Монтаж котла отопления в частном доме

Требования к индивидуальному отоплению

Тепловой узел необходимо планировать так, чтобы он соответствовал архитектурному проекту здания. Расположение всех функциональных элементов должно быть максимально удобным для эксплуатации и проведения плановых ремонтных работ без нарушения конструктивной целостности дома.

Базовые требования, предъявляемые к современным отопительным системам:

• энергоэффективность;
• простой монтаж и техобслуживание;
• высокие показатели теплоотдачи;
• полная/частичная независимость от электроэнергии.

Перед тем как приступить к проектированию теплоснабжения, нужно подобрать наиболее подходящий и экономный источник тепловой энергии — печку или камин, водяное, паровое, воздушное или электрическое отопление.

А еще предстоит определиться с принципиальной схемой трубной разводки для отопления одноэтажного частного дома, безошибочно рассчитать мощность и объективно оценить нагрузку на систему, учитывая все особенности.

Индивидуальная система отопления должна создавать комфортный микроклимат внутри дома в зимнее время года, быть экономичной и надёжной в эксплуатации

Правильно установленная разводящая линия отопления даёт возможность организовать равномерный прогрев воздуха во всех комнатах частного дома за минимальное количество времени.

Куда ставить насос на подачу или в обратку

Невзирая на обилие информации в интернете, пользователю довольно сложно понять, как правильно установить насос на отопление, чтобы обеспечить принудительную циркуляцию воды в системе собственного дома. Причина – противоречивость этой информации, вызывающая постоянные споры на тематических форумах. Большая часть так называемых спецов утверждает, что агрегат ставится только на обратный трубопровод, приводя такие умозаключения:

• температура теплоносителя на подаче гораздо выше, чем в обратке, поэтому насос прослужит недолго;
• плотность горячей воды в подающей магистрали меньше, поэтому ее труднее перекачивать;
• статическое давление в обратном трубопроводе выше, что облегчает работу насоса.

Интересный факт. Иногда человек случайно попадает в котельную, обеспечивающую центральное отопление квартир, и видит тамошние агрегаты, врезанные в обратку. После этого он считает подобное решение единственно верным, хотя не знает, что в других котельных центробежные насосы могут стоять и на подающей трубе.

Отвечаем на приведенные утверждения по пунктам:

1. Бытовые циркуляционные насосы рассчитаны на максимальную температуру теплоносителя 110 °С. В домашней отопительной сети она редко поднимается выше 70 градусов, да и котел не нагреет воду больше, чем 90 °С.
2. Плотность воды при 50 градусах составляет 988 кг/м³, а при 70 °С – 977.8 кг/м³. Для агрегата, развивающего давление 4—6 м водного столба и способного перекачивать около тонны теплоносителя за 1 час, разница в плотности перемещаемой среды 10 кг/м³ (объем десятилитровой канистры) просто ничтожна.
3. На практике столь же несущественна разность статических давлений теплоносителя в подающей и обратной магистрали.

Отсюда простой вывод: циркуляционные насосы для отопления допускается врезать как в обратный, так и в подающий трубопровод системы отопления частного дома. Данный фактор никак не повлияет на работоспособность агрегата или эффективность обогрева здания.

Котельная, сделанная нашим экспертом Владимиром Сухоруковым. Удобный доступ есть ко всему оборудованию, в том числе и к насосам.

Исключение – дешевые твердотопливные котлы прямого горения, не оборудованные автоматикой. При перегреве теплоноситель в них закипает, поскольку горящие дрова нельзя потушить в один момент. Если циркуляционный насос установлен на подаче, то образующийся пар вперемешку с водой поступает внутрь корпуса с крыльчаткой. Дальнейший процесс выглядит так:

1. Рабочее колесо перекачивающего устройства не предназначено для перемещения газов. Поэтому производительность аппарата резко снижается, а скорость течения теплоносителя падает.
2. В котловой бак поступает меньше охлаждающей его воды, отчего перегрев возрастает, а пара образуется еще больше.
3. Увеличение количества пара и его попадание в крыльчатку приводит к полной остановке движения теплоносителя в системе. Возникает аварийная ситуация и в результате роста давления срабатывает предохранительный клапан, выбрасывающий пар прямо в помещение котельной.
4. Если меры по тушению дров не предпринимаются, то клапан не справляется со сбросом давления и происходит взрыв с разрушением оболочки котла.

Для справки. В дешевых теплогенераторах, выполненных из тонкого металла, порог срабатывания предохранительного клапана составляет 2 Бар. В более качественных ТТ-котлах этот порог предусматривается на уровне 3 Бар.

Практика показывает, что от начала процесса перегрева до срабатывания клапана проходит не более 5 минут. Если установить циркуляционный насос на обратной трубе, то пар в него не попадет и промежуток времени до аварии возрастет до 20 мин. То есть, монтаж агрегата на обратку не предотвратит взрыв, но отсрочит его, что даст больше времени на устранение проблемы. Отсюда рекомендация: насосы для котлов, работающих на дровах и угле, лучше ставить на обратном трубопроводе.

Для хорошо автоматизированных пеллетных отопителей место установки значения не имеет. Больше информации по теме вы узнаете из видео нашего эксперта:

Дополнительные элементы обвязки, не входящие в комплектацию современных котельных приборов

А вот элементам, отвечающим за удаление воздуха, стоит уделить внимание. Данную функцию, в принципе, может взять на себя насос циркуляции

Правда эффективность будет находиться на довольно низком уровне. Увеличение эффективности и сокращение времени на удаление воздуха можно организовать, если применить кран Маевского, который устанавливается на батареи, а трубопровод подающего типа расположить вертикально. Рекомендуется также укомплектовать систему специальными приборами для контроля температуры и давления, которые будут предоставлять актуальную информацию на предмет работы и функционирования всей системы.

Не лишним будет оснащение обвязки запорной арматурой, которая предназначена для регулировки, а также отсечения линий в схеме при возникновении чрезвычайных, угрожающих системе ситуаций.

Виды систем отопления

Существует несколько разновидностей систем отопления, среди которых нужно выбрать ту единственную, которая наибольшим образом подходит для вашей дачи. В первую очередь системы отопления разделяются по типу используемого теплоносителя, и в этой связи их можно разделить на следующие виды:

• водяные системы отопления, которые в качестве теплоносителя используют воду. Такие системы получили широкое распространение в многоквартирных домах и в частных домостроениях, где не существует проблем с водоснабжением. Что касается дачных домов, то с этим здесь часто возникают проблемы;
• электрическое отопление – наиболее распространённый способ организации отопления дачного дома. Это связано с тем, что электричество здесь является самым доступным и часто обогрев помещений производится напрямую, по принципу конвекции воздуха;
• воздушное отопление, которое используется очень часто, однако для этого обычно требуется большая площадь, чего во многих дачных домах недостаточно;
• паровое отопление, которое для дачных домов, расположенных часто вдали от основных магистралей, используется очень редко.

Учитывая особенности дачных строений, которые часто расположены на большом удалении от цивилизации, самым идеальным вариантом в этом случае является использования оборудования, работающего с использованием электроэнергии. В отличие от систем газоснабжения, вряд ли сегодня можно найти район, который бы не имел электроснабжения. Большие перспективы в этом отношении имеют электрические устройства, работающие автономно. Это инфракрасные излучатели и длинноволновые обогреватели.

В том случае, если владельцам дачного дома повезло, и он находится возле газопровода, то единственным правильным решением в этом случае будет монтаж системы отопления, где основные устройства используют тепловую энергию, полученную от сгорания природного газа. Следует отметить, что природный газ сегодня является самым дешёвым видом топлива, и отопление на даче, отапливаемой газом, будет стоить недорого.

Сегодня на рынке отопительного оборудования в широком ассортименте представлены котлы, работающие на твёрдом топливе. Системы отопления, работающие на таких котлах, используют энергию, получаемую при сжигании твёрдого топлива. Это преимущественно древесные материалы и каменный уголь. Отопление для дачи, работающее на твёрдом топливе имеет целый ряд преимуществ, среди которых доступность топлива и существенная экономия, особенно когда используются древесные опилки, стоимость которых является незначительной.

Особой популярностью среди твердотопливных котлов пользуются пиролизные или газогенераторные котлы, коэффициент полезного действия которых достигает 80%, а в некоторых случаях и того более. Они топятся дровами, древесными пеллетами и отходами деревообрабатывающего производства. Такие системы отопления используются, как основной, так и дополнительный источник теплоснабжения дачного дома.

Не очень часто, но, всё же, используются котлы, работающие на жидком топливе. Преимущественно это оборудование, где в качестве источника энергии используется дизельное топливо. Установка таких систем отопления требует наличия ёмкостей для хранения топлива и хороших подъездных путей. Учитывая эти особенности, котлы на жидком топливе используются очень редко, и чаще всего в качестве дополнительного источника тепла. Хорошей альтернативой является установка на газовые котлы форсунок, способных использовать одновременно два вида топлива.

В связи с постоянным удорожанием и частой недоступностью основных источников энергии, набирают популярность различные устройства, использующие альтернативную энергию, которая является возобновляемой, а, значит, никогда не иссякнет. Среди таких систем можно выделить те, которые работают от солнечных батарей и ветрогенераторов. Они используют, соответственно, энергию солнца и силу ветра. Большая заинтересованность сегодня также есть в системах, использующих энергию земли и воды. Такую возможность дают тепловые насосы, однако стоимость установки их очень большая.

Включение в систему распределительного коллектора

Популярным в последнее время способом организации водяного отопления является так называемая “лучевая схема” с применением распределительного коллектора.

Такой метод разводки надежно работает только при хорошем давлении воды в системе, поэтому его не используют при естественной циркуляции.

Лучевая разводка предполагает подключение каждого отопительного прибора (или небольшой их группы) непосредственно к распределительному коллектору, раздающему горячую и собирающему охлажденную воду

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Правила использование теплого пола

Комфортный и очень популярный способ обогрева жилых помещений – обустройство теплого пола. Если отапливаемая площадь небольшая, то можно обойтись одной трубой, помещенной в стяжку пола.

Подключение теплого пола к системе отопления через распределительный коллектор является единственно возможным вариантом для обогрева больших площадей таким способом

Для больших площадей использование единственной трубы невозможно по следующим причинам:

• количество подаваемого тепла не хватит для обогрева всего помещения, кроме того этот обогрев будет неравномерным;
• при большой длине возникает сильное гидродинамическое сопротивление потока жидкости, что ведет к чрезмерным затратам электроэнергии на создание давления и увеличивает риск прорыва воды в местах соединений.

Поэтому, при значительной площади теплого пола, использование нескольких труб является не пожеланием, а необходимостью.

В этом случае подключение осуществляется через распределительный коллектор.

По коллекторному принципу устроены системы водяных «теплых полов», аналогично подключаемых к распределительной гребенке.

Коллекторные гребенки теплых полов отличаются меньшим количеством гнезд в сравнении с радиаторными лучевыми системами. Нужен более мощный насос.

Разводку систем напольного обогрева производят медными и металлопластиковыми трубами, используя неразъемные соединения.

После устройства и опрессовки теплого пола выполняется заливка стяжки, которая защищает трубы от повреждений и играет роль теплопроводящего элемента.

Регулировка температуры через смеситель отличается надежностью, что очень важно, так как превышение температуры может вызвать существенную деформацию покрытия пола: линолеума, ламината или паркета

Схема отопления с двумя котлами

Часто с твердотопливной установкой используют маломощный прибор, работающий на ином виде горючего, – электрокотел или газовый, запитанный от баллона.

Это дает такие преимущества:

1. Если пользователь забудет подложить дрова, второй агрегат запустится автоматически и не даст системе остыть.
2. Основной отопитель работает с максимальным КПД.

Основное оборудование подбирают не по наименее низкой, а по среднезимней температуре. Это дает возможность эксплуатировать его большую часть времени в режиме номинальной производительности, а значит, с максимальным КПД.

Схема отопления с двумя твердотопливными котлами.

Второй котел используют:

• в экстремальные холода;
• во время простоя основного отопителя из-за отсутствия горючего или в период обслуживания;
• в межсезонье (в одиночку).

Применяют разные схемы подключения:

• параллельную;
• последовательную;
• каскадную.

Выбор теплоносителя

 Но такой вариант не подходит в случаях, если протапливания происходит периодически. Тогда вода в зимний период может замерзнуть и разорвать систему. В таком случае сеть заполняют «незамерзайкой». Стоит понимать, что антифриз, благодаря специфичности, может использоваться только в системе, где отсутствуют резиновые прокладки. Жидкость размягчит их, что приведёт к течи. К тому же не все котлы могут работать с антифризом. Этот параметр всегда указывается в паспорте на оборудование.

Воду для отопления можно подавать напрямую. Для этого понадобиться установить вентиль. Таким образом, удобно добавлять определенное количество теплоносителя при его нехватке в системе из-за постепенного испарения. «Незамерзайку» же можно подать при помощи насоса. Что касается открытого типа отопления, то её заполнять ещё проще. «Незамерзайку» можно заливать напрямую в бак.

Как выбрать твердотопливный котел?

Рекомендовано остановить выбор на чугунных КДГ. Необходимо внимательно и настороженно подойти к выбору твердотопливного котла, т. к. большинство производителей обещают продолжительное горение, а на деле котел прогорает на одной закладке дров максимум за 4 ч.

Лучше поставить КДГ по типу «свечки». Это вертикальный котел, в котором поленья горят сверху вниз. Популярностью пользуются марки STROPUVA, TKR, «Механик Энерго» и другие, у каждой есть свои плюсы и минусы.

На фото – котельная частного дома. В нижнем левом углу – бойлер косвенного нагрева горячей воды. Слева в центре – буферная емкость на тонну. Справа от нее – КДГ TKR. Правый нижний угол занимает расширительный бак. Отопление дома производится дровами, топка осуществляется через день.

В случае правильной установки оборудования на одной закладке дров котел прогорает примерно за сутки. В идеале с любым твердотопливным котлом нужно установить буферную емкость, из которой возможно подавать теплоноситель (примитивная автоматизация). Подключение дровяного котла без буфера сразу в систему отопления влечет неудобства: повышенная вероятность закипания, температурные качели. Прибор разогрелся − становится жарко, затухает − в помещении холод.

На фото – котел «Стропува» опасно обвязан. Твердотопливные котлы подсоединяют к отопительной системе исключительно посредством железных или медных труб. Трубы из пластика не применяются из-за вероятности появления трещин при перегреве.

Как вариант, установка буфера и дровяного котла, который требует топки каждые 3 ч., либо подкидывания дров. В КДГ положил поленья один раз, и он сутки горит и греет буферную емкость. Котел прогорел, а буферная емкость еще сутки может дом отапливать. Конечно, нужно подбирать и правильную мощность котла, и нужный объем буфера.

Расчет несложен: учитываются тепловые потери дома, подбирается твердотопливный котел с запасом мощности в 2 раза, а емкость буфера − 40 л/1 кВт мощности котла.

К примеру, тепловые потери дома − 10 кВт/ч (при -20 °С за окном и +23 °С в помещении). Останавливаемся на твердотопливном КДГ с мощностью 20 кВт и буферной емкости 700 л.

Топить можно через день для поддержания в помещении +23 °С.

Источник