладагент вновь подается к компрессору для сжатия. Цикл начинается по новой.

Похожим образом функционирует геотермальный насос. Он забирает тепло от земли и передает его дому. Происходит перенос тепла от слабо нагретого грунта в хорошо прогретый дом. При этом КПД таких насосов высок, на перекачивание тепла расходуется в несколько раз меньше получаемой энергии.