При проектуванні і будівництві будинку повинні бути враховані сучасні тепло-і енергозберігаючі технології. Найбільш досконалі - в плані запобігання тепловтрат - проекти враховують навіть орієнтацію по сторонах світу і розі вітрів. Конструктивні особливості будівлі та застосування високоефективних теплоізоляційних матеріалів можуть значно знизити витрати на систему опалення, тобто сукупність різних пристроїв і приладів, призначених для передачі теплової енергії від джерела тепла в приміщення будинку. До речі, один із пріоритетних напрямків досліджень сучасної науки - підвищення енергоефективності всіх сфер діяльності людини. Примітно, що такі перспективні питання світової економіки безпосередньо пов'язані, в тому числі, і з опаленням заміського житла.
Теплотехнічний розрахунок системи опалення спирається на СНиП і враховує теплові втрати кожного приміщення і всієї будівлі в цілому. Він допоможе визначити вибір потрібного обладнання, необхідні потужності і загальну теплову схему роботи. При цьому важливі всі характеристики опалювального будинку: план і особливості конструкції будови, планування, товщина і тип зовнішніх стін, теплоізоляція, висота стель, площа віконних прорізів і процентне співвідношення площ вікон і підлоги і т.д. Проект внутрішніх інженерних мереж опалення взаємопов'язаний з гарячим водопостачанням та вентиляцією. Необхідно вибрати вид палива, яке буде використовуватися в системі опалення. Крім того, опалювальне обладнання повинно органічно вписуватися в дизайн і загальний інтер'єр будинку, а також відповідати ряду вимог: пожежної безпеки, санітарно-гігієнічним та нормативно-технічним регламентам. Виходячи з цих критеріїв, за відповідним параметрам і вартості підбирається система опалення. Монтаж системи опалення заміського будинку проводиться до внутрішніх будівельних робіт після повного зведення коробки будинку і встановлення даху. Складніше з монтажем опалення на етапі завершення будівництва, після обробних робіт або, тим більше, у вже збудованому будинку. У цих випадках неминуче доведеться проводити роботи з прокладання труб, монтажу радіаторів, організації місця для котельного обладнання, що може спричинити за собою часткову перепланування і зменшення корисної площі будинку.
«Рідке» тепло
В даний час найбільшого поширення набули системи опалення з рідинним теплоносієм. Основа такої системи - котел. Від нього нагрітий теплоносій рухається по трубах і віддає тепло через опалювальні прилади. В якості теплоносія зазвичай використовується вода, рідше антифризи - незамерзаючі рідини. Перевагою антифризу як теплоносій в порівнянні з водою є те, що при виключенні системи опалення в холодну пору: антифриз не розірве труби і сам котел (як це може трапитися при використанні води). Однак застосування в якості теплоносія антифризу тягне за собою особливі вимоги до герметиків і прокладок: звичайні гумові прокладки втрачають свої властивості під впливом антифризу на етіленгліколевой основі. Це 1фіводіт до витоку теплоносія.
Ще один нюанс - опалювальні котли розраховані на теплофізичні властивості води (теплопровідність, в'язкість тощо), а властивості антифризу сильно відрізняються, в результаті чого підвищується ймовірність аварійних відключень котла через перегрів або навіть передчасного виходу теплогенератора з ладу. Проте, в країнах Західної Європи та США досить популярні нетоксичні пропілен-гліколеві антифризи. Їх застосовують у двоконтурних системах опалення, коли є ймовірність потрапляння антифризу з контуру опалення в контур гарячого водопостачання. Відносно недавно, до речі, і російські виробники почали випуск антифризів, отриманих на основі екологічно чистої сировини - харчового пропіленгліколю. Для довідки: котли, як і в цілому системи опалення, бувають одноконтурними (тільки опалення) і двоконтурними (опалення та гаряче водопостачання). Більш комфортно вирішує проблему гарячого водопостачання одноконтурний котел з підключеним до нього бойлером. У цьому випадку збільшується кількість точок одночасного споживання гарячої води і можлива так звана рециркуляція. Крім контуру отоплення, можуть бути контури нагріву басейну, теплої підлоги, припливної вентиляції і т.д.
Опалення заміського будинку за рахунок теплоносія вимагає певних матеріальних витрат на етапі його будівництва, тим не менш, в процесі експлуатації показує себе відносно вигідним. Система опалення може бути організована на основі природної або примусової циркуляції. Природна циркуляція заснована на фізичному принципі руху нагрітої води вгору без насоса. По.етому вона працює незалежно від наявності в будинку електрики. Монтаж такої системи вимагає достатньої кваліфікації від проектувальників і монтажників. Для роботи в ній призначені спеціальні газові котли (без електрики). У сучасному житті набагато частіше монтуються системи опалення з примусовою циркуляцією, коли рух теплоносія (води або антифризу) в трубах відбувається під дією насоса. Ці системи можуть бути радіаторними, на основі теплої підлоги або їх комбінації. У даному випадку можна застосовувати більш ефективні способи автоматичного регулювання, в порівнянні з системами з природною циркуляцією (наприклад, погодозалежне регулювання).
Насамперед необхідно точно розрахувати необхідну потужність котла, яка дозволить при мінімальних витратах енергоносія обігрівати приміщення. Для цього і знадобиться теплотехнічний розрахунок. Попередньо, і дуже приблизно, можна скористатися практичним співвідношенням: потужність котла для добре утепленого будинку, при висоті стель до 3 м, дорівнює 1 кВт на 10 м опалювальної площі. Остаточний розрахунок варто довіряти тільки професійним інженерам-теплотехнікам. Недостатня потужність не дозволить досягти комфортної температури в холодну пору року, надлишкова - приведе до неекономного витраті палива або до неправильної роботи котла. Котли можуть бути електричними, газовими, твердо-та рідкопаливними. Тому заздалегідь слід визначитися - застосування якого виду палива оптимально в конкретній місцевості.
Якщо до ділянки підведений магістральний газ, то виправданою буде установка газового котла, так як газ - найдешевше паливо. У газифікованих районах Ленобласті на нього перейшла більшість власників захчеродних будинків. ККД класичних газових котлів досягає 92%. Конденсаційні газові котли мають більш високий ККД, використовуючи так звану «приховану» теплоту конденсації містяться в димових газах водяної пари. Вони більш економічно витрачають паливо і завдають меншої шкоди навколишньому середовищу. Призначені тільки для систем опалення на основі теплої підлоги або збільшеної площі (в 2,5-3 рази) радіаторів. Важливо враховувати те, що в інструкціях на котел вказується потужність при номінальному тиску газу, а в російських мережах тиск, найчастіше, набагато нижче і, відповідно, реальна потужність, яку буде мати котел, може бути менше. Тому при виборі котла, треба купувати котел, з запасом потужності понад необхідної близько 30%, але не більше. Треба врахувати, що ряд підлогових газових котлів з надувним пальником, взагалі відключаються при зниженні тиску газу нижче номіналу.
Сучасні газові котли опалення гарні вже тим, що вони компактні і зручні у використанні. Компактність і можливість доступу до всіх компонентів з фронту котла дозволяє встановити настінні газові котли навіть в нішах приміщення, заощадивши при цьому житловий простір. Легкість монтажу і можливість прихованого підведення всіх інженерних комунікацій дає можливість вдало вписати настінні газові котли практично в будь-який інтер'єр. Моделі настінних газових котлів різних виробників дозволяють підібрати найбільш оптимальну потужність, починаючи від 5 і до 90 кВт. У разі, якщо треба збільшити надійність системи опалення, забезпечити її більш гнучку роботу у всіх діапазонах зовнішніх температур (котельня автоматично підлаштовує свою потужність під необхідну температуру), застосовуються каскадні котельні з настінних котлів. Такий каскад забезпечить будь-яку площу будинку комфортним теплом.
Поряд з настінними газовими котлами, застосовуються і підлогові. На жаль, майже жодна модель підлогового газового котла не працює з системами примусового видалення диму. Вони під час роботи беруть повітря для горіння з приміщення, в якому встановлені, і тому повинні бути змонтовані в спеціальних приміщеннях-котелень. Котли з атмосферним пальником працюють тихіше, ніж з наддувной, тому при виборі котла з наддувний пальником, встановлюваного по сусідству з житловим приміщенням, треба поцікавитися рівнем шуму під час роботи. Багато виробників дбають про виробництво котлів, що виділяють в атмосферу якомога менше шкідливих речовин. Прикладом таких марок є чеська фірма Thermona з моделями настінних котлів серії DUO -45 кВт, TRIO - 90 кВт, що отримала європейське звання «екологічне виріб». Таким чином, набуваючи котел з екологічним званням, кожен з нас може внести свій внесок у захист екології планети - почавши з власного будинку!
Купуючи котел, треба врахувати, що в літньому режимі ви, швидше за все, будете користуватися тільки гарячою водою, не включаючи опалення. Тому вкрай неекономічно, щоб котел влітку цілодобово розігрівався до температури +60 "С тільки для того, щоб господар 2-3 рази помив руки. Поцікавтеся у продавця моделлю, яка влітку включається лише для підготовки гарячої води, використовуючи якомога менше палива. Такими моделями можуть бути, наприклад, настінні двоконтурні котли або одноконтурні котли з бойлером. Основними достоїнствами електрокотлів є: низькі витрати на монтаж, безпеку, простота в експлуатації, вони не потребують окремого приміщення (котельні) та монтажу димаря, безшумні, екологічні (немає шкідливих викидів і сторонніх запахів).
Сучасні електричні котли можуть працювати з системами регулювання кімнатної температури і враховувати погоду на вулиці. Такі котли споживають набагато менше електричної енергії, ніж ступінчасті (в основному в трьох ступенях). В даний час, порівнюючи вартість тепла від електричного котла з подібним обладнанням, що працює на зрідженому газі або дизельному паливі, можна сказати, що дизель і пропан програють. Електрокотел має бути автоматичним, з управлінням по температурі і з плавною модуляцією потужності (НЕ ступінчастим). Проблема може виникнути тільки в кількості електрики, що виділяється на будинок. Але й тут виробник знайшов спосіб, застосувавши спеціальне реле розвантаження, забезпечити нормальне користування побутовими електроприладами та автоматичне зниження споживаного котлом електрики.
Рідкопаливні котли на дизельному паливі дозволяють добитися деякої автономії опалення будинку, незалежно від зовнішніх джерел. Проблема тільки в періодичному підвезення солярки і ємностях для її зберігання (пластикові та сталеві баки). Істотний мінус - рідкопаливні котли малопривабливі з екологічної точки зору і ціни на паливо. Найдорожче тепло на сьогоднішній день - від такого котла. Паливом для твердопаливних котлів можуть бути дрова, вугілля і кокс. Існують моделі, що працюють на всіх вищевказаних видах палива. Невисока популярність твердопаливних котлів при відносній доступності палива пояснюється рядом незручностей в процесі їх експлуатації (наприклад, однієї закладки дров вистачає тільки на 4-6 годин роботи котла). Нерідко зустрічаються котли з камерою для спалювання твердого палива і мають можливість установки навісних пальників на газ та рідке паливо, Це зручно у випадках, коли вам треба дочекатися появи газу і до цього моменту ви можете використовувати тверде або рідке паливо. Крім того, і за наявності газу, але наявні проблеми з його подачею, непогано мати в запасі й інші варіанти.
Значна частина сучасних котлів може автоматично підтримувати задану температуру води на виході. Це здійснюється наступним чином. На виході з котла встановлений датчик, що відслідковує температуру теплоносія. Цей датчик механічно з'єднаний з заслінкою. У разі якщо температура теплоносія стає вище заданої вами, заслінка автоматично прикривається і процес горіння сповільнюється. Коли температура знижується, то заслінка відкривається. Варто зауважити, що такий пристрій не вимагає підключення до електричної мережі.
При наявності котла можна обладнати систему «тепла підлога», яка буде гріти не тільки ноги, але й, природно, все приміщення. Роль нагрівального елемента в системі виконують вигнуті зигзагоподібно труби з циркулюючої по них гарячою водою, що укладаються під поверхнею підлоги. На плити перекриття укладається утеплювач, зверху розміщуються труби, після чого робиться стяжка, і по ній вже кладеться кахель. Система регулюється компактним кімнатним термостатом, що встановлюються на стіні. Підлогове опалення, завдяки участі всієї поверхні підлоги в емісії тепла, забезпечує виключно рівномірний горизонтальний розподіл температур і близьке до ідеального вертикальний розподіл. Обігрів підлоги також усуває проблему «холодних кутів». Якщо в радіаторах температурний діапазон становить 35-80 "С, то температура 30-50" С в системі підлогового обігріву знижує неефективні втрати тепла трубопроводом від джерела тепла до «теплої підлоги». З цієї ж причини підлогове опалення не сприяє виникненню несприятливої для людини іонізації повітря, на відміну від гарячих радіаторів.
Важливе значення в конструкції теплої підлоги має його покриття, оскільки різні матеріали по-різному проводять тепло. Підвищеної теплопровідністю володіє керамічна плитка або монолітний бетон. Треба сказати, що «тепла підлога» поєднується, як правило, з іншими системами, такими як кондиціювання повітря, радіатори і підлогові конвектори. Ці додаткові опалювальні системи повинні бути встановлені таким чином, щоб вони не заважали регулювання температури системи підлогового опалення.