Устройство отопления в частном доме — одна из самых важных и технически сложных инженерных задач. Главный элемент системы — отопительный котел. От его работы зависит комфортная температура в помещениях и возможность бесперебойно пользоваться горячей водой. Какой выбрать котел — электрический или газовый? Какая схема отопления более эффективна? Ответы на вопросы — в нашей статье.
Особенности электрокотлов
Задача отопительного котла — нагреть теплоноситель. В большинстве моделей для частных домов используются электрокотлы с ТЭНами. Устроены они достаточно просто — бак с нагревательным элементом, циркуляционный насос, расширительный бачок, блоки питания, управления и безопасности.
Электрический котел для отопления частного дома мощностью до 12 кВт подключается к однофазной сети. Для более мощного оборудования требуется трехфазная линия. Некоторые модели работают в диапазоне от 15 до 24 кВт, что позволяет управлять мощностью по своему желанию.
Преимущества электрокотлов:
- простая установка и обслуживание;
- относительно невысокая цена;
- КПД близкое к 100%.
Электрический котел для отопления частного дома можно разместить в любом помещении, причем без устройства дополнительной вентиляции. Ремонт в случае поломки обычно сводится к замене ТЭНа, что занимает не более 15-30 минут.
Недостатки:
- ограниченная мощность бытовых котлов не позволяет использовать их для обогрева больших площадей;
- высокая цена отопления;
- подходит не всякая проводка.
Чтобы подключиться к электроснабжению, владельцу жилья необходимо согласовать в сбытовой организации выделение соответствующей мощности. Если такой возможности нет, придется отказаться от схемы отопления с электрическим котлом в пользу другого решения или использовать его как запасной вариант.
Газовые котлы: виды и особенности
Газ остается самым доступным и эффективным топливом для обогрева домов. Помимо природного газа, который доставляется к потребителю по магистральным трубам, может использоваться сжиженный. Его привозят специальным транспортом и закачивают в газгольдеры — прочные стальные резервуары.
Газовый котел устроен сложнее электрического. Топливо, сгорая в горелке, нагревает теплообменник. Теплоноситель, проходя через него, получает тепло и движется по трубопроводу и радиаторам. Встроенный расширительный бачок компенсирует увеличение объема жидкости, за работой следят блок управления, автоматика и группа безопасности.
Главный элемент в устройстве котла — теплообменник. Он изготовлен из устойчивых к коррозии и высокой температуре материалов — чугуна, нержавеющей стали, меди. Наиболее долговечный — чугун, он и самый тяжелый. Агрегаты с чугунным теплообменником производятся в напольном исполнении, с легким медным или стальным — в настенном.
Большинство газовых котлов энергозависимое. Электричество используется для работы контрольно-измерительных приборов, вентилятора и встроенного циркуляционного насоса.
Камера сгорания газового котла для частного дома может быть закрытой или открытой. В первом случае забор воздуха и вывод продуктов горения производится через коаксиальную трубу, которая прокладывается сквозь отверстие в стене.
В агрегатах с открытой камерой для горения используется воздух из помещения, поэтому котельная должна иметь хорошую вентиляцию. Отвод дыма осуществляется через специально оборудованный дымоход.
Плюсы газового котла для частного дома:
- доступная цена вырабатываемого тепла;
- КПД до 95%;
- полная автоматизация процесса нагрева теплоносителя;
- максимальная мощность — до 100 кВт;
- безопасность при соблюдении требований по монтажу и эксплуатации.
Минусы:
- разработка проекта, установка и подключение осуществляется только организациями, имеющими лицензию;
- сложное устройство, высокая цена оборудования;
- дорогой ремонт и обслуживание, которое проводится специальными службами;
- обязательные требования к помещению котельной.
Тем не менее на газифицированных территориях газовые котлы остаются наиболее востребованными. Они вырабатывают относительно дешевую тепловую мощность, поэтому привлекательнее для потребителя по сравнению с электрическими.
Популярные модели электрических и газовых котлов для частного дома
Для российских условий производится оборудование различной мощности, уровня автоматизации и дизайна. Если нужно только отопление, можно купить недорогой одноконтурный котел. Двухконтурный обеспечит не только обогрев, но и горячее водоснабжение.
Электрические
Электрокотлы небольшой мощности используются в качестве резервного источника тепла или для обогрева дополнительных помещений. Более мощные — как основное отопительное оборудование.
Пользуются высоким спросом:
- Эван Warmos Start 7 — недорогой настенный котел для обогрева площади до 70 кв.м. Управление механическое. Расширительный бак и насоса придется докупать и устанавливать отдельно.
- Zota 12 Lux — одноконтурный настенный, рассчитанный на обогрев 120 кв.м. Блок управления электронный с цифровым дисплеем. Можно использовать для подключения теплого пола. Есть защита от замерзания и перегрева.
- Лемакс ЕСО-12 — одноконтурный котел для настенного крепления. Отапливает помещения до 120 кв.м. Имеет приятный дизайн, электронное управление, комплексную защиту от неблагоприятных факторов.
Популярны также котлы брендов Сатурн, Электромаш и Navien различной мощности и модификаций.
Газовые
Чаще всего покупают модели с закрытой камерой сгорания:
- Buderus Logamax UO72- 24K — для отопления площади до 240 кв.м. Двухконтурный, настенный, с медным теплообменником. Настройка и управление осуществляется с помощью электронного блока с кнопками и ЖК-дисплеем. Работает на природном или сжиженном газе. Можно подключить внешнее управление.
- Protherm Рысь НК24 — компактный настенный котел для обогрева дома до 240 кв.м и горячего водоснабжения. Неприхотлив, нетребователен к качеству воды. Переносит небольшие скачки давления в системе газоснабжения. Управляется с помощью электроники, информация выводится на цифровой дисплей. Имеет циркуляционный насос, расширительный бачок и блок защиты.
- Лемакс Премиум 10 — одноконтурный, напольный. Максимальной мощности 10 кВт достаточно для отопления дома до 100 кв.м. В качестве топлива можно использовать природный или сжиженный газ.
Хорошие отзывы у газовых котлов российской сборки BaltGaz Turbo S10, Bosch WBN 6000-12C, АКГВ-17.4-3 и других.
Виды отопительных систем для частных домов
Отопление должно быть практичным, экономичным и безопасным. При выборе для дома необходимо проанализировать разные варианты, взвесить их плюсы и минусы.
Закрытая или открытая
В закрытых системах отопления теплоноситель циркулирует в замкнутом контуре. Нет отбора воды на другие нужды, поэтому давление в трубах постоянное, не возникают перегрузки и гидравлические удары. Помимо воды можно использовать незамерзающие жидкости. Их испарения токсичны, но в помещение они не поступают и не могут нанести вреда.
В открытой системе горячая вода для бытовых нужд разбирается прямо из сети. Скачки давления в трубах могут вызвать аварийную ситуацию. Страдает также качество самой воды. Из-за постороннего запаха, вкуса и невысокой чистоты ее можно использовать только в технических целях.
Однотрубная система — «ленинградка»
Недорогая в устройстве одноконтурная схема отопления была разработана в период массового строительства, когда требовалось найти бюджетное решение. Она представляет собой закольцованный трубопровод с последовательно подключенными радиаторами. Функции подачи и возврата выполняет одна труба.
Простая и экономичная однотрубная система имеет существенные недостатки:
- неравномерный прогрев участков;
- перегрузки при работе котла;
- перерасход топлива;
- невозможность регулировать температуру радиаторов;
- нельзя интегрировать «теплый пол»;
- требуются трубы увеличенного диаметра.
«Ленинградку» все еще можно встретить в старых многоквартирных домах. Неплохо она работает в небольших частных коттеджах площадью до 100 кв.м.
Гравитационная
В таких системах теплоноситель движется по трубам самотеком, а основной побуждающей силой выступает избыточный гравитационный напор. Чтобы его обеспечить, на ближнем к котлу участке устраивается разгонный коллектор или петля из труб большого диаметра. Горячая вода под действием гравитации вытесняет холодную, заставляя ее двигаться в котел для разогрева. Насос в таких системах не нужен, его заменяют естественные физические силы.
Гравитационная система неплохо работает в двухэтажных зданиях или в одноэтажных при наличии разгонной петли достаточной высоты и длины. Обязательное условие — радиаторы должны быть одинаковыми, с идентичными характеристиками. Если оно не выполняется, возможности равномерно прогреть помещения нет.
Схема отопления с принудительной циркуляцией лишена этих недостатков. Она используется при любой разводке и способе подключения радиаторов. Циркуляционный насос, который может быть встроенным в котел или установленным на трубопроводе, обеспечивает равномерное движение теплоносителя и эффективный прогрев воздуха в доме.
Попутная система — петля Тихельмана
Особенность схемы отопления, названной в честь немецкого инженера, — попутное движение теплоносителя по кольцевому маршруту по трубам подачи и возврата. Все радиаторы находятся в одинаковых условиях и прогреваются равномерно. Суммарное гидравлическое сопротивление минимальное даже без установки регулировочных клапанов, так как сумма длин труб подачи и обратки постоянна на всех участках.
Петля Тихельмана не нуждается в балансировке после того, как была собрана. Ее можно использовать в самотечных системах, которые работают без насоса. Но трубы подачи и возврата в этом случае необходимо устанавливать с разным уклоном.
Недостаток попутных систем — высокая материалоемкость. Для нормального функционирования петля должна прокладываться по более длинному маршруту, чем при других видах разводки. Кольцевую форму трубопровода при наличии дверных проемов, лестниц и иных конструктивных элементов можно обеспечить только при новом строительстве. При ремонте старых систем реконструкция по типу петли Тихельмана нерентабельна, поскольку связана с большими затратами.
Коллекторная — система на любителя
Коллектор — это элемент, который служит для объединения и разводки большого количества трубопроводов. Он используется в лучевой (коллекторной) системе отопления, где каждый радиатор подключается к котлу отдельной трубой.
Коллекторная система дорогая в монтаже, но экономичная в эксплуатации. Она позволяет установить необходимый температурный режим в каждой из комнат, распределив тепло наиболее рационально. Обслуживание и ремонт звеньев можно проводить в любой момент без отключения остальных участков, поскольку все радиаторы независимы друг от друга.
Двухконтурная
В новой застройке используются более современная схема отопления с газовым котлом по двухконтурной системе. В отличие от однотрубных, подача и обратка здесь разделены на две независимые линии. Горячий и остывший теплоноситель движутся по своим трубопроводам, не смешиваясь.
Преимущества двухтрубных систем:
- отсутствуют большие перепады температуры и давления на всех участках;
- снижается нагрузка на котел;
- нет ограничений ни по площади, ни по этажности здания;
- благодаря небольшому диаметру труб можно неплохо сэкономить на материалах;
- разделение потоков позволяет отрегулировать радиаторы и обеспечить в каждом помещении наиболее комфортную температуру.
В целом схема отопления с газовым котлом по двухконтурной системе очень надежна, редко выходит из строя и требует ремонта. Она менее инерционная, чем одноконтурная, что дает возможность при изменении температурных условий быстро перенастроить режим обогрева и расходовать энергию более рационально.