Котел – основа всего
Главной составляющей большинства всех отопительных систем является именно он. Во избежание многих ошибок к его выбору отнеситесь серьезно. Это тот случай, когда скупой платит дважды. Желая сэкономить и приобретя котел недостаточной мощности, вы обречете себя и домочадцев на зябкую жизнь. Придется расходовать дополнительные источники тепла, что приведет к излишним тратам.
Котлы различают по виду топлива, которое сгорая, нагревает теплоноситель, а также по мощности. Важна эффективность и безопасность работы котла. Простота его эксплуатации. Бесшумность работы.
Конструкция всех котлов, в общем-то, одна и та же. Состоит из камеры сгорания и теплообменника. В первую закладывается топливное сырье, вторая служит для нагрева антифриза или воды.
Придется сразу определить, нужен ли вам котел только для обогрева. Или с дополнительной функцией выработки горячей воды. Эту задачу решает двухконтурный котел.
Место установки котла должно быть просторным, светлым и сухим. Обычно для этих целей используют подвал или строят отдельное помещение – котельную.
Придется решить вопрос с утилизацией золы. Если применяются котлы жидкотопливного типа, для хранения солярки найдите большую емкость и безопасно ее расположите, вдали от источников открытого огня. На рынке теплооборудования можно найти современные модели, работающие на мазуте, легких сортах нефти и даже на отработанном машинном масле.
Для смены топлива достаточно подобрать нужную горелку. Самыми простыми в эксплуатации, не загрязняющими атмосферу вредными выбросами, бесшумными и безопасными являются электрические котлы. Недостаток – растущие с каждым годом тарифы на электричество. В этом смысле газовый котел гораздо экономичней.
Система водяного отопления
Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей
стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное
явление.
Принцип работы водяного отопления заключается в следующем:
нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по
трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в
местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные
сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления,
сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления
называется системой с искусственной циркуляцией воды.
Система водяного отопления может быть конструктивно
реализована по двум схемам:
Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды,
ориентированная только на отопление)
Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на
отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует
использования специального двухконтурного котла.
Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально
разные схемы разводки труб в комнатах.
Разводка труб отопления
Однотрубная система отопления дома
Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.
Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.
Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:
увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);
увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою
очередь, повышает расходы на отопление;
обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е.,
установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя
воду циркулировать быстрее.
Двухтрубная система отопления дома
Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото.
Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный
теплоноситель из радиатора в котел.
Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой – схемаСхема двухтрубной системы отопленияДвухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом,
появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.
Коллекторная (лучевая) разводка
Предполагает использование специального устройства –
коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям.
Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.
Схема коллекторной (лучевой) разводки
Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать
ее безопасность.
К числу недостатков относят:
относительно трудно обогреть значительную площадь без
значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);
эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно
скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда
удобно, или же оставить на виду;
большие по размеру радиаторы отопления;
вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема
возникает после спуска воды из системы.
Водяное отопление пола в доме
Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на
основание чернового пола.
Система водяного отопления пола
Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:
укладка утеплителя или устройство чернового пола;
правильная разводка труб, которая не допускает множественных
перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один
конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему.
При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб.
Во-первых, при укладке (изгиб).
Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;
заливка стяжки на систему труб.
Эта система может быть использована в качестве основной или
дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.
Как работает водяное отопление в доме
Непрерывная циркуляция теплоносителя является базовым принципом водяного отопления. Жидкость постоянно движется по системе трубопроводов и радиаторам отопления. Она нагревается в котле, проходит по отопительному контуру, отдаёт тепло в окружающую среду и поступает обратно в нагревательную установку.
При монтаже контура водяного отопления следует помнить основное правило физики — нагретый теплоноситель движется вверх, а холодный — в обратном направлении. Чем выше разница температур на выходе из котла и в обратке, тем интенсивнее циркулирует теплоноситель. Наилучшие результаты достигаются при разнице 20-25 градусов Цельсия.
Какое отопление выбрать для обеспечения тепла частного дома?
Схема двухтрубной системы отопления.
Для того чтобы определиться с тем, какие варианты отопительной системы подойдут для вашего дома, нужно правильно оценить все его возможности и функции, которые они будут выполнять в будущем. Если вы намерены жить в построенном доме постоянно, то наиболее распространенным вариантом становится отопление с помощью природного газа. Однако данный способ отличается от многих остальных не только тем, что он очень удобный, но и затратами, необходимыми для осуществления отопительной системы всем необходимым. Ведь на сегодняшний день даже в тех помещениях, в которых установлен счетчик на поставку газа, счета для оплаты соответствующих услуг все еще содержат заоблачные показатели. Особенно это касается осенне-зимнего периода.
А если обратиться за примером к жильцам многоквартирных домов, можно будет смело заявлять о том, что данная услуга еще и не соответствует многим требованиям клиентов. Так, в помещениях с центральным отоплением температура внутри редко отличается от температуры в неотапливаемых подъездах. Другим традиционным вариантом осуществления плана по отоплению дома является возведение печи. Именно данные агрегаты в течение многих тысячелетий служили людям. И по сей день в суровых климатических условиях именно печи являются незаменимыми вариантами для утепления дома.
На данный момент, несмотря на большое количество поклонников традиционных вариантов отопления, многие выбирают модернизированные средства. К ним относятся и воздушные, тепловые пушки, и совсем новые инфракрасные отопительные системы. и системы «теплый пол» и «плинтусное отопление» и многое другое. Совершенно естественно то, что при таком огромном выборе возникает проблема выбора. В чем же основные преимущества или недостатки того или иного варианта оформления?
Подключение водяных систем отопления дома.
Для того, чтобы обеспечить теплом весь дом, а не только одну его часть, устанавливают разводку труб по всему дому. Обычно для изготовления таких труб используют медь, сталь, полипропилен или металлопласт. К трубам подключается радиатор, который за счет большей, чем у трубы, площади позволяет лучше обогревать помещение. Система подключения труб к радиатору называется водяным контуром. Он бывает одно- и двухтрубным. Двухтрубный водяной контур устроен так: подача нагретой воды от теплоносителя в радиатор проходит по одной из труб, а передача воды в следующий радиатор производится по второй, что позволяет сохранять температуру воды при прохождении к радиатору практически неизмененной, а также делает ее независимой от количества радиаторов. Для двухтрубной системы подача может быть как принудительная, так и самостоятельная.
В отличие от двухтрубной, однотрубная отопительная система зависима от количества батарей, так как в ней теплоносителю приходится проходить через ту же трубу, чтобы донести тепло к следующему радиатору. Вследствие этого вода, поступающая в соседнюю батарею, уже частично охлаждена, а при поступлении в третью охлаждается еще больше. Поэтому не рекомендуется устанавливать на однотрубную систему более трех радиаторов, если отсутствует циркуляционный насос, а если он есть – максимум пять радиаторов на одну систему.
Радиаторы, которые устанавливаются в помещениях для обогрева, обычно изготавливаются из таких металлов, как чугун, сталь и алюминий. Бывают также биметаллические батареи. Чугунные батареи считаются неэкономными и непрактичными, потому что для их функционирования необходимо употреблять слишком много энергии и больше, чем у других, теплоносителя.
В рекламных видеороликах часто мелькают в кадрах комнаты с радиаторами, но очень редко в этих роликах рассказывается о материале, который использован для изготовления этих радиаторов. Каждый из вышеназванных металлов имеет как хорошие нюансы характеристики, так и не очень. Для того, чтоб не прогадать в выборе материала, специалисты советуют покупать биметаллические батареи – их преимущества проявляются в прочности, быстроте разогрева и быстрой теплоотдаче.
По типу сборки и внешним характеристикам различают
- колончатые;
- секционные;
- панельные радиаторы.
Для создания дополнительного комфорта в доме многие хозяева выстилают теплый пол. Для этого используется металлопластовые или полиэтиленовые трубы, которые выкладывают в форме спирали или змейки. Оба материала имеют хороший показатель КПД, но чаще предпочтение отдается первому. Поверх труб обычно делается стяжка из бетона, а внешняя поверхность пола чаще всего выкладывается плиткой.
Иногда система теплого пола совмещается с радиаторами и подключается к одному котлу, но при этом необходимо разделять температуру теплоносителя. В таких случаях на помощь приходит трехходовой клапан с сервоприводом.
Газовые котлы
По соотношению цены и энергоемкости газ является самым выгодным топливом, поэтому газовые котлы распространены сегодня в наибольшей степени.
Наибольший КПД имеют котлы с конденсационной камерой. Эти агрегаты «умеют» использовать тепло содержащегося в выхлопе водяного пара, в то время как котлы обычного исполнения просто выбрасывают его в трубу.
Наиболее безопасными и удобными являются котлы с закрытой камерой сгорания. Такая топка полностью изолирована от помещения, а воздух для нее поступает по специальным каналам в дымоходе. Агрегаты этого типа приходится оснащать вентиляторами, поэтому их еще называют турбированными.
Отопление дома газовым котлом
Согласно закону, первый запуск газового котла следует осуществлять в присутствии сотрудника газового хозяйства, который должен проконтролировать правильность установки и подключения агрегата.
Применения электричества для организации отопления
Применение электроэнергии один из способов создать отопление частного дома без газа с монтажом водяного контура. Конечно это дорогостоящий вид обогрева. В принципе возможны следующие электрические системы отопления для частного дома с использованием электроэнергии:
- использование электрокотла для водяного отопления;
- размещение в помещениях дома электрических конвекторов;
- использование инфракрасных обогревателей;
- создание теплых полов.
Электрический конвектор
Электрический конвектор – простейшее устройство для нагрева воздуха в жилом помещении. Устройство отопления методом установки электрических конвекторов подкупает простотой монтажа, безопасностью, наличием защиты от перегрева и экологичностью. Инфракрасные обогреватели не менее удобны для применения, а иногда выбирается комбинированный вариант использования электрических обогревателей.
Подобные устройства легко объединить в одну систему и обеспечить ее работу в автоматическом режиме. Если на электрические конвекторы для отопления частного дома цены вполне доступны, то постоянный рост тарифов на электроэнергию уменьшает спрос на эти удобные системы обогрева.
Инфракрасные теплые полы
Одним из наиболее востребованных вариантов для загородного дома являются инфракрасные теплые полы. Они выпускаются в виде пленки, толщина которой около 3 мм. Монтаж такого пола простой и доступный. Пленка укладывается под любое напольное покрытие. Нередко пленку устанавливают на стены и даже на потолок. На потолке «теплый пол» размещают чаще всего в двухэтажных коттеджах или в домах с мансардой. Большая площадь обогрева ускоряет обогрев всего помещения и экономит до 40% электроэнергии.
Электрический котел
Электрические котлы вполне достойная замена газовым котлам. С их помощью легко создать отопление дома альтернативное газовому отоплению. Только цена электричества существенно ограничивает спрос на эти удобные и безопасные приборы.
Каждые 100 м2 требуют мощности 10 кВт. Если нужно будет установить мощный котел, то придется согласовать его установку с Энергонадзором. Электропроводка в доме, как правило, не соответствует требованиям, поэтому делают дополнительную линию от входа до котла.
По принципу действия котлы использующие электроэнергию для нагрева теплоносителя делятся на:
- электрический котел с установленными ТЭНами;
- электродный электрический котел;
- индукционный электрический котел.
Все вышеперечисленные приборы имеют общие особенности, которые отличают их от газовых и твердотопливных котлов. Эти особенности, которые могут стать преимуществами при применении котлов для отопления загородных домов:
- высокий уровень безопасности;
- бесшумность;
- простая регулировка температуры жилья, возможность автоматизации;
- нет проблем с топливом, его транспортировкой и хранением;
- не вредят окружающей среде;
- легко устанавливаются;
- могут быть напольными, настенными, трехфазными и однофазными.
Электродный котел
Электродный котел — самый экономичный электрокотел для отопления частного дома, обладающий небольшими размерами. По сравнению с ТЭНовыми котлами, экономия достигает 40 %. Характеризуются отсутствием накипи и быстротой нагрева воды.
ТЭНовый котел
ТЭНовый котел нагревает воду в контуре посредством трубчатых нагревательных элементов. Его основная функция – генерировать тепло. Контур отопления практически ничем не отличается от схем, применяемых для газовых или твердотопливных котлов. При этом нужно правильное расположение батарей отопления в частном доме относительно окон. Если окон несколько, то радиаторы устанавливаются под каждым окном.
Существуют правила и нормы установки батарей отопления:
- между стеной и батареей расстояние не менее 2 см;
- между подоконником и радиатором 8 – 10 см;
- между полом и низом батареи 10 – 12 см;
- во всех случаях желательна установка теплового экрана.
Индукционный котел
Индукционный котел можно представить в виде электромагнитного индуктора, или трансформатора, который имеет первичную и вторичную обмотку. Вторичной обмоткой служит корпус, в котором наводятся так называемые вихревые токи Фуко. Поскольку корпус котла является короткозамкнутым витком, то в нем наводятся значительные токи нагревающие корпус котла, следовательно, и теплоноситель. Индукционные котлы более экономным, чем ТЭНовые котлы и вполне применимы как альтернативные виды отопления частного дома или дачи.
Чем классические электрокотлы удобны?
Преимущества:
- Они интуитивно понятны и просты. На них всего один выключатель и датчик температурного режима. С такой системой без труда разберется взрослый, ребенок и пожилой человек.
- Они довольно быстро поднимают температуру в помещении до нужного уровня. Выставляете заранее комфортные параметры, ждете несколько минут, и вот уже в комнате стало тепло и уютно.
- Котел можно включать сразу. Зимой этот вопрос особенно актуален. Не нужно ждать, пока дом нагреется от камина или печи.
- Электрокотлы безопасны. Это не газовое отопление, которое требует повышенного внимания. Угрозы взрыва нет.
- Использование электрокотла на электрическом питании освобождает вас от необходимости решать вопрос с дровами или другим топливом в доме. Оно просто не потребуется.
- Такая система отопления идеально подходит для владельцев домов, не подключенных к газовым магистралям.
Есть ли минусы? Да, и вот какие:
- Отопительную систему на основе электрокотла нужно монтировать на этапе строительства дома. В готовом жилье тоже можно, но ремонт неизбежен.
- Перебои с электричеством приведут к отключению отопления. Это особенно актуально для домов в садовых товариществах.
- Накипь, которая со временем образуется в котле, снизит его эффективность. Периодически ее предстоит удалять.
- Чем больше площадь дома, тем выше расходы на электроэнергию.
- Разная температура в комнатах возможна только, если вы заранее развели отопительные трубы.
Четвертый пункт, пожалуй, самый существенный. В целях экономии рекомендуем внимательно просчитывать всю полезную площадь жилья, которую предстоит обогревать. Чердаки, подсобки, крытые веранды, как правило, оставляют холодными.
Традиционные отопительные системы
Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы.
Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.
Котлы на твердом топливе
Котлы на твердом топливе и пеллетах один из самых доступных способов обогреть частный дом без газа. Они дешевле теплового насоса и могут полностью обеспечивать дом теплом вне зависимости от времени суток и температуры на улице.
Однако при выборе и установке твердотопливных котлов следует учитывать следующее:
- Приходится постоянно следить за горением и 1-2 раза в день добавлять дрова. Конечно, это не так уж и сложно, но по сравнению с газовым котлом неудобно. В пеллетных котлах это проще, потому что у них есть автоматическая подача пеллет в топку из бункера.
- Не во всех регионах развита деревообработка, и, возможно, потребуется хранить хорошую древесину. Поэтому, пожалуйста, убедитесь, что у вас есть доступ как минимум к 2-3 торговцам дровами.
- Дрова следует покупать за год до начала отопительного сезона. Год время, необходимое дровам, чтобы просохнуть и восстановить свою энергетическую ценность. Низкое исходное содержание влаги относится только к топливным брикетам.
- Вы попадаете в зависимость от дров вместо газа.
- При определенных уровнях потребления отопление дровами не дешевле, чем отопление газом.
- Вам нужно место для хранения дров. Если дрова хранить неправильно, они намокнут и потеряют свой энергетический потенциал. Видеть. статья о том, как хранить дрова.
- Время от времени следует очищать дымоход и внутреннюю часть котла от сажи.
Вертикальная однотрубная система
В домах с двумя и более этажами можно установить вертикальную однотрубную разводку. В ней применяется такое же оборудование, как и в горизонтальных конструкциях. Разница заключается только в конфигурации контура, где батареи устанавливаются на разных этажах друг над другом.
На рисунке: вариант а– с односторонним подключением, б– с двухсторонним, в–опрокинутая циркуляция
Существует три варианта вертикальных теплосистем:
- С односторонним подключением – на этаже к линии крепится один радиатор. Теплоноситель подается наверх, а затем стекает вниз под действием силы тяжести. Разводка делается на чердаке.
- С двухсторонним подключением – к линии крепится по два радиатора. Разводка располагается наверху, носитель стекает по трубам вниз.
- С опрокинутой циркуляцией – горячая вода поступает снизу, проходит по трубам и батареям вверх, а затем стекает вниз. Разводящие магистрали располагаются в подвале или подполе.
Тепловая схема с верхней разводкой требует наличия чердачного помещения. В системе с опрокинутой циркуляцией подача носителя происходит снизу, поэтому такое отопление походит для домов без чердака.
Расчет приборов отопления на единицу площади
Приборами отопления в схемах с водяным теплоносителем являются радиаторы и конвекторы. Радиаторы имеют общий принцип устройства, подразделяются по типам материалов изготовления:
- Стальные – трубчатые и панельные;
- Чугунные – МС-140, МС-160;
- Алюминиевые;
- Биметаллические.
В условиях небольшого объема теплоносителя автономного отопления все типы радиаторов отлично подходят для частного дома. Они лишь отличаются эффективностью, дизайном и стоимостью.
Конвекторы устроены несколько по иному – в металлическом кожухе с решетками работает теплообменный аппарат. Труба теплообменника выполнена из меди или стали, на нее наварены пластины из алюминия. Наличие оребрения увеличивает площадь теплообмена, повышает эффективность работы устройства.
Отопительные приборы подбираются по общестроительному показателю. Показатель для помещений со средними теплопотерями имеет значение 100 Вт тепла на обогрев 1 квадратного метра площади. При высоте потолков более 2,7 метра этот показатель увеличивается до 125 – 130 Вт на квадратный метр.
