Автономная система отопления

В одной из предыдущих статей мы рассматривали отопление помещений с помощью электрообогревателей. Однако данные приборы скорее выступают в качестве вспомогательных средств обогрева и применяются в помещениях с центральной системой отопления. Но с «централкой» повезло (или скорее не повезло) далеко не всем. Что делать людям, имеющим домик в деревне, где о теплоэлектроцентрали имеют приблизительно такое же представление как об устройстве синхрофазотрона? «Буржуйка» или русская печь в доме – это уже слабый отголосок давно минувших времён. Сегодня для отопления домов, не подсоединённых к теплоэлектроцентрали, используют котлы отопления.

Начинать разговор о данных агрегатах, как это ни странно, следует с пословицы «готовь сани летом». Ведь зачастую как раз летом большинство сознательного народа начинает строить загородные дома и дачи. Как раз во время строительства и стоит озаботиться установкой отопительной системы вообще и котла в частности, поскольку для нормального обогрева всего помещения необходимо проложить как минимум десяток метров труб. Монтаж отопительной системы уже по завершению всех отделочных работ грозит головной болью для домовладельца, поскольку придётся заново долбить стены, размышлять, куда бы приткнуть котёл, чтобы он никому не мешал. Поэтому при строительстве монтажники изучают план дома, рассчитывают потенциальные теплопотери, количество радиаторов, мощность котла, длину труб, и, исходя из этого, рекомендуют купить наиболее подходящий для конкретного случая котёл.

В данной статье мы обойдём стороной городские ТЭЦ, которые являются проблемой городских властей, и поселковые котельные, находящиеся в подчинении специальных госслужб. Здесь будет рассматриваться индивидуальная система отопления в общем, и отопительный котёл в частности.

Котёл – это святая святых отопительной системы, можно сказать, её сердце. Котлы, как и отопительные системы, делятся на одноконтурные и двухконтурные. На первых возложена только функция обогрева помещения, вторые, в придачу, нагревают ещё и воду.

В одноконтурном котле расположена одна спираль с теплоносителем, являющимся либо водой, либо специальным антифризом. Одноконтурные котлы, как правило, предназначены для одноконтурной системы отопления. В ней, нагревающийся в котле теплоноситель, протекает по трубам и радиаторам, затем возвращается в котёл. В данном случае котёл работает только на обогрев помещения.

Двухконтурные системы работают как от одноконтурного, так и от двухконтурного котла, подключённого к водонакопителю для водопровода (в данном случае котёл обогревает спираль с теплоносителем). Двухконтурные системы обогревают к тому же и помещение, и обеспечивают пользователя горячей водой.

Теперь вопрос на засыпку – какой котёл лучше выбрать – одно- или двухконтурный? Многие, исходя из стремления к универсальности, выберут двухконтурный котёл, и окажутся не совсем правы. Так как практика показывает, что многофункциональная, сиречь универсальная, техника, к которой как раз и относятся двухконтурные котлы, быстрее выходит из строя, существуя по первому закону Чизхолма «всё, что может испортиться – портится». Поэтому, выбрав двухконтурный котёл, Вы идёте ва-банк, поскольку, если он выйдет из строя, то Вы рискуете лишиться не только тепла, но ещё и горячей воды. К тому же, количество воды для нагревания в котле имеет определённый лимит, поэтому любители принимать ежедневную горячую ванну будут вынуждены ограничить себя в удовольствии поплескаться. Для таких случаев гораздо лучше подойдёт комплект «одноконтурный котёл + бойлер», который по цене вполне соразмерим со стоимостью двухконтурного котла. Поэтому темой данной статьи является рассмотрение одноконтурных котлов, как более надёжных и удобных приборов для частного пользования.

Однако в одноконтурную систему отопления помимо котла также входят: расширительный бачок, воздушный клапан, насос, трубы, радиаторные батареи, терморегуляторы, теплоноситель (жидкость, которая циркулирует по трубам отопительной системы). Теперь вкратце объясним назначение каждого из этих компонентов.

Расширительный бачок. Начинает работать, когда жидкость, нагретая в отопительной системе, начинает увеличиваться в объёме и, ища дополнительное пространство, попадает в бачок. Если его не будет, то котёл попросту лопнет, а трубы потекут, не выдержав давления.

Воздушный клапан («воздушник»). Занимается выведением воздуха из отопительной системы. Первоначально в систему закачивают жидкость до полного выхода воздуха из системы. Однако в процессе нагревания теплоносителя могут образоваться пузырьки воздуха (вспомните кипящий чайник). Пузырьки, соединяясь в один большой воздушный пузырь, могут привести к образованию воздушной пробки в системе и препятствовать свободной циркуляции теплоносителя по трубам и батареям. А воздушный клапан как раз предназначен для того, чтобы автоматически выводить подобные пробки из системы.

Насос. Перекачивает всю жидкость в системе с определённой скоростью. Не будь насоса, круговорот теплоносителя в системе осуществлялся бы за счёт амплитуды температур. Но есть одна тонкость: поскольку в большинстве случаев труб и батарей достаточно много, то воде попросту «не хватает сил» для прохождения сквозь разветвлённую систему радиаторов и труб. Вот как раз насос и помогает ей в этом.

Трубы. Наиболее доступные и дешёвые металлические трубы. Если Вы решили приобрести именно их, то не забудьте их покрасить, в противном случае он проржавеют. Также можно поставить пластиковые трубы, однако они должны быть термостойкими и выдерживать температуру 100°С. Медные трубы являются самыми дорогими, но это не значит что они лучшие, поскольку они имеют неприятное качество медленно, но верно окисляться. Сегодня лучшим выбором являются металлопластиковые трубы. Металлопластиковая труба – это та же металлическая труба, но обшитая с внешней и внутренней стороны пластиком. Эти трубы устойчивы к коррозии и без труда монтируются.

 

Диаметр труб зависит от объёма проходящего теплового потока – иначе говоря, от объёма тепла, которое отдал 1 кубометр теплоносителя за 1 час. В большинстве случаев применяются диаметры 0,5, 0,75, 1,25 дюйма. Оптимальный показатель давления в газовых трубах при входе в газовый котёл – 200 миллиметров водяного столба.

Батареи/радиаторы. С их помощью помещения, в общем-то, и обогреваются. Крепятся к стене, как правило, под окном. По способу отдачи тепла батареи подразделяются на обычные и конвекторные. Первые распределяют тепло по всему помещению, вторые же, благодаря особой конструкции, позволяют концентрировать тепловой поток, главным образом, над самими батареями.  

Терморегуляторы. Устанавливаются с целью регулирования температуры батареи. Терморегуляторы делятся на автоматические и «ручные», функцию, однако, выполняют одну – регулируют температуру теплоносителя в котле, на входе и выходе из котла, а также в радиаторах. Желательно в каждую комнату установить отдельный терморегулятор для большего удобства, чтобы в каждой комнате была желаемая температура.

Теплоноситель (вода/антифриз). Некоторые специалисты предлагают в качестве теплоносителя использовать специальный антифриз вместо воды. Они аргументируют это тем, что в случае угрозы замерзания неработающей в зимний период системы отопления, превратившаяся в лёд вода может разорвать трубы. Подобное может случиться, если Вы не проживаете в загородном доме постоянно.

Специальный антифриз представляет собой жидкость, созданную на основе этиленгликоля. Так как этиленгликоль весьма агрессивен и может привести к коррозии внутренней поверхности труб, то его разбавляют нейтрализующими химическую агрессивность веществами. Водой, к примеру. Категорически не рекомендуется использовать автомобильные антифризы в отопительной системе, они просто не созданы друг для друга. Большинство фирм использует антифриз «Хатдип».

Выбор системы отопления и сопутствующих аксессуаров, в первую очередь зависит от материальных возможностей потенциального пользователя. Далеко не каждый может себе позволить себе установку системы отопления от именитого немецкого производителя. Полный комплект для жилого помещения площадью 300 м² будет стоить приблизительно 8000-10000$. За монтирование системы мастера берут около 20% от стоимости покупки.

В целях экономии многие комбинируют отопительную систему из узлов разных фирм-производителей, которые, обычно, взаимозаменяемы.

Однако вернёмся к котлам. Все котлы, в зависимости от вида используемого топлива, подразделяются на: электрические, газовые, жидкотопливные, твердотопливные и комбинированные, использующие все возможные виды топлива. Все они работают по схожему принципу и имеют аналогичную конструкцию.

 

Схема устройства газового котла

1. Облицовка котла

2. Распределительный газовый коллектор

3. Электрод контроля пламени

4. Горелка с теплоотводящими керамическими стержнями

5. Чугунные секции теплообменника

6. Теплоизоляция

7. Клапан отходящих газов

8. Подключение дымохода

9. Термометр

10. Пульт управления котла

11. Главный выключатель котла

12. Лючок для чистки теплообменника

13. Трансформатор розжига

14. Газорегулирующий блок

15. Кран для наполнения и слива

16. Защитная решетка котла

17. Передняя откидная стенка

 

Если же рассматривать устройство котла на более обобщённом уровне, то его можно разделить на четыре части: чугунный или стальной корпус, впрочем, электрокотлы имеют исключительно стальной корпус; горелка или топка, первая встречается в жидкотопливных и газовых котлах, вторая – в твердотопливных; спираль с теплоносителем; автоматика, регулирующая работу котла.

Нагревающийся в котле теплоноситель движется по трубам от котла к батареям, которые передают тепло помещению, и от батарей обратно к котлу. Перманентная циркуляция теплоносителя необходима с целью непрерывного обогрева помещения.

Как говорилось выше, котлы подразделяются на виды в зависимости от используемого топлива. Посему давайте рассмотрим достоинства и недостатки каждого вида.

Электрический котёл лучше всего устанавливать в помещении, площадь которого не превышает 100 м², поскольку, скорее всего, его мощности будет недостаточно, так как на отечественном рынке в подавляющем большинстве случаев встречаются котлы мощностью не более 15 кВт. Ко всему прочему, в большом помещении электрокотёл вряд ли себя оправдает: уж больно он прожорлив в плане электричества, и оплата счетов за этот вид коммунальных услуг может влететь Вам в копеечку. Поэтому в загородном доме электрический котёл лучше всего устанавливать в качестве «аварийного» варианта, чтобы не сидеть в холоде, если основной котёл выйдет из строя.

Достоинства:

• электрокотлы по праву можно считать наиболее безопасными, поскольку в них нет открытого пламени;
  

• просты в эксплуатации;
• компактны по размеру;
• так как электрокотлы изготовляются из стали, следовательно, они сравнительно лёгкие, их можно вешать на стену для экономии места;
• нет надобности в отдельном помещении с вытяжкой, как того требуют жидкотопливные и газовые котлы;
• отсутствует необходимость в смене горелки;
• электрокотлы наиболее экологически чистые, так как не коптят и не выбрасывают в атмосферу продукты сжигания;
• не требуют специального ухода;
• бесшумно работают.

Недостатки:

• требуют отдельной проводки, а в случае превышения мощности в 6 кВт, отказываются работать без трёхфазной 380-вольтной сети;
  

• электрокотлу вполне по силам вырубить ближайшую электрическую подстанцию, тем самым, оставив жителей окрестных домов без света;
• мощности котла недостаточно для обогрева большого дома;
• большие затраты электроэнергии при низком уровне КПД;
• при образовании накипи быстро ломается электротэн, являющийся теплонагревателем;
• нецелесообразен в местах, где электричество регулярно отключают на продолжительное время.

В случае большого расхода электроэнергии напряжение в сети, как правило, падает, что приводит к увеличению силы тока, что в свою очередь приводит к сбоям в автоматике котла и её последующей порче. Во избежание этого, ток в котёл следует пускать через стабилизатор напряжения.

Газовый котёл лучше всего устанавливать в домах, к которым прилегает газовая магистраль. Большая мощность газовых котлов (от 10 кВт) позволяет обогревать большие площади. Однако для небольших помещений газовые котлы подходят не лучшим образом.

Достоинства:

• просты в эксплуатации: нет надобности следить за топливом. Встречаются, конечно, котлы, которые работают от баллонного газа, но они на редкость нерентабельны, и за 2-3 месяца эксплуатации превращаются из стальных в «золотые»;
  

• недорогое топливо при высоком уровне КПД;
• может обогреть помещение большой площади.

Недостатки:

• перед установкой котла необходимо получение разрешения от Газгортехнадзора. Но, как правило, оформлением документации занимается монтажная организация, которая берёт за эту услугу небольшую плату;
  

• газовый котёл считается небезопасным, поскольку его горелка не полностью закрывается корпусом котла;
• для газового котла необходима установка дымохода, а также хорошо проветриваемое помещение, имеющее отдельный выход на улицу. При этом следует учесть, что котёл нельзя располагать вплотную к стене либо между двумя стенами. Котёл следует устанавливать на отдалении 30-50 см от ближайшей стены. Площадь котельной должна быть не менее 8 м²;
• газовый котёл в обязательном порядке должен быть оснащён автоматикой, которая реагирует на утечку газа, и в случае пресловутой утечки перекрывает газовую трубу;
• газовые котлы коптят;
• не рекомендуется устанавливать котлы в маленьких помещениях.

Как газовые, так и жидкотопливные котлы изготовляются из чугуна и стали. Имеют одинаковый размер и одинаковую мощность. Стальной котёл легче в 2-2.5 раза. Для помещений с площадью более 400 м² рекомендуется устанавливать чугунные котлы. Кроме того, чугунные котлы служат приблизительно 50 лет, в то время как стальные – 10-15. К тому же стальные котлы склонны к ржавлению, особенно если температура котла резко снижается, вследствие чего на его поверхности оседает воздушный конденсат. По этой причине температуру котла лучше снижать постепенно.

Жидкотопливные котлы по производительности достаточно близки к газовым. Различие между ними заключается в том, что последний работает на газе, а первый – на солярке. Установка жидкотопливных котлов целесообразна в тех случаях, когда площадь отапливаемого помещения большая, а газопровод поблизости не водится.

Достоинства:

• большая мощность жидколтопливных котлов (от 10 кВт) позволяет отапливать большие помещения;
  

• установка этих котлов, в отличие от газовых, не требует каких бы то ни было разрешительных документов;
• солярка на порядок дешевле электричества (в среднем в 2 раза);
• высокий показатель КПД.

Недостатки:

• всякий жидкотопливный котёл требует соединения со специальной  ёмкостью для солярки объёмом 2-5 тонн. В большинстве случаев она поставляется в комплекте с котлом, но при надобности её можно приобрести отдельно;
  

• требуется отдельное помещение, имеющее вытяжку;
• жидкотопливный котёл достаточно сильно коптит и требует специального ухода;
• жидкотопливный котёл и поставляемая вместе с ним горелка дороже любых других моделей котлов.

На один отопительный сезон для помещения площадью 300-400 м² достаточно будет 2-5 тонн топлива. Как правило, владельцы таких агрегатов приобретают на АЗС сразу цистерну горючего.

На сегодняшний день в Европе разве что финны обогревают свои дома дровами. Именно по этой причине подавляющее большинство твердотопливных котлов финского производства. Твердотопливный котёл рассчитан на любителя. Эти приборы наилучшим образом подходят для небольших летних домиков площадью до 60 м².

Достоинства:

• если Вы решили сэкономить деньги на топливо, всегда есть возможность самостоятельно заготовить запас дров;
  

• сравнительно с жидкотопливными такой тип котлов не загаживает атмосферу продуктами сгорания.

Недостатки:

• невозможность автоматизации процесса топки дров, соответственно контролировать этот процесс Вам придется собственноручно. 

Основным преимуществом многотопливного или комбинированного котла является его возможность работы на разнообразных видах топлива. К примеру, комбинированные котлы финского производства могут работать с помощью газа, дров, электричества и жидкого топлива, причем комбинировать их можно всевозможными способами. Этот тип котла может поистине пригодится в любой ситуации: если вдруг пропадет электричество, Вы сможете легко переключить работу котла на солярку или дрова. Комбинированные котлы, как правило, включают в себя вмонтированный электротен, топку для дров, а также газово-солярную горелку.

Как и любой другой котел, комбинированный, имеет свои преимущества и недостатки.

Достоинства:

• универсальность, отсутствие одного вида топлива легко заменяется другим;

Недостатки:

• сложность в эксплуатации представляется в установке, ремонте и управлении.

После небольшого экскурса в «котельное царство», перейдем к рекомендациям по выбору котла.

В первую очередь следует определиться с видом топлива. Если недалеко от дома проведена газовая магистраль, естественно, целесообразней будет установить газовый котел. Если же её и в проекте ещё нет, нужно учесть некоторые особенности:

• если Вы хотите жить в этом доме круглогодично, и площадь его составляет около 200 м², рекомендуется установить жидкотопливный котел, поскольку электрический, как известно, будет напрямую зависеть от электропитания;
  

• дом общей площадью менее 100 м² и Вы собираетесь проводить время в нем лишь в летний сезон, лучше всего будет приобрести электрокотел, а для подстраховки на случай непредвиденных перебоев с электричеством можно обзавестись генератором или аккумулятором;
•  если Ваш дом имеет ещё меньшую площадь, лучше всего подойдет электрический, либо твердотопливный вариант.

С видом котла мы определились. Следующим на очереди стоит выбор страны производителя и цены Вашего котла. Наиболее дорогими являются немецкие и финские котлы, неплохое качество предлагают итальянские и словацкие. К сожалению, отечественные производители так и не научились изготовлять качественное оборудование, поэтому дабы избежать частых ремонтов и долгой возни, такие котлы лучше не приобретать. Однако не стоит рассчитывать на то, что приобретенный Вами немецкий супердорогой котел не потребует по истечении определенного срока дополнительных затрат, здесь, увы, связь между ценой и качеством не всегда прямая. 

Ну и наконец, необходимо определиться с мощностью котла. Рекомендуем высчитать мощность котла ещё во время строительства Вашего дома, поскольку отопление можно спроектировать сразу и соответственно рассчитать мощность будущего котла. В случае если дом уже имеется, мощность можно рассчитать с помощью простой формулы: при высоте потолка около 2,5 м на каждые 10 м² берется котел около 1 кВт мощности. Если Ваш дом имеет площадь около 300 м², котел должен обладать мощностью не меньше 30 кВт. Здесь же следует учитывать, что для нагрева водопроводной воды уйдет около 25% всей мощности котла.

Однако этот расчет является приблизительным и чтобы вычислить истинную мощность необходимого именно Вам котла, лучше всё же обратиться за помощью к специалистам, которые будут в дальнейшем заниматься его монтированием