Выбор котла для СО
Подборка котла для домашней котельной с водяным отоплением должна учитывать несколько основных моментов.
Цена и доступность энергоносителя
Оптимальным выбором является природный газ от центральной магистрали. Его с успехом может заменить сжиженная пропан-бутановая смесь, поставляемая в баллонах.
На фото показана домашняя котельная с газовым котлом отопления.
Газовый котел в системе отопления частного дома
Неоспоримыми достоинствами котлов на магистральном газе являются:
- высокий КПД;
- длительный ресурс безаварийной работы;
- простота обслуживания.
Из недостатков газовых котлов на природном газе можно отметить следующие факторы:
- необходимость получения разрешения от госорганов на монтаж котла;
- при скачках давления агрегат может отключаться;
- шум, сопровождающий работу топливного агрегата.
При отсутствии газового топлива рынок котельного оборудования предлагает:
- твердотопливные котлы, сжигающие уголь, дрова, пеллеты, торф и другие виды твердого топлива. Для них не нужно разрешений на установку, эти котлы просты в эксплуатации и легко ремонтируются. Большим минусом твердотопливных котлов являются сложности по заготовке топлива и обслуживанию;
- жидкотопливные агрегаты, работающие на дизельном топливе, керосине, солярке, отработке, мазуте. Из-за высокой стоимости оборудования и топлива уступают в популярности другим типам отопительных котлов;
- электрические котлы, нагревающие водяной теплоноситель сетевой электроэнергией. Довольно популярны благодаря невысокой стоимости оборудования, простоте его монтажа и обслуживания. К негативным моментам относят высокие тарифы на электроэнергию, выходы из строя автоматики, энергозависимость аппаратуры.
Предназначение котла в ОС
В зависимости от предназначения котлы для частных домов производятся двух типов:
- одноконтурные модели – только для отопления;
- двухконтурные модели – отопление плюс горячая вода для санитарно-хозяйственного пользования.
Площадь обогрева помещений
Котел выбирается из расчета 1 кВт паспортной мощности на 10 кв. метров площади жилища, которое необходимо отапливать. В этом эмпирическом показателе учтена высота комнаты не более 3 метров. Усредненные значения мощности котельного агрегата в зависимости от отапливаемой площади:
- для площади от 60 до 200 кв.м рекомендуется мощность котла не более 25 квТ;
- площадь от 200 до 300 кв.м – мощность от 25 до 3 кВт;
- для 300-600 кв. м – от 35 до 60 кВт.
Чтобы сделать выбор более обоснованным, используются поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительных потребителей тепла, способ утепления дома и размеры окон.
Какая система отопления частного дома лучше и почему
Автономная отопительная система для частного дома конструктивно представляет собой котел, радиаторы и замкнутый круговой трубопровод, по которому движется теплоноситель (кроме воздушного). По типу теплоносителя различают следующие виды отопления:
| Теплоноситель | Преимущества | Недостатки |
| 1. Водяной (используется вода или антифриз) | Экономичность, доступность теплоносителя, его дешевизна и безопасность системы. | Помещения прогреваются довольно долго. Зимой нельзя допускать ни планового, ни аварийного отключения системы с водой, потому что при минусовой температуре разорвет трубы. |
| 2. Паровой | Малая инерционность (помещения прогреваются сразу же после включения), энергоэффективность. | Шумность, сложности с регулировкой температуры в помещении, необходимость закрывать трубы и радиаторы, высокие требования к качеству труб и радиаторов. |
| 3. Воздушный | Высокий КПД, отсутствие затрат на трубы и радиаторы, малая инерционность. Это идеальный вариант для дачи. | Сушит воздух, есть сложности с подачей воздуха (теплый воздух поднимается вверх, а внизу температура остается холодной). |
Котлы различаются по виду топлива. Можно долго рассуждать о том, какое отопление выбрать для частного дома, перебирать варианты и находить в каждом свои преимущества и недостатки. Чтобы представить информацию более наглядно и подвести итоги, предлагаем рассмотреть сравнительную таблицу.
| Теплоноситель | Преимущества | Недостатки |
| 1. Газовые | Комфортная эксплуатация (полностью автоматическая система), большой выбор котлов (одноконтурные и двухконтурные, настенные и напольные, конвекционные и конденсационные), низкие затраты на эксплуатацию, высокий КПД, долговечность. | Ограниченная доступность (не везде есть газоснабжение), сложность монтажа системы, необходимость проектирования и оформления документов, высокий уровень опасности (нельзя исключать утечку), расходы на обслуживание. |
| 2. Электрические | Доступность источника тепла, невысокая стоимость оборудования и монтажа, отсутствие дымохода и экологичность, экономичность, комфорт при эксплуатации, безопасность, высокий КПД. | Всегда есть вероятность перебоев с электроснабжением (желательно иметь альтернативный источник отопления), необходимо соблюсти требования по электросети, стоимость электроэнергии в некоторых регионах России достаточно высока. |
| 3. Твердотопливные | Низкая стоимость энергоносителя, большой выбор видов топлива (уголь, дрова, пеллеты, брикеты), доступность топлива в любом регионе России. | Необходимость загрузки топлива вручную, невысокий КПД, расходы на чистку и обслуживание котла и дымохода, должно быть помещение для хранения топлива. |
| 4. Жидкотопливные | Невысокая стоимость топлива, может работать на солярке, мазуте, отработке, автономность системы, хороший КПД. | Нужна отдельная котельная с емкостью для хранения топлива, в помещение могут попадать продукты сгорания (зависит от котла и проекта), нуждается в регулярном обслуживании и чистке. |
| 5. Комбинированные | Универсальность. Экономичность и возможность использовать самый выгодный и практичный энергоноситель, быстрая окупаемость. Можно выбрать одноконтурный, двухконтурный котел, подключить бойлер или систему теплый пол. | Громоздкий котел, технически сложный агрегат с большим количеством дополнительного оборудования. Высокая стоимость системы и монтажа. |
Схемы систем отопления с жидким теплоносителем
До монтажа системы отопления загородного дома создаются схемы, по которым будут выполнятся установка оборудования. В отоплении с жидким теплоносителем существует несколько разных рабочих вариантов.
Однотрубная горизонтальная
Однотрубные разводки целесообразно применять для одноэтажного дома. На фото видно, что подача и отвод жидкости происходит по одному трубопроводу последовательно проходя через каждый отопительный прибор. Такая схема проста в монтаже и экономична, но не может обеспечить одинакового прогрева всех радиаторов.
Однотрубная вертикальная
Принцип работы вертикальной однотрубной схемы схож с горизонтальной, но применяется для двух и более этажей. Такая система может обходится без циркуляционного насоса, но обязательно предполагает установку воздушных клапанов. Ее не рекомендуется применять для помещений больше 40 м2.
Схема «ленинградка»
«Ленинградка» отличается от однотрубной разводки перемычкой под радиаторами, которая называется байпасом. В этой схеме теплоноситель проходит отопительный контур по одному трубопроводу, не теряя энергию в каждом нагревательном приборе. Поэтому температура в самом отдаленном от теплогенератора приборе будет выше, чем в классическом однотрубном варианте.
Двухтрубная система с нижней разводкой
Двухтрубная схема характеризуется двумя трубопроводами, идущими к отопительным элементам. По одному стояку в радиатор поступает теплоноситель, по другому – уходит обратка. При нижней разводке обе трубы проходят под нагревательными приборами.
Двухтрубная система с верхней разводкой
В двухтрубной системе с верхней разводкой подключение радиаторов происходит параллельно. Эта схема всегда вертикальная. Подающий стояк располагается вверху, а обратный проходит по нижнему контуру.
Лучевая система с коллекторами
При лучевом подключении к каждому отопительному прибору проводится и подающий и обратный трубопровод. Такая схема исключает большую теплопотерю при долгом движении жидкости по стоякам, что дает одинаковый прогрев каждого прибора. В лучевых системах необходимо использовать распределительный коллекторный узел, который регулирует подачу и возращение обратки на каждый радиатор.
С принудительной и естественной циркуляцией
Принцип действия каждой отопительной системы заключается в движении теплоносителя от котла к приборам отопления и возращению в виде обратки. Это движение может быть организовано естественным образом либо принудительно.
Естественная циркуляция теплоносителя обеспечивается благодаря разницы в температуре и весе. Горячая жидкость расширяется и приобретает меньшую плотность и вес на выходе. После прохождения радиаторов она охлаждается, увеличивается в весе и выталкивает горячую воду для подачи. Таким образом, появляется давления в подающем трубопроводе и обратном, и обеспечивается движение теплоносителя. В таких системах трубопроводы подачи и обратки устанавливаются с наклоном.
Там, где невозможно обеспечить циркуляцию естественным способом, используется принудительный метод при помощи специального насоса. За счет давления он поддерживает необходимую скорость движения теплоносителя по системе. Прибор можно установить, как на подающем трубопроводе, так и на обратном. Применять циркуляционный насос допускается на любой системе, независимо от выбранной схемы.
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.
Подбор нагревательного элемента
Котлы условно делятся на несколько групп в зависимости от типа используемого топлива:
- электрический;
- жидкотопливный;
- газовый;
- твердотопливный;
- комбинированный.
Среди всех предложенных моделей, наибольшей популярностью обладают аппараты, функционирующие на газе. Именно этот вид топлива является сравнительно выгодным и доступным. Кроме этого, оборудование подобного плана не требует особых знаний и навыков для его обслуживания, а КПД таких узлов довольно высокий, чем не могут похвастаться другие идентичные по функциональности агрегаты. Но вместе с тем газовые котлы уместны лишь в том случае, если ваш дом подключен к центрованной газовой магистрали.
Определение мощности котла
Перед тем, как рассчитать отопление, нужно определить пропускную способность нагревателя, поскольку именно от этого показателя зависит эффективность функционирования тепловой установки. Так, сверхмощный агрегат будет потреблять много топливных ресурсов, тогда как маломощный аппарат не сможет в полной мере обеспечить качественного обогрева помещения. Именно по этой причине расчёт системы отопления – это важный и ответственный процесс.
Можно не вдаваться в сложные формулы вычисления производительности котла, а попросту воспользоваться предложенной ниже таблицей. В ней указана площадь обогреваемого сооружения и мощность нагревателя, который сможет создать в нем полноценные температурные условия для проживания.
Общая площадь жилья, нуждающегося в обогреве, м2 | Необходимая производительность нагревательного элемента, кВт |
60-200 | Не выше 25 |
200-300 | 25-35 |
300-600 | 35-60 |
600-1200 | 60-100 |
Заполняем систему снизу
Итак, вернемся к закачке жидкости в систему. Используем емкость подходящего объема (хорошо подходит пластиковая бочка объемом 200 л). Опускаем в нее насос, создающий требуемое для закачки жидкости давление не выше 1,5 атм (типовое значение в диапазоне 1-1,2 атм). Такое давление требует создание насосом напора величиной 15 м (у погружного «Малыша» он достигает 40 м).
Заполнив бочку водой, запускаем насос, следя за уровнем жидкости, должным располагаться выше его входного патрубка для предотвращения «завоздушивания». Уровень снижается – доливаем воду. Закачивать антифриз следует из емкости меньшего объема (ведра), чтобы не погружать в жидкость корпус погружного насоса (и потом не мыть) – достаточно погрузить входной патрубок. Доливать антифриз придется часто, отключая периодически насос.
Заполнение системы выполняется при открытых кранах Маевского на установленных радиаторах отопления с подставленными емкостями для сбора воды. Когда жидкость пойдет из всех воздухоотводчиков, закрывают краны, продолжая процесс закачки.
Контролируем давление по манометру (подойдет прибор котла). Когда его величина превысит гидростатическое, равное давлению в столбе жидкости высотой от нижней до верхней точки системы (высота 5 м дает статическое давление 0,5 атм), продолжаем заполнять систему, отслеживая по манометру момент достижения давлением требуемой величены.
Закачивание антифриза насосом «Малыш».
Заполнив систему, выключаем насос, открываем воздушные краны (давление неизбежно упадет), после чего подкачиваем воду. Процесс повторяем несколько раз, вытесняя воздушные пузыри.
Завершаем заполнение осмотром системы на наличие подтеканий. После выключения насоса в шланге, подсоединенном к выходному патрубку, жидкость находится под давлением. Если закачивался антифриз, сначала отсоединяем шланг от входного патрубка насоса и сливаем жидкость в емкость, стараясь не облить корпус механизма.
Два котла
Схема, приведенная выше, предполагает использование двух одинаковых отопительных котлов, подключенных один за другим, «каскадом». Это вынужденная мера, предпринятая из-за необходимости форсированного обогрева помещений в морозы, когда для достижения комфортного микроклимата внутри здания требуется регулировать котловые мощности по 10-20 раз за сезон. Каскадное же соединение двух агрегатов дает нужные пределы без ущерба запасу на форсаж.
Здесь тоже можно сэкономить, установив в качестве основного котла дорогое оборудование, имеющее расчетную мощность с форсажным запасом. Второй же котел нужно будет подключить дешевый, простенький, на альтернативном или дополнительном энергоносителе. Его, конечно, включать/выключать придется вручную, но ради существенного сокращения расходов такие неудобства можно принять.
Расчет системы воздушного отопления для проектирования и монтажа своими руками
Расчет имеет огромное значение, если вы хотите чтобы система функционировала бесперебойно, эффективно и прослужила не один десяток лет. Из-за неграмотного планирования системы отопления вы можете потерпеть неудачу, что приведет к незапланированным расходам. Итак, что может случится, если не уделить должного внимания подготовительному этапу:
- теплонагреватель может перегреться. Результат — поломка.
- нежданные вибрации, а вследствие и шум при работе системы. Результат — постоянный шум, который уже, скорее всего, не убрать.
- сквозняки. Результат — постоянные простуды, холод.
Параметры расчета
Во-первых, мощность воздухонагревателя. В зависимости от качества работы воздухонагревателя будет ясно, какой объем площади он сможет прогреть воздухом.
Во-вторых, скорость подачи. Чем быстрее будет происходить подача нагретого воздуха в предназначенные места, тем меньшими будут теплопотери.
В-третьих, диаметр воздуховодов. Данный показатель влияет на расчет аэродинамических характеристик системы в целом. Диаметр должен согласовываться со скоростью подачи, иначе воздух будет теряться в воздуховоде, в результате — теплопотери.
Расчет потерь тепла
Потери тепла комнат 1-4 станем рассчитывать как принято, без учета внутреннего теплопередачи в здании. 5 и 6 можем считать на все 4 стены, а то и на все 5-6 стен, если идет речь о оригинальной планировке. Для расчета нам потребуются, помимо знания конструкции стены и толщины составляющих ее слоев в метрах, следующие величины:
- Тепловое сопротивление материалов Rt или удельные потери тепла материалов qп.
- Температура в среднем января (или самого холодного месяца в вашей територии), ее узнать можно в здешней метеослужбе или на ресурсе Росгидромета, или на ресурсе местного муниципалитета.
- Температура в среднем за зиму, сведения – там же.
- Показатель сезонного применения мощности котла, уже применявшийся выше.
При типовом планировании расчет потерь тепла ведут по их удельным значениям и температуре самой холодной недели в году. Результаты получаются достаточно точными для больших зданий в несколько этажей (таблицы удельных потерь тепла, Вообще-то, разрабатываются отдельно для строений похожей конструкции). Небольшой приватный дом по теплу совсем точно необходимо рассчитывать по тепловому сопротивлению материалов. По удельным потерям тепла частнику можно с хорошей точностью считать вывод тепла через холодный чердачный этаж и наружную дверь.
Некоторые данные к расчету показаны на рис. Но, Вообще-то, Rt и qп необходимо брать из спецификации на материал. У того же кирпича и пенополистирола они значительно отличаются не только от изготовителя к изготовителю, но и от партии к партии. Если поставщик не демонстрирует паспорт материала или в нем нет Rt или qп, лучше приобрести где нибудь еще. Это тот случай, когда жадный платит не два раза, а всю жизнь.
Монтаж системы отопления
Расчет и монтаж систем отопления
Система водяного отопления частного дома основана на 3-х основных узлах. Это котел, трубы и радиаторы. В первую очередь монтируют радиаторы. Процесс этот простой и не требующий большого количества инструментов. Вам понадобятся перфоратор и строительный уровень. Первым вы будете сверлить отверстия под кронштейны, на которые навешиваются отопительные приборы. А вторым придется выравнивать их по определенным параметрам.
Месторасположение самих отопительных приборов может быть разным, но основное место, которое рекомендуют специалисты — под окном. Так тепло, исходящее от радиатора, отсекает холодный воздух, который поступает из оконного проема.
Следующий этап — это прокладка и монтаж труб. Если вы приняли решение устанавливать пластиковые трубы, то предварительно приобретите специальный паяльник
Очень важно правильно распределить трубопровод по всем комнатам. Может даже понадобится провести скрытую проводку
А схема прокладки покажет, какое количество фитингов придется приобрести.
Для тех, кто будет монтировать отопительную систему своими руками, несколько рекомендаций, касающихся работы с паяльником. После того как вы расплавили концы трубы и фитинга, при присоединении ни в коем случае не проворачивайте их друг относительно друга. Может образоваться неплотный стык, а это уже негерметичная конструкция, которая станет причиной будущих протечек. Потренируйтесь немного на отходах материала, не пожалев на это времени. И еще — если с одной попытки присоединить два элемента ровно у вас не получилось, стоит обрезать бракованный стык и перепаять его.
Система с принудительной циркуляцией
Оборудование этого типа для двухэтажных коттеджей считается более предпочтительным. В данном случае за бесперебойное движение теплоносителей по магистралям отвечает циркуляционный насос. В таких системах допускается использовать трубы меньшего диаметра и котел не слишком большой мощности. То есть в этом случае может быть устроена гораздо более эффективная однотрубная система отопления двухэтажного дома. Схема с насосом имеет лишь один серьезный недостаток — зависимость от электрических сетей. Поэтому там, где очень часто отключают ток, стоит произвести монтаж оборудования по расчетам, сделанным для системы с естественным током теплоносителя. Дополнив такую конструкцию циркуляционным насосом можно добиться максимально эффективного отопления дома.
Газовый котел без электричества – это традиционная модель напольного прибора, для работы которого не нужны дополнительные источники энергии. Целесообразно устанавливать устройства такого типа, если существуют регулярные перебои в подаче электричества. Например, это актуально в сельских местностях или дачных массивах. Компании-производители изготавливают современные модели двухконтурных котлов.
Многие популярные производители выпускают разные модели энергонезависимых газовых котлов, и они достаточно эффективны и качественны. В последнее время появились настенные модели таких устройств. Конструкция отопительной системы должна быть такой, чтобы теплоноситель циркулировал по принципу конвекции.
Это означает, что нагретая вода поднимается вверх и через патрубок выходит в систему. Для того чтобы циркуляция не прекращалась нужно расположить трубы под наклоном, а также они должны быть большие в диаметре
И, конечно же, очень важно чтобы сам газовый котел находился в самой низкой точке системы отопления
К такому отопительному оборудованию можно отдельно подключать насос, который питается от электросети. Подключив его в систему отопления, он будет перекачивать теплоноситель, тем самым улучшит работу котла. А если выключить насос, то теплоноситель опять начнет циркулировать самотеком.
Двухтрубный контур
Конструктивные особенности самотечного двухтрубного контура:
- для подачи и обратки монтируются отдельные трубы;
- труба подачи подключается к каждому прибору отопления через отдельный входной отвод;
- труба обратки подсоединяется к каждому прибору отопления отдельно.
Двухтрубная самотечная система отопления частного дома отличается от однотрубной тем, что во все радиаторы подается не успевший остыть теплоноситель, благодаря чему:
- тепло в доме распределяется равномерно;
- не требуется увеличивать количество секций в радиаторе с целью улучшить обогрев;
- легче регулировать температуру в системе;
- для монтажа трубопровода требуются трубы меньшего диаметра, чем для однотрубного контура;
- отсутствуют жесткие требования к соблюдению уклона при монтаже элементов системы – некоторые отклонения от расчетных значений не критичны.
Двухтрубная система отопления с разводкой верхней и нижней проста в монтаже и эффективна, ее можно использовать для обогрева двухэтажного дома.
