Современные системы отопления

Современные системы отопления

Книга адресована застройщикам загородных домов и владельцам квартир. В ней описаны разные способы, виды и системы отопления: водяное (его монтаж и эксплуатация), каминное, печное (кладка), воздушное, электрическое, их преимущества и недостатки, а также приводятся самые важные вопросы и ответы по системам отопления.

Введение

Желание иметь уютное красивое жилище свойственно всем людям. Но жилище должно обладать определенным комфортом и в первую очередь быть теплым независимо от того, в каком климатическом районе страны оно построено.

Отопление, как средство создания необходимых комфортных условий, возникло в древнейшие времена и с тех пор является постоянным спутником человека.

Системы теплоснабжения длительное время развивались централизованно, т. е. на основе строительства теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), районных, квартальных, поселковых котельных. При этом постоянно совершенствовался наиболее трудоемкий, дорогостоящий и ответственный процесс — сжигание топлива, что позволяло экономить энергоресурсы. Централизованное теплоснабжение требует прокладки разветвленной сети подземных или наземных теплопроводов, обеспечивать их надежную теплоизоляцию, защиту от коррозии и механических повреждений при длительной эксплуатации. Все это резко удорожает строительство, усложняет эксплуатацию и ремонт. Особенно неприменимо централизованное теплоснабжение для отопления индивидуальных домов в сельской местности из-за значительной удаленности потребителя тепловой энергии от источника (ТЭЦ, котельной). В силу этого наиболее рациональными системами для отопления частных жилых строений следует считать местные системы отопления.

Население нередко испытывает затруднения при выборе рациональных конструкций печей, особенно для сжигания природного газа. При газификации, особенно в сельской местности, а также индивидуальных и малоэтажных построек, гораздо экономичнее переводить существующие печи на газовое отопление, а не приобретать и сооружать новые котлы (печи).

Значительное внимание в книге уделяется описанию и устройству систем водяного отопления с использованием отопительных и отопительно-ва роч ных котлов заводского изготовления, работающих на твердом, жидком и газообразном топливе, при монтаже которых исключаются трудоемкие кустарные работы. Ассортимент отопительных устройств для

постоянного и временного отопления индивидуальных домов в последнее время существенно расширился. В книге приводятся основные параметры водогрейных котлов, воздушных калориферов, газовых каминов и т. д.

В связи с трудоемкостью работ по монтажу систем водяного отопления и горячего водоснабжения немаловажное значение имеет умелое использование рациональной технологии производства слесарных, санитарно-технических и сварочных работ.

Системы отопления дома

В условиях сурового российского климата вопрос отопления является, без сомнения, одним из важнейших для владельцев частных домов и коттеджей. Традиционные печи на твердом топливе не способны справиться с обогревом даже довольно скромного загородного дома, а подключение к централизованной сети теплоснабжения (городской или поселковой), как правило, не представляется возможным. Поэтому чтобы обеспечить в частном доме тепло и уют в течение всего года, даже в сильные морозы, самым приемлемым вариантом будет использование автономной системы отопления.

Существует три основных схемы отопления:

1. Традиционное, когда жидкий теплоноситель нагревается в котле, затем, циркулируя по системе трубопроводов и радиаторов, отдает тепло отапливаемым помещениям.

2. Воздушное отопление, когда в качестве теплоносителя используется воздух, подаваемый после подогрева в отапливаемые помещения по воздуховодам.

3. Прямое электрическое, когда нагрев помещения осуществляется без теплоносителя – инфракрасными излучателями, электроконвекторами и прочими приборами, в которых электрическая энергия непосредственно преобразуется в тепловую.

Поскольку две последних схемы отопления у нас в стране до сих пор считаются экзотикой (хотя в Западной Европе, Канаде и США вполне успешно конкурируют с традиционными системами), мы уделим внимание, прежде всего первой схеме, основанной на циркуляции жидкого теплоносителя.

Такие системы отопления и горячего водоснабжения для частного дома включают в себя нагревательные приборы, трубопроводы, регулирующую, запорную и воздухоспускную арматуру. Источником тепла в системе служат котлы на разных видах топлива. Котел нагревает жидкий теплоноситель (в качестве теплоносителя используется специально подготовленная вода), поступающий затем по трубам к комнатным радиаторам (батареям). Протекающий по радиатору теплоноситель отдает часть тепла в комнату, затем возвращается обратно в котел. Этот круговорот теплоносителя, поддерживаемый циркуляционным насосом, обеспечивает наиболее эффективный теплообмен в системе.

Устройство системы отопления должно быть предусмотрено уже на этапах проектирования и строительства дома. При проводке всех необходимых коммуникаций в уже построенном здании неизбежно придется проделывать отверстия в стенах и перекрытиях. Кроме того, под котлы в напольном исполнении требуется предусмотреть отдельное помещение – котельную. Если такое помещение проектом не предусмотрено, то котел можно установить в ванной комнате или на кухне. В данном случае удобно использовать настенные модели.

Система отопления может быть одноконтурной и двухкон-турной. Одноконтурная система отопления предназначена только для отопления помещений, а двухконтурная, помимо отопления, нагревает водопроводную воду.

Для индивидуальных домов площадью до 200 м2 могут быть использованы двухконтурные котлы мощностью до 30 кВт, совмещенные с циркуляционными насосами и расширительными баками. В домах большей площади целесообразно устанавливать одноконтурные котлы большей мощности, а для приготовления горячей воды использовать емкостной бойлер или пластинчатый теплообменник.

В двухконтурной системе отдельная трубка с теплоносителем (своего рода нагревательный элемент в виде спирали) нагревает воду в специальном баке – накопительном водонагревателе. Такое решение очень удобно, но при неисправности двухкон-турной системы пользователь остается одновременно и без тепла и без горячей воды. Также следует учесть, что на нагрев водопроводной воды уходит примерно 25% мощности котла.

Часто для отопления и нагрева воды используют отдельные одноконтурные системы (один котел – на отопление, работающий только в холодное время года, а другой, менее мощный – на нагрев воды), впрочем, при всех достоинствах такого решения, оно довольно дорого.

Выбор оптимальной мощности котла производится в зависимости от отапливаемой площади дома и климатических условий местности. Следует также учитывать, что необходимая мощность котла сильно зависит от уровня теплозащиты наружных ограждающих конструкций дома и степени герметичности окон.

Ниже приведена ориентировочная мощность котлов в зависимости от площади обслуживаемого дома (для Подмосковья).

Выбор типа котла зависит от того, какие энергоресурсы в данной местности наиболее доступны. Если есть возможность подключиться к газовой сети, то разумно будет выбрать именно газовый котел, как самый экономичный. В тех районах, куда газ не подведен, можно выбрать для использования либо твердое топливо (дрова, уголь, кокс), либо жидкое (дизельное, сырая нефть) топливо.

В центральном регионе России из общего количества котлов около половины работают на газе, еще треть – на дизельном топливе, еще 10% – электрические и не более 5% работают на твердом топливе.

Мы вкратце обозначим достоинства и недостатки разных типов котлов и особенности их эксплуатации.

Не особенно популярные у нас электрические котлы выгодно отличает отсутствие открытого пламени и, следовательно, продуктов горения. На российском рынке представлен не очень богатый выбор электрокотлов – отметим лишь чешские «Dakon PTE», «Протерм» и отечественные «Эван» или «Руснит».

Еще менее распространенные твердотопливные котлы отпугивают домовладельцев неудобством их эксплуатации,

ведь в течение суток необходимо проводить 3–4 топки, иметь запас топлива, исчисляемый десятками кубометров, отводить площади для его хранения, что требует больших трудозатрат на заготовку и загрузку. Кроме того, режим теплоотдачи у твердотопливного котла носит циклический характер, и колебания температуры воздуха в отапливаемых помещениях достигает 3–5 °С в течение суток.

Однако, если выбор твердотопливного котла по каким-либо причинам неизбежен, есть два способа нивелировать недостатки котла.

Первый способ позволяет сократить число топок вдвое за счет изменения режима продленного горения, который реализуется с помощью регулирования степени открытия поддувала котла в зависимости от температуры отходящих газов в дымоходе. Для этого используется простое устройство – термобаллон, шток которого соединен цепью с дверцей поддувала. По мере снижения температуры отходящих газов термобаллон сжимается, втягивая шток и прикрывая поддувало. Таким устройством комплектуются итальянские, финские, шведские и другие импортные котлы. Устройство может быть установлено и на отечественных котлах.

Второй способ, популярный в скандинавских странах, основан на использовании теплоаккумуляторов. В контур системы отопления включается теплоизолированный аккумулятор горячей воды емкостью 2–10 м3. В режиме натопа котел нагревает воду в баке до 80–95 °С, а затем эта вода с помощью циркуляционного насоса и простого термостата обеспечивает постоянный режим отопления в течение 3–10 суток.

Наиболее популярные у наших домовладельцев газовые и дизельные котлы малой мощности (до 40 кВт) выпускаются, как правило, в двухконтурном исполнении или большей мощности – одноконтурными; приготовление горячей воды в последнем случае осуществляется в отдельных емкостных бойлерах-теплообменниках.

Для котлов на жидком топливе необходимо заранее предусмотреть место для хранения запасов топлива. Цистерны с дизельным топливом можно устанавливать рядом с котельной непосредственно на грунте или закапывая их. Важно, чтобы длина топливопровода, по которому будет проходить подача

топлива к горелочному устройству, соответствовала производительности топливного насоса.

Важнейшей частью газового или дизельного котла является горелка, которая может быть атмосферного или вентиляторного типа.

Атмосферные горелки дешевле вентиляторных, работают тихо и поставляются вместе с котлом. Их главный недостаток – неустойчивое горение при малом давлении газа в сети, из-за чего пламя приближается к горелке, вызывая ее обгорание.

В вентиляторных горелках встроенный вентилятор создает воздушный поток, который вытягивает газ из сопла. Поэтому таким горелкам не страшно падение давления газа до 5–6 мбар. Хорошая горелка такого типа стоит приблизительно столько же, сколько средний одноконтурный котел. Ее основной недостаток – сильный шум от работы вентилятора.

Жидкотопливные горелки производятся только вентиляторными (или «с наддувом»). Они имеют встроенный насос для откачки топлива из бака. Для снижения расхода топлива горелки могут быть двух- и трехступенчатыми или с плавно изменяющейся мощностью (модулирующими). При этом мощность возрастает автоматически – лишь тогда, когда уве-

личивается потребность в тепле, например, в случае сильных морозов. Такая схема значительно продлевает срок эксплуатации котла.

При современном богатом предложении выбор конкретной марки газового или жидкотопливного котла представляется нелегким делом. В качестве низкобюджетного варианта обычно останавливаются на котлах отечественного производства, хотя они не в полной мере удовлетворяют современным требованиям в части эффективности, автоматизации, дизайна. Поэтому владельцы частных домов чаще предпочитают продукцию иностранных производителей. На российском рынке широко представлены котлы производства таких фирм как Виссманн (Германия), Buderus (Германия,) Junkers Bosch Gruppe (Германия), Ferroli (Италия), Беретта (Италия), Про-терм (Чехия), Dakon (Чехия).

Следует отметить, что некоторые производители выпускают комбинированные котлы, способные работать на нескольких видах топлива после определенной перенастройки – к примеру, российские котлы «Пламя» (от 12 до 40 кВт), чешские Dakon FB (от 20 до 42 кВт).

Для всех типов котлов с открытым пламенем стоит принять во внимание, что котел должен быть установлен на пол с несгораемым покрытием так, чтобы была обеспечена возможность для его обслуживания и достаточного доступа воздуха. В помещении котельной с ограниченным пространством должна быть предусмотрена вентиляция. При подаче воздуха с улицы впускное отверстие должно иметь размер из расчета 600 мм2 на 1 кВт мощности котла.

Дымоход, соединенный с выходным дымоотводным отверстием котла, должен обеспечивать тягу для поддержания процесса горения в котле. Для поддержания постоянной тяги в дымоходе рекомендуется устанавливать регулятор (стабилизатор) тяги. Чрезмерно длинный или большого сечения дымоход может привести к переохлаждению дымовых газов, а, следовательно, к ухудшению тяги и образованию едкого конденсата, вызывающего коррозию и разрушающего дымоход вплоть до выхода из строя за несколько лет его эксплуатации. Во избежание этого в нижней части дымохода устанавливают конденсатоотводчик для сбора и отвода влаги.

Помимо котла, труб и радиаторов в отопительную систему входят устройства для регулировки системы (расширительный бачок и терморегуляторы, циркуляционный насос) и т. н. «группа безопасности» – манометр, запорный клапан, автоматический воздухоотводчик, предохранительные клапаны.

Расширительный бачок необходим для поддержания необходимого давления теплоносителя в системе. При нагреве жидкость увеличивается в объеме и «лишняя» часть уходит в емкость расширительного бачка. При снижении температуры этот «излишек» уходит обратно в трубу. Емкость расширительных баков составляет обычно 8–12% от емкости соответственно систем отопления и горячего водоснабжения.

Существуют бачки двух типов: открытый и закрытый. Открытый представляет собой небольшую емкость, днище которой соединено с трубой, по которой течет теплоноситель. Открытый бачок устанавливают в самой верхней точке системы (как правило, на чердаке). Закрытый бачок имеет эластичную резиновую мембрану, которая растягивается при наполнении емкости бачка теплоносителя и восстанавливает первоначальную форму при уменьшении объема жидкости.

Закрытый бачок предпочтительнее, поскольку в нем теплоноситель не может вылиться наружу, он не соприкасается с

воздухом, то есть не испаряется и не насыщается кислородом (что препятствует коррозии внутренней поверхности труб и радиаторов).

<<< 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 >>>