Оборудовать автономную систему отопления дома, значит, продумать размеры оборудования, местоположение, обстановку помещения для котельной. Единых шаблонов нет. Всё зависит от целей, задач, размеров дома, бюджета и предпочтений.
Автономная система отопления: как всё устроено
Она состоит из пяти элементов:
- Котёл - производит тепло. Работает на топливе: угле, солярке, газе или электричестве.
- Трубопровод – все трубы внутри системы, по ним передаётся тепло от котла в комнаты.
- Теплоноситель – это рабочая среда внутри системы трубопровода: вода, незамерзающий состав.
- Приборы отопления – радиаторы, они отдают тепло в комнату.
- Дополнительные элементы: запорно-регулирующая арматура, фильтры, комплектующие для котлов.
Посмотрим каждый элемент подробнее.
Котельное оборудование: какие критерии выбора
Котлы классифицируют по шести признакам:
По виду топлива
- Жидкотопливные котлы – надёжные, прогревают большой дом, наделены автоматикой. Имеют много минусов: дорогое топливо, обязывают по графику проводить профилактические работы, не экологичные. Основные части таких котлов это: жидкотопливная горелка, теплообменник, автоматическое управление, бак хранения топлива, дымоход.
Дизельные котлы
- Электрические котлы – доступное и надёжное оборудование. Не нужно делать вытяжку и дымоход. Чтобы ухаживать, не понадобится много времени. Экономят место в доме. Минусы: дорого стоят, зависят от электричества. Чаще всего производят ТЕНовые котлы. У них трубчатые нагреватели внутри, плюс блок управления и контроля. Рабочее давление создаёт циркуляционный насос. Главный плюс – теплоноситель не контактирует с электричеством, а значит, котлы безопасны.
Электрический котёл
- Твёрдотопливные котлы. Топливом служат дрова, уголь, кокс, пеллеты (древесные гранулы). Не зависят от электричества, стоят недорого. Они бывают пиролизные и пеллетные.
Твёрдотопливный котёл
- Газовые котлы – самые востребованные, если дом подключен к газовой магистрали. Это дешёвое топливо, а недостатков почти нет. Если газ нужен, а вы ещё не подключены, тогда предстоит потратить немало времени и денег на газификацию. Главные составные части газовых котлов, это: горелка, арматура, тепловой обменник.
Газовый котёл
- Комбинированные котлы – работают на двух видах топлива. Когда нет одного, пользуешься другим. Тем самым предотвращаешь сбои в отоплении. Однако любое универсальное оборудование имеет минусы: сложно устанавливать, хлопотно ремонтировать, уступают в надёжности. Есть модели, которые работают на четырёх видах топлива. Для перехода на другой вид ресурса, иногда делают две ступени горелок. Все универсалы напольные и выполнены из чугуна. Котлом можно управлять в автоматическом режиме и контролировать его работу. Камеры внутри находятся друг над другом.
Комбинированный котёл
Затраты для отопления дома площадью 300 м² по виду топлива:
Параметры |
Электричество |
Дизель |
Газ |
Расход топлива в год, кВт*ч |
80000 |
80000 |
80000 |
Тепловая энергия, кВт/л |
— |
11,6 (37,7 мДж/кг) |
7,2 (46,3 мДж/кг) |
Стоимость, руб./кВт*ч |
2,66 |
2,15 |
1,53 |
Затраты за год, руб. |
212800 |
172000 |
122400 |
Котлы по конструкции
- Бывают одноконтурные и двухконтурные. Одноконтурные котлы работают в рамках отопительной системы. Их подключают, и теплоноситель только греет дом. Такой котёл не обслуживает хозяйственные нужды, систему горячего водоснабжения придётся продумать дополнительно.
Одноконтурный котёл
- Двухконтурный котёл и топит дом, и даёт горячее водоснабжение. Можно мыть пол и посуду, принимать ванну, стирать. Котёл нагревает воду через теплообменник.
Двухконтурный котёл
Котлы по размещению
- Котельная расположена отдельно – так делают, если дом большой и потребуется мощное оборудование для обогрева. Его размещают вне дома. Такое сооружение утепляют и отделывают негорючими материалами. Это дорого и сложно в проектировании, зато безопасно.
- Котельная в пристройке рядом с домом – подходит, когда агрегат шумный, и монтировать его в доме исключено. Пристройку делают из пожаробезопасных материалов. Это тоже требует значительных расходов. Для этих двух видов размещения подойдёт котёл мощностью не более 500 кВт.
Требования:
- пристройку делают с глухой стены. Расстояние до ближайшего окна или двери рассчитывать не менее 4 метров;
- при отдельном расположении котельной: пристройка не должна быть связана с домом общей стеной; минимальное расстояние от окон до перекрытия – 8 метров;
- объём помещения более 15 м, позаботиться о свободном доступе в процессе обслуживания котла и оборудования;
- минимальная высота потолка 2,5м2;
- минимальный общий объём помещения 15 м3, и на каждый дополнительный киловатт мощности котла прибавлять 0,2 м3 объёма помещения;
- отделить помещение от смежных стен огнеупорным слоем (с нулевым пределом распространения огня и огнестойкостью 0,75 часа);
- квадратура остекления должна соответствовать: 00,3 м2 на каждый кубический метр помещения;
- минимальный объём вытяжки должен быть равен трёхкратному воздухообмену этого помещения за час;
- Котельная в отдельном помещении дома. Для этого выделяют комнату, тоже продумывают пожаробезопасность. Удобно контролировать и обслуживать. Но занимает много места. Для такого размещения можно брать котёл мощностью не более 150 кВт.
Требования:
- минимальная высота потолка – 2,5 м и более;
- объём помещения более 15 м3, позаботиться о свободном доступе в процессе обслуживания котла и оборудования;
- отделить помещение от смежных стен огнеупорным слоем (с нулевым пределом распространения огня и огнестойкостью 0,75 часа);
- квадратура остекления должна соответствовать: 00,3 м2 на каждый кубический метр помещения;
- минимальный объём вытяжки должен быть равен трёхкратному воздухообмену этого помещения за час;
- Встроенная котельная – если нет отдельно стоящего помещения. Этот вариант самый бюджетный. Оборудование размещают в кухне или коридоре. Придётся выбирать компактные приборы, громоздкая аппаратура занимает много места и создаёт повышенную опасность. Для кухни нужен котёл мощностью не больше 60 кВт.
Требования:
- минимальная высота потолка 2,5 метра;
- минимальный общий объём помещения 15 м3; и на каждый дополнительный киловатт мощности котла прибавлять 0,2 м3;
- минимальный объём вытяжки должен быть равен трёхкратному воздухообмену этого помещения за час;
- окно с форточкой обязательно;
- внизу двери нужен зазор 0,025 и более для воздухообмена;
Встроенная котельная
Котлы по местоположению
Бывают настенные и напольные. Первые подвешивают на стене. Они экономят место в доме, недорого стоят, проектировать сложный дымоход не нужно. Его выводят через короткую трубу сквозь стену над котлом. Недостаток в слабой мощности: в зависимости от модели, они работают в диапазоне до 42 кВт. Подходят для отопления домов и квартир площадью до 350-400 м2.
Напольные выбирают для дома до 600 м2 площади. Работают с мощностью до 80 кВт. Есть модели с показателем до 375 кВт. Из-за шума и больших размеров, требуют отдельного помещения и иногда звукоизоляцию. Потребуется отдельный дымоход.
Котельные по способу циркуляции
Жидкость внутри системы может перемещаться естественно и принудительно. Естественное движение происходит из-за баланса плотности и температуры. Такой вариант подходит при протяжённости трубопровода менее 30 метров. Монтировать систему нужно, соблюдая углы наклона. Недостаток наклонной магистрали в неэстетичном облике.
Принудительная циркуляция не ограничивает длину магистралей. Независимо от размещения труб, сохраняется высокое давление. Покупать придётся и циркуляционный насос. Он же потребует дополнительных расходов на электричество.
По способу подключения подводящих и отводящих труб
Бывает однотрубная и двухтрубная схемы. При однотрубной теплоноситель движется поэтапно по всем радиаторам. Стоит дешевле, но работает хуже: ближние радиаторы горячие, а дальние прохладные. Регулировать температуру невозможно, если не использовать усовершенствованный вариант однотрубной системы – ленинградку.
Двухтрубная система стоит дороже, но работает лучше: равномерно распределяет тепло по батареям. Можно регулировать температуру в каждой комнате. Подразделяется на виды в зависимости от размещения контура трубопровода:
- Горизонтальная подходит для одноэтажных домов с протяжённым трубопроводом;
- Вертикальная применяется в домах, где больше одного этажа. За счёт вертикального стояка система менее подвержена завоздушиванию. Пузырьки поднимаются к установленному сверху расширительному баку и не накапливаются в трубах.
Двухтрубная система
Трубы: какие бывают, как выбирать
Чтобы автономная система работала исправно, трубы должны выдерживать давление до 2 атмосфер и температуру жидкости до 95 градусов. Должны служить десятки лет, обеспечивать герметичность. Для внешних труб неплохо ещё иметь приличный вид.
Можно увеличить тепловую энергию в трубе, если взять трубы с большим диаметром, или ускорить движение жидкости. При этом нужно помнить: чрезмерно быстрое движение жидкости создаёт гидравлические шумы. Это крайне некомфортно для жизни. Поэтому нельзя ускорять движение более 1,5 м/с. А знающие сантехники и вовсе не советуют превышать отметку 1 м/с. Делать его ниже 0,25 м/с, тоже не желательно – не хватит мощности продавить воздушные пробки.
В старых домах часто применяли систему из стальных труб в сочетании с чугунными батареями. Эта технология устарела. Новые материалы гарантируют новые характеристики. Какие материалы труб лучше?
- Металлопластик – основа из алюминиевого состава, оболочка из полиэтилена. Их применяют в горячем и холодном водоснабжении. Плюсы: герметичность, хорошая пропускная способность, стойкость к разрыву.
Металлопластиковые трубы
- Медные трубы – применяют 3 века и этот материал хорошо себя зарекомендовал. Трубы из меди прочные и стойкие, не разрушаются десятки лет. Для оболочки снаружи иногда делают слой полиэтилена или поливинилхлорида.
Медные трубы
- Стальные трубы – при отсутствии альтернативы, самые востребованные. Обладают прочностью, имеют низкий коэффициент расширения, незаменимы в теплоснабжении и отоплении паром. Минусы: материал подвержен коррозии.
Стальные трубы
- Трубы из нержавейки – делают из легированной стали. За счёт долговечности и стойкости к коррозии, окупаются за несколько лет, хоть и стоят недёшево. Часто ремонтировать трубопровод и менять его отдельные детали не потребуется.
Трубы из нержавейки
- Полипропиленовые трубы (ПП или ППР) – из водоснабжения перешли в теплоснабжение. ПП-трубы прослужат от 30 до 50 лет. На них не образуется коррозия. Не боятся агрессивных компонентов в составе теплоносителя.
Полипропиленовые трубы
Трубопровод работает без сбоев, если:
- Учитывать схему системы обогрева перед покупкой труб;
- Рассчитать 4 параметра: необходимый диаметр труб, мощность отопительной системы, скорость теплоносителя, гидравлический расчёт;
- Брать только у проверенных производителей.
Радиаторы: какие бывают, от чего зависит выбор
Выбрать радиаторы для дома среди десятков моделей легко, если знать характеристики. Для автономной системы выбор ничем не ограничен: давление не зашкаливает, как при центральном отоплении, нет гидравлических скачков, теплоноситель не оказывает агрессивное воздействие. Выбирать можно по личным предпочтениям. А какие бывают в принципе?
- Чугунные радиаторы – проверены временем. Подходят и для частных домов и для многоквартирных. Долго служат, устойчивы к коррозии. Стойко переносят даже некачественный теплоноситель в центральных сетях.
Чугунные радиаторы
- Алюминиевые радиаторы – отлично отдают тепло, лёгкие и мягкие. Регулируешь температурный режим по желанию. Выбирать можно по количеству секций и размерам.
Алюминиевые радиаторы
- Стальные радиаторы – бывают трубчатого, секционного и панельного вида. Имеют доступную стоимость, хорошо отдают тепло, стойкие к воздействию щелочей в составе теплоносителя. Они исправно работают десятилетия, монтировать просто, вес небольшой.
Стальные панельные радиаторы
- Биметаллические радиаторы – состоят из стальных труб и алюминиевых коленей. Они универсальные в применении: частные дома с автономной системой, квартиры с центральным отоплением.
Биметаллические радиаторы
- Медные радиаторы – прогревают дом за несколько минут и превосходят по теплопроводности алюминий в 2 раза, а сталь – в 5 раз. Требуется минимум теплоносителя в трубопроводе.
Медные радиаторы
Таблица параметров работы радиаторов в зависимости от материала
Если правильно рассчитать количество радиаторов, дом прогревается равномерно, а система работает эффективно. Мощность отопления рассчитывают по формуле: 100 Вт на 1 м2 площади. Например, для отопления комнаты 25 м2, нужен радиатор с мощностью 2500Вт.
Запорно-регулирующая арматура: как работает
Это детали системы, которые управляют потоком теплоносителя. Они перекрывают полностью или частично проходные сечения труб. Их делят на три вида:
- Запорная арматура – например, шаровой кран. Он имеет два положения: открыть и закрыть. Корпус сделан из латуни. Процессом подачи воды управляет рукоятка. Такие краны в системе ставят:
- для перекрытия радиатора, чтобы провести ТО,
- для перекрытия стояков и ответвлений,
- чтобы отключить тепловые или насосные приборы с целью ремонта,
- для заполнения и опорожнения всей системы.
Шаровой кран в разрезе
- Запорно-регулирующая – есть 3 вида деталей:
- Вентили балансировки, их монтируют на обратной магистрали в начале разветвления, на стояке или на радиаторном выходе. Эти детали регулируют количество жидкости в трубе. Если частично перекрыть сечение трубопровода, то можно уменьшить потребление воды на конкретном отрезке системы.
Балансировочный вентиль
- Регуляторы давления в автоматическом режиме нужны, если в доме много радиаторов. Работают в паре с балансовым вентилем: один регулирует расход, другой корректирует, согласно показателей термостатов радиатора.
Регуляторы давления
- Радиаторные клапаны термостатики – уменьшают и ускоряют поток горячей воды в радиаторе по желанию. Его считают важным элементом для управления - помогает экономить на энергоносителе.
Радиаторные клапаны термостатики
- Смесительно-регулирующая – регулирует температурный режим жидкости в системе.
Термостатический смесительный клапан
Запорно-регулирующая арматура помогает равномерно раздавать тепло в доме. Она управляет движением теплоносителя и температурой. Это экономит деньги собственника и делает безопасной работу системы в целом.
Фильтры: зачем нужны
Часто ремонтировать систему отопления от засоров – сомнительное удовольствие, и дорого стоит. Гораздо правильнее защитить технику. От извести, ржавчины, накипи систему оберегают фильтры. Это продлит срок службы оборудования и предотвратит внезапные ремонты. Главное, не забывать менять их своевременно.
Есть несколько видов фильтров:
|
Фильтр грубой очистки |
|
Фильтр тонкой очистки |
|
Магнитный фильтр |
Фильтры также бывают механические и электронные. Их главное отличие в размере задерживаемых частиц. Электронные модели выполняют более глубокую очистку, до 0,01 мкм.
Советы для выбора и установки фильтров:
- Проверять, совместимы ли материалы фильтра и системы;
- Устанавливать перед входом трубы в котёл или перед насосом;
- Чтобы без проблем чистить и менять фильтры, устанавливать их в удобном месте;
- В отопительный сезон чистить фильтры нужно 1 раз в 30-40 дней.
Аксессуары для котлов: что дают системе
Терморегуляторы – помогают экономить на электроэнергии, продлевают срок службы оборудования. Через него контролируют температуру внутри дома, нужно только задать предпочтительный уровень тепла. Он подаёт сигнал, когда нужно включить и выключить котёл. Сам регулирует подачу тепла в зависимости от количества людей в доме.
На работу терморегулятора влияют внешние факторы:
- Интенсивность и частота проветривания;
- Прямые солнечные лучи от окна;
- Ощутимый перепад уличной температуры.