Автономні системи опалення заміського будинку

Автономні системи опалення заміського будинку

У критеріях грізного російського клімату питання опалення є, поза сумнівом, одним з важливих для господарів особистих будинків і особняків. Класичні печі на твердому паливі не здатні впоратися з підігрівом навіть досить помірного приміського будинку, а підключення до централізованої мережі теплопостачання (міський або селищною), зазвичай, не представляється можливим. Тому щоб забезпечити в особистому будинку тепло і комфорт протягом усього року, навіть у сильні морози, самим застосовним варіантом буде впровадження автономної системи опалення.

Рис.1 Звичайна система опалення

1 – котел, 2 – батарея, 3 – розширювальний бачок

Існує три головних схеми опалення:

Звичайне, коли водянистий теплоносій гріється в казані, потім, циркулюючи по системі трубопроводів і радіаторів, дає тепло опалюваних приміщень;

Повітряне опалення, коли в якості теплоносія використовується повітря, що подається після обігріву в опалювальні приміщення по воздуховодам;

Пряме електронне, коли нагрів приміщення здійснюється без теплоносія – інфрачервоними випромінювачами, електоконвекторамі та іншими пристроями, в яких електронна енергія конкретно перетвориться в термічну.

Так як дві останні схеми опалення у нас в країні до цього часу числяться екзотикою (хоча в Західній Європі, Канаді та США повністю вдало змагаються з класичними системами), у цій статті ми приділимо увагу, спочатку першою схемою, заснованої на циркуляції рідкого теплоносія.

Такі системи опалення та гарячого водопостачання для особистого будинки містять в собі нагрівальні прилади, трубопроводи, регулюючу, запірну і воздухоспускную арматуру. Джерелом тепла в системі служать котли на різних видах пального. Котел нагріває водянистий теплоносій (в якості теплоносія використовується спеціально приготовлена вода), вступник потім по трубах до кімнатних радіаторів (батареям). Протікає по радіатора теплоносій дає частину тепла в кімнату, потім повертається назад в котел. Цей кругообіг теплоносія, підтримуваний циркуляційним насосом, забезпечує більш дієвий термообмен в системі.

Пристрій системи опалення повинно бути передбачено вже на кроках проектування і будівництва будинку. При проводці всіх потрібних комунікацій у вже побудованому будинку неминуче доведеться проробляти отвори в стінках і перекриттях. З іншого боку, під котли у підлоговому виконанні потрібно передбачити окреме приміщення – котельню. Якщо таке приміщення проектом не передбачено, то котел можна встановити у ванній кімнаті або на кухні. У цьому випадку комфортно використовувати стінні моделі.

Система опалення може бути одноконтурною і двоконтурної. Одноконтурний система призначена тільки для опалення приміщень, а двоконтурна, крім опалення, нагріває водопровідну воду.

Для особистих будинків площею до 200 м2 можуть бути застосовані двоконтурні котли потужністю до 30 кВт, суміщені з циркуляційними насосами і розширювальними баками. У будинках більшої площі доцільно встановлювати одноконтурні котли більшої потужності, а для виготовлення спекотної води використовувати ємнісний бойлер або пластинчастий теплообмінник.

У двоконтурної системі окрема трубка з теплоносієм (свого роду нагрівальний елемент у вигляді спіралі) нагріває воду в особливому баку – накопичувальному водонагрівачі. Таке рішення дуже комфортно, але при несправності двоконтурної системи юзер залишається відразу і без тепла і без гарячої води. Також слід враховувати, що на нагрів водопровідної води йде приблизно 25% потужності котла.

Нерідко для опалення та нагріву води вживають окремі одноконтурні системи (один котел – на опалення, що працює виключно в прохолодну пору року, а інший, менш потужний – на нагрів води), вобщем, при всіх плюсах такого рішення, воно досить недешево.

Вибір хорошої потужності котла робиться залежно від опалювальної площі будинку і погодних критерій місцевості. Слід також врахувати, що потрібна потужність котла сильно залежить від рівня теплозахисту зовнішніх огороджувальних конструкцій і ступеня щільності вікон.

Нижче у таблиці наведено приблизне потужність котлів залежно від площі обслуговується будинку (для Підмосков'я).

Площа будинку, м2

Потужність котла, кВт

60-200Д 25

200-30025-35

300-60035-60

600-120060-100

Вибір типу котла знаходиться в залежності від того, які енергоресурси в даній місцевості більш доступні. Якщо є можливість підключитися до газової мережі, то доречно буде обрати конкретно газовий котел, як самий. У тих районах, куди газ не підведений, можна обрати для використання або жорстке пальне (дрова, вугілля, кокс), або рідке (дизельне, сира нафта) пальне.

У центральному регіоні Росії з повного кількості котлів близько половини працюють на газі, ще третина – на дизельному пальному, ще 10% – електронні і менше 5% працюють на твердому паливі.

Ми коротко позначимо плюси і недоліки різних типів котлів та особливості їх експлуатації.

Не особливо користуються популярністю у нас електронні котли прибутково відрізняє відсутність відкритого полум'я і, як слід, товарів горіння. Російською ринку представлений не дуже багатий вибір електрокотлів – відзначимо тільки фінські електрокотли, чеські "Dakon PTE", "Протерм", словацькі "Елеком" і російські "ВЕО" або "Русніт".

Ще найменш поширені твердопаливні котли відлякують домовласників незручністю їх експлуатації, адже протягом доби потрібно проводити 3-4 топки, мати запас палива, обчислюваний десятками кубометрів, відводити площі для його зберігання, просить величезних трудовитрат на заготівлю та завантаження. Крім того, режим тепловтрати у твердопаливного котла носить циклічний характер, і коливання температури повітря в опалювальних приміщеннях домагається 3-5 oС протягом доби.

Але, якщо вибір твердопаливного котла по будь-яких причин неминучий, є два методи нівелювати недоліки котла.

1-ий метод дозволяє зменшити число топок в два рази за рахунок конфігурації режиму продовженого горіння, який реалізується за допомогою регулювання ступеня відкриття піддувала котла залежно від температури відведених газів у димоході. Для цього вживається звичайний пристрій – термобаллон, шток якого з'єднаний ланцюгом з дверима піддувала. У міру зниження температури газів, що відходять термобаллон стискається, втягуючи шток і прикриваючи піддувало. Таким пристроєм оснащуються італійські, фінські, шведські та інші імпортні котли. Пристрій може бути встановлено і на російських котлах.

Другий метод, що користується популярністю у скандинавських країнах, заснований на використанні теплоакумуляторів. У контур системи опалення включається теплоізольований акумулятор гарячої води ємністю 2-10 м3. У режимі натопити котел нагріває воду в баку до 80-95 oС, а потім ця вода за допомогою циркуляційного насоса і звичайного термостата забезпечує незмінний режим опалення протягом 3-10 діб.

Більш популярні у наших домовласників газові та дизельні котли малої потужності (до 40 кВт) випускаються, зазвичай, в двоконтурних виконанні або більшої потужності – одноконтурними; виготовлення спекотної води в останньому випадку здійснюється в окремих ємнісних бойлерах-теплообмінниках.

Для котлів на рідкому паливі потрібно заздалегідь передбачити місце для зберігання припасів пального. Цистерни з дизельним паливом можна встановлювати поряд з котельнею конкретно на грунті або закопуючи їх. Важливо, щоб довжина паливопровід, за яким буде проходити подача пального до горілчаного пристрою, відповідала продуктивності паливного насоса.

Важливою частиною газового або дизельного котла є пальник, яка може бути атмосферного або вентиляторного типу.

Атмосферні пальники дешевше вентиляторних, працюють тихо і поставляються спільно з котлом. Їхній головний недолік – нестійке горіння при малому тиску газу в мережі, через що полум'я наближається до пальника, викликаючи її обгорання.

У вентиляторних пальниках інтегрований вентилятор робить повітряний потік, який витягує газ із сопла. Тому таким пальників не страшно падіння тиску газу до 5-6 мбар. Не погана пальник такого типу коштує приблизно стільки ж, скільки середній одноконтурний котел ціни. Її основний недолік – сильний шум від роботи вентилятора.

Рідкопаливні пальники виконуються тільки вентиляторними (або "з наддувом"). Вони мають інтегрований насос для відкачування пального з бака. Для зниження витрат пального пальники можуть бути дво-і триступінчастими або плавно змінюється потужністю (модулирующие). При всьому цьому потужність збільшується автоматом – тільки тоді, коли зростає потреба в теплі, наприклад, у випадку сильних морозів. Така схема істотно продовжує термін експлуатації котла.

При сучасному багатому пропозиції вибір певної марки газового або рідкопаливного котла видається нелегкою справою. В якості низькобюджетного варіанту зазвичай зупиняються на котлах російського виробництва, хоча вони не повністю задовольняють сучасним вимогам в частині ефективності, автоматизації, дизайну. Тому володарі особистих будинків частіше віддають перевагу продукції зарубіжних виробників. Російською ринку широко представлені котли виробництва таких компаній як Вайлант, Віссманн (Німеччина), СТС, Електролюкс (Швеція), Яспі (Фінляндія), Ломбаржіні, Беретта (Італія), Протерм (Чехія), Бернхем (США).

Необхідно підкреслити, що деякі виробники випускають комбіновані котли, здатні працювати на декількох видах пального після певної переналаштування – наприклад, російські котли "Полум'я" (від 12 до 40 кВт), чеські Dakon FB (від 20 до 42 кВт) або шведські котли СТС , де може бути застосоване жорстке пальне, газ або дизельне пальне.

Для всіх типів котлів з відкритим полум'ям варто взяти до уваги, що котел повинен бути встановлений на підлогу з неспаленим покриттям так, щоб була забезпечена можливість для його обслуговування і достатнього доступу повітря. У приміщенні котельні з обмеженим місцем повинна бути передбачена вентиляція. При подачі повітря з вулиці впускний отвір зобов'язане мати розмір з розрахунку 600 мм2 на 1 кВт потужності котла.

Димопровод, з'єднаний з вихідним димоотводним отвором котла, повинен забезпечувати тягу для підтримки процесу горіння в котлі. Для підтримки постійної тяги в димоході рекомендується встановлювати регулятор (стабілізатор) тяги. Надзвичайно довжелезний або величезного перетину димопровод може призвести до переохолодження димових газів, а, як слід, до погіршення тяги і утворення їдкого конденсату, що викликає корозію і руйнуючого димар прямо до виходу з ладу за пару років його експлуатації. Щоб уникнути цього в нижній частині димоходу встановлюють конденсатовідвідник для збору і відводу води.

Не рахуючи котла, труб і радіаторів в опалювальну систему входять пристрої для регулювання системи (розширювальний бачок і терморегулятори, циркуляційний насос) і т.зв. "Група безпеки" – манометр, запірний клапан, автоматичний, запобіжні клапани.

Розширювальний бачок потрібен для підтримки потрібного тиск теплоносія в системі. При нагріванні рідина зростає в обсязі і "зайва" частина йде в ємність розширювального бачка. При зниженні температури цей "надлишок" йде назад в трубу. Ємність розширювальних баків становить звичайно 8-12% від ємності відповідно систем опалення та гарячого водопостачання.

Є бачки двох типів: відкритий і закритий.

Відкритий являє собою маленьку ємність, днище якої пов'язане з трубою, по якій тече теплоносій. Відкритий бачок встановлюють в самій верхній точці системи (зазвичай, на горищі).

Закритий бачок має еластичну гумову мембрану, яка розтягується при наповненні ємності бачка теплоносія і відновлює первинну форму при зменшенні об'єму води.

Закритий бачок краще, тому що в ньому теплоносій не може вилитися назовні, він не стикається з повітрям, іншими словами не випаровується і не насичується киснем (що перешкоджає корозії внутрішньої поверхні труб і радіаторів). До того ж бачок закритого типу можна поставити в будь-якій точці системи. Природно, всі сучасні і високоякісні системи опалення мають розширювальний бачок закритого типу.

Для забезпечення надійності та безаварійної роботи котла на подаючий трубопровід в системі опалення зазвичай встановлюється запобіжний клапан до 6 атм. Незважаючи на те, що котли обладнані системами захисту, запобіжний клапан ніколи не буває зайвим. Таке звичайне і надійний пристрій є додатковою гарантією у випадку аварійних ситуацій, також від розривів при надмірному підвищенні тиску робочого середовища.

Додатково в систему вбудовують фільтри чистки (води і пального), щоб зважені частинки не потрапляли в опалювальний контур і повітряний клапан – для видалення повітряних пробок із системи.

Важливу роль у розподілі та використанні тепла, виробленого котлом, відіграє вибір схеми опалення.

Двотрубні системи опалення числяться хорошими для особистих будинків. У таких системах одним з важливих складових є циркуляційні насоси, що примушують воду циркулювати в замкнутому контурі, збільшує тепловіддачу. Насос також дозволяє підтримувати постійну температуру води в системі гарячого водопостачання.

Циркуляційні насоси працюють безперервно, тому до них пред'являються такі вимоги, як простота і надійність, маленьке енергоспоживання і безшумність. Високоякісні насоси провідних зарубіжних виробників не вимагають спеціальної змащення та профілактики; головна вимога – забезпечення розміреного електронного напруги з обов'язковим контуром заземлення.

Сучасні системи опалення підтримують потрібну температуру в кожному приміщенні за допомогою автоматичних терморегуляторів, що реагують на зовнішню температуру. Конкретно для таких систем необхідні циркуляційні насоси зі інтегрованої електричної регулюванням (такі як насоси GRUNDFOS типу ALPHA + або UPE). Вони змінюють частоту обертання електродвигуна залежно від потреби системи. Таким макаром, економиться до 60% електроенергії і знижується гідравлічний шум у трубопроводах.

Часто зустрічаються і колекторні системи опалення, що припускають приєднання кожного з опалювальних пристроїв до колекторів. Така схема опалення має відмінно регульованим, термічний і гідравлічної теплостійкістю. Конструктивно система дозволяє використовувати заховану прокладку трубопроводів.

Підлогові системи опалення, широко поширені на Заході, у нас поки непопулярні. Їх відрізняє висока ступінь термічний комфортності, теплотривкість, прихована прокладка трубопроводів. Гранична температура поверхні підлоги в приміщеннях з незмінним перебуванням людей обмежена санітарно-гігієнічними нормативами у західних країнах на рівні 27-28 oС, в Росії – 26 oС, у ванних кімнатах, басейнах – на рівні 30-31 oС. Знімання тепла з 1 м2 підлоги в цьому зв'язку обмежується величиною термічного потоку в 40-50 Вт/м2.

На закінчення хотілося б коротко згадати про не багато впізнаваних вітчизняному споживачеві системах прямого стаціонарного електроопалення.

Електроопалення вважається дуже надійним, екологічно чистим і безпечним методом підігріву приміщень, а витрати на обладнання та експлуатацію можуть змагатися з газовим опаленням. У Північній Європі, а саме, в Скандинавських країнах і Фінляндії прикметна частина (у різних країнах – від 5% до 70%) малоповерхових будинків обігрівається електрикою.

Обладнання для прямого стаціонарного електроопалювання можна поділити на чотири групи: стінні електроконвектори, стельові інфрачервоні довгохвильові обігрівачі, кабельні та плівкові системи для обігріву підлоги і стелі, також регулюють термостати і програмовані пристрою. Така велика кількість дозволяє зробити кращий вибір для кожного певного приміщення залежно від його функціонального призначення. З метою економії електроенергії системи електроопалення можуть програмуватися на автоматичне включення і виключення або зниження температури до даного рівня (скажімо, на ніч або на час відсутності власників). Із збільшенням цін на енергоносії в Росії подібні високоефективні і економні системи опалення отримують реальний шанс захопити популярність у господарів особистих будинків.

Одним з мінусів таких систем в порівнянні з заснованими на двоконтурних котлах буде те, що для виготовлення спекотної води доведеться встановлювати додаткове обладнання – бойлер або одноконтурний електрокотел. До того ж, у всіх ще на пам'яті віялові відключення електроенергії, і, найімовірніше, навіть встановили таке електроопалення у власному особистому будинку, не поспішатимуть викинути старий дизельний або вугільний котел – про всяк випадок.

Сучасні автономні системи опалення дозволяють забезпечити тепло і комфорт у особистому будинку навіть у найлютіші морози. У кожному конкретному випадку доводиться вирішувати непросту задачу підбору гарної конфігурації обладнання з урахуванням потреб господарів будинку і локальних особливостей – спочатку по потужності і більш бажаному увазі пального для котла, також за ступенем регульованості системи і зручності її експлуатації.

Беручи до уваги багату пропозицію російських і зарубіжних виробників, вибір компонент систем опалення може бути скрутний не тільки лише для самих господарів особистих будинків, але також для організацій, що виконують встановлення обладнання. І нерідко з суджень економії перевага віддається більш дешевим головним вузлів системи (котлів, насосів) незрозумілого властивості, що призводить до самих плачевних результатів – прямо до появи аварійних ситуацій. Тоді як, зупинивши вибір на надійному і довготривалої опалювальному обладнанні, яке за довгі роки ідеальної служби з лишком виправдає різницю у вартості, можна бути впевненим, що будинок не залишається без тепла.

Джерело: gradostroitel.com.ua


MAXCACHE: 0.5MB/0.00130 sec