Для обогрева частного дома распространенными являются индивидуальные системы водяного отопления. Печи,камины,а также электрические нагревательные приборы (масляные радиаторы,тепловентиляторы,«ИК»-обогреватели,«теплые полы»и тд.) принято использовать в качестве вспомогательных источников. Использование систем воздушного отопления в частном доме –большая редкость.
В целом,под системой отопления (СО) следует понимать совокупность приборов,трубопроводов,насосов,запорно-регулировочных устройств,средств автоматики и контроля,предназначенных для передачи тепловой энергии от генератора в помещения.
Эффективность,надежность и долговечность индивидуальной СО частного дома будет зависеть от выбранной схемы,ее правильного расчета и монтажа,качества комплектующих,грамотной эксплуатации и своевременного технического обслуживания.
Выбор типа отопительного котла и расчет его мощности
В роли генератора тепла в системе водяного отопления выступает котел. Его тип (электрический,жидкотопливный,твердотопливный,комбинированный или газовый) напрямую зависит от того,какой вид топлива преобладает в регионе проживания и насколько хорошо развита окружающая инфраструктура.
Невысокая популярность твердотопливных котлов при относительной доступности топлива объясняется рядом неудобств в процессе их эксплуатации (например,в течение суток необходимо осуществлять 3 –4 топки и пр.). Кроме того,режим теплоотдачи у твердотопливного котла носит циклический характер,и колебания суточной температуры воздуха в отапливаемых помещениях достигают 3 –5°С. Если же выбор твердотопливного котла по каким-либо причинам неизбежен,существует два способа нивелировать недостатки котла:сократить число топок вдвое за счет увеличения времени горения с помощью термобаллона (регулирующего подачу воздуха) или же использовать водяные теплоаккумуляторы емкостью 2 –10м 2,которые включаются в систему отопления.
Электрические котлы в силу высокой стоимости электроэнергии и проблем с подключением мощностей,не слишком популярны,да и предложение не отличается разнообразием.
Жидкотопливные котлы малопривлекательны с экологической точки зрения. Сделавшим выбор в пользу котлов этого типа следует отдать предпочтение российским образцам,которые менее капризны и непритязательны к качеству отечественного горючего.
Если дом газифицирован (а это самый оптимальный вариант),то основу системы отопления составит оборудование,работающее на «голубом топливе». Его преимущество заключается в простоте эксплуатации и в отсутствии необходимости запасать горючее. Аппараты,работающие на газе,обладают сегодня высоким КПД,достигающим 95%,а в случае конденсационных котлов (например,ARISTON Genus Premium) –и превышающим эту цифру. Для потребителя,безусловно,важны и высокая степень безопасности современной техники при эксплуатации,и очевидная выгода –ведь такой котел в силу дешевизны энергоносителя экономит до 20-30% средств по сравнению с расходами на центральное отопление.
Необходимо отметить,что до недавнего времени для установки газового отопительного оборудования требовалось отдельное помещение (котельная). Сегодня это правило сохранилось для котлов с открытой камерой сгорания. Если же нет возможности выделить в доме такую площадь,следует выбрать устройство с закрытой камерой.
Эффективность работы автономной системы отопления в первую очередь будет зависеть от мощности выбранного котла. Недостаточная мощность не позволит достичь комфортной температуры в холодное время года,избыточная –приведет к неэкономному расходу топлива.
Определяющими параметрами,на которые следует опираться при расчете мощности,являются:
1) площадь отапливаемого помещения (S);
2) удельная мощность котла на 1 кв.м. помещения,которая устанавливается с учетом поправок на климатические условия региона.
Существуют общепринятые значения удельной мощности по климатическим зонам:
для Подмосковья –W уд. = 1,2 –1,5 кВт;
для Северных районов –W уд. = 1,5 –2,0 кВт;
для Южных районов –W уд. = 0,7 –0,9 кВт.
Расчет мощности котла (W кот) осуществляется по формуле:
W кот. = S W уд. /10
Часто для удобства расчетов применяют усредненное значение W уд.,равное единице. Исходя из этого,принято выбирать мощность котла из расчета 10 кВт на 100м 2 отапливаемого помещения.
Пример:
1. Площадь отапливаемого помещения S = 100 м?;
2. Удельная мощность (W уд.) для Подмосковья = 1,2 кВт;
W кот. = 100 1,2 / 10 = 12 кВт;
В таблице 1 приведена ориентировочная мощность котлов в зависимости от площади обслуживаемого дома (для Подмосковья).
Таблица 1
Площадь дома,м2 Мощность котла,кВт
60 –200 до 25
200 –300 25 –35
300 –600 35 –60
600 –1200 60 –100
От площади дома будет зависеть тип водяного отопления. Система с естественной циркуляцией (в силу малой инерционности) может быть использована для зданий не более 100м?. Для большей площади потребуется принудительная циркуляция теплоносителя,которая может быть обеспечена включением в систему циркуляционных насосов. Они,как правило,устанавливаются в обратную линию,ведущую от отопительных приборов к котлу,для того,чтобы продлить срок службы деталей,избавив их от постоянного контакта с очень горячей водой.
Циркуляционные насосы работают непрерывно,отсюда и требования,предъявляемые к ним:бесшумность,малое энергопотребление,простота,надежность и долговечность. Необходимо сказать,что в современных газовых теплогенераторах такие агрегаты уже встроены в корпус котла.
Критерии подбора и монтаж трубопроводов
Трубопроводы для системы отопления являются ее своеобразными «кровеносными сосудами»,и поэтому к их выбору следует отнестись с должным вниманием. Ассортимент предлагаемых рынком труб достаточно велик. Это:
стальные,стальные оцинкованные,нержавеющие;
медные;полимерные (металлопластиковые,полиэтиленовые,полипропиленовые армированные алюминием).
К недостаткам стальных труб нужно отнести потребность в сварочных работах при монтаже системы и коррозийные процессы,происходящие в их стенках. Подобных недостатков лишены оцинкованные трубы,если при их монтаже использовать резьбовые соединения. При этом обе разновидности металлических трубопроводов достаточно тяжелы,а работа с ними требует определенной квалификации.
Перечисленных выше негативных черт лишены полимерные трубы,среди которых выгодно отличаются металлопластиковые конструкции (это алюминиевая тонкостенная труба,с внутренней и внешней стороны покрытая пластиком). К основным их достоинствам относятся:
- кислородонепроницаемость,что позволяет замедлить процесс коррозии и износа отопительного оборудования;
- низкий коэффициент линейного расширения по сравнению с полимерными неармированными трубами;
- высокая механическая прочность;
- стойкость к коррозии и отложению осадка на внутренней поверхности;
- антистатичность;
- малое гидравлическое сопротивление;
- удобство работы и отсутствие необходимости в профессиональном оборудовании для монтажа.
Металлопластиковые трубы монтируют с помощью прессовых или резьбовых соединений без применения сварки. Это позволяет снизить себестоимость монтажных работ и получить экологически безопасную систему отопления. Комплектуется такая система и аксессуарами (тройники,отводы,шаровые краны и т.п.),конструкция которых отличается надежностью в работе и долговечностью. Также сегодня все большее распространение получают трубопроводы из полипропилена,способные выдерживать достаточно высокий (до 100?С) нагрев. На российском рынке широко представлены различные производители металлопластиковых и полипропиленовых труб для систем отопления.
Тем,кто решил «спрятать»трубопроводы в стенах дома с последующей заделкой,потребуются медные трубы,соединенные методом высокотемпературной пайки серебросодержащим припоем. Медь обладает стойкостью к высоким температурам (200 ?С),а медные трубопроводы выдерживают давление на разрыв 200 атм. На сегодняшний день это практически единственный способ получить абсолютно надежную систему,способную прослужить не одно поколение. Но работа с такими трубами требует высокой квалификации,кроме того,они дороги.
Расход трубопроводов в системе отопления частного дома будет зависеть от выбранной владельцем схемы разводки (двухтрубная или однотрубная). Современная система отопления,особенно для большой площади,подразумевает двухтрубную схему разводки,позволяющую регулировать температуру в каждом отапливаемом помещении при помощи терморегуляторов. Единственное преимущество однотрубной схемы –более низкая себестоимость.
Подбор отопительных приборов и требования к монтажу
Для передачи тепла от теплоносителя в обогреваемое помещение используются отопительные приборы. Они подразделяются на радиационные (инфракрасные излучатели),конвективно-радиационные (радиаторы всех типов) и конвективные (ребристые). На практике наибольшее распространение получили две последние разновидности,в особенности конвективно-радиационные («секционные радиаторы»),обладающие сегодня оптимальными потребительскими качествами.
Для расчета необходимого числа секций в них пользуются следующей зависимостью. Нужно знать теплоотдачу одной секции (в ваттах;см. таблицу 2) и поделить ее на коэффициент 100. В результате получается число квадратных метров,которое она способна обогреть. Зная площадь помещения (при среднем значении высоты потолков –не более 2,7 м),не трудно посчитать требуемое количество сегментов.
Например,если одна секция обогревает площадь приблизительно 2 м? (199 Вт делим на 100),то для комнаты в 16 м? потребуется восемь штук. В том случае,если помещение угловое или в комнате есть балкон,то количество секций увеличивают (как правило,на 2 –3). Следует иметь в виду,что в среднем на 10% меньше тепла дает радиатор,помещенный в глубокую нишу под подоконником. Декоративный короб,которым часто закрывают батарею,отбирает 15-20% тепла. Уменьшает теплоотдачу отопительных приборов и трубопроводов каждый последующий слой краски.
Таблица 2. Характеристики современных отопительных радиаторов.Вид радиатора Давление:рабочее/опрессовочное/разрушения Ограничения по рН Коррозийное воздействие Мощность секции при h=500 мм,Dt=70 С,Вт Гарантия,лет
Кислорода Блуждающих токов Электролитических пар
Стальной Трубчатый 6-12/9-18.27 6.5 –9.0 да да слабое 85 1
Чугунный 6-9/12-15/20-25 6.5 –9.0 нет нет нет 110 10
Алюминиевый 10-20/15-30/30-50 7 –8 нет да да 175 –199 3 –10
Биметаллический 35/57/75 6.5 –9.0 да да слабое 199 3 –10
Анодированный 15-40/25-75/215 6.5 –9.0 нет нет нет 216.3 30
При монтаже радиаторов следует придерживаться определенных требований. Они достаточно просты,но обязательны для выполнения:
- радиаторы устанавливаются строго под окнами (чтобы теплый воздух,поднимающийся от радиатора,блокировал движение холодного воздуха от окна);
- центр прибора должен совпадать с центром окна (допустимое отклонение –не более 20 мм);
- нагревательные приборы устанавливают таким образом,чтобы их «ребра»располагались строго вертикально;
- в каждом отдельном помещении нагревательные элементы должны располагаться на одном уровне (по горизонтали);
расстояние от пола до низа прибора должно быть не менее 60 мм (для удобства уборки пола под нагревательным элементом),а от верха прибора до подоконника –не менее 50 мм (чтобы обеспечивалась возможность снять отопительный прибор без демонтажа подоконной доски).
Имеющийся в продаже ассортимент радиаторов (от стальных трубчатых до биметаллических и анодированных) способен удовлетворить любой вкус и дизайнерские запросы. У отечественных застройщиков наибольшей популярностью пользуется продукция компаний De LONGHI (Италия),PURMO (Финляндия),KERMI (Германия).
Система отопления частного дома будет надежной,экономичной и безопасной в том случае,если ее составляющие представлены продукцией известных и успешно зарекомендовавших себя на российском рынке компаний. Именно поэтому сочетание эффективных теплогенераторов,металлопластиковых магистралей и современных радиаторов дает возможность смонтировать в частном доме одну из самых надежных отопительных систем.