СИСТЕМА ОТОПЛЕНИЯ ЗАГОРОДНОГО ДОМА

Вы строите загородный дом. Его невозможно представить без системы отопления. Как ее правильно выбрать, с чего начать? Эта статья шаг за шагом поможет Вам найти наилучший вариант.

Во-первых, надо определить какой вид топлива оптимальнее использовать для отопления в конкретной местности.

Начинать рассмотрение стоит с магистрального газа - наиболее дешевого топлива в России. Если магистральный газ к Вашему будущему жилищу уже подведен, то стоит приступить к выбору типа (пока не конкретной модели) газового котла (теплогенератора).

Когда вы начнете выбирать газовый котел, то поймете, что их существует огромное множество. Без преувеличения, вам придется делать выбор из сотен (!) моделей. Как выбрать наиболее подходящую?

Чтобы было проще, разделим все газовые котлы на три группы:

1. напольные газовые котлы с атмосферной горелкой,
2. напольные котлы, имеющие возможность установки надувной газовой или жидкотопливной горелки,
3. настенные газовые котлы.

Каждый из этих вариантов может стать идеальным для отопления вашего дома. Поэтому рассмотрим основные особенности достоинства и недостатки каждого типа.

Напольный котел (с атмосферной или надувной горелкой) - вещь традиционная и консервативная. Теплообменник напольных котлов обычно изготавливают из чугуна или стали. Существуют разные мнения о том, какой материал лучше. Боюсь, что однозначного ответа не существует. С одной стороны чугун меньше подвержен коррозии, чугунный теплообменник изготавливают обычно более толстым, что может положительно сказаться на сроке его службы. В то же время у чугунного теплообменника есть и недостатки. Он более хрупкий, а, следовательно, есть риск образование микротрещин при транспортировке и погрузке-выгрузке. Если говорить о стальных котлах, то они легче, не очень боятся ударов при транспортировке. В тоже время, при неправильной эксплуатации, стальной теплообменник может корродировать. Но, создать нормальные условия эксплуатации стального котла не очень сложно. Важно, чтобы температура в котле не падала ниже температуры "точки росы". Хороший проектировщик всегда сможет создать систему, при которой срок службы котла будет максимален.

Несколько слов об отличиях котлов с атмосферными и надувными горелками. Первые - проще, дешевле и при этом работают тише. Котлы с наддувными горелками имеют больший КПД и стоят заметно дороже (с учетом стоимости горелки). Стоит заметить, что атмосферная горелка является неотъемлемой частью котла и входит в его стоимость. Наддувная же горелка обычно продается отдельно и, как правило, ее стоимость не входит в цену котла.

Настенные газовые котлы появились относительно недавно, но даже за этот относительно небольшой временной промежуток завоевали массу сторонников. Одно из наиболее точных и емких определений этих устройств - "мини котельная". И это действительно целая котельная, заключенная в корпусе соизмеримом по размерам с кухонным шкафом! Внутри такого совсем небольшого теплогенератора находится не только горелка, теплообменник и устройство управления, но и, один или два циркуляционных насоса, расширительный бак, система, обеспечивающая безопасную работу котла, манометр, термометр, и многие другие элементы, без которых не обходится работа нормальной котельной.

При этом стоимость "настенников" часто в 1,5-2 раза ниже, чем у их напольных собратьев. Другое существенное преимущество настенных котлов - простота и меньшая стоимость монтажа. Компактность и возможность вписать настенный котел практически в любой интерьер - еще несколько достоинств этого класса котлов.

Подавляющее большинство импортных котлов зависимы от наличия электричества. Это совершенно естественно, без электричества невозможна работа ни автоматики ни насосов. Что делать если электричество отсутствует или подается с перебоями.

Существует несколько вариантов:

• использовать электрогенератор,
• установить источник бесперебойного питания (будьте внимательны, понадобится специальная модель для систем отопления),
• купить газовый котел независимый от электроэнергии и создать систему автономного отопления загородного дома без использования насосов (с естественной циркуляцией).

Существуют два основных типа электронезависимых газовых котлов. Первый - максимально простой, в котором автономность достигается за счет практически полного отсутствия автоматики. Такие котлы могут поддерживать только заданную температуру теплоносителя, и не ориентируются на температуру воздуха в помещении.

Второй, более прогрессивный, с использованием теплогенератора, который из тепла вырабатывает электричество необходимое для работы автоматики котла. Эти котлы можно использовать с выносными комнатными термостатами, которые будут управлять котлом, и поддерживать заданную вами температуру в помещении Энергонезависимые газовые котлы есть в ассортименте итальянской фирмы Beretta, чешской DAKON и словацкой Protherm.

По способу удаления отходящих газов все газовые котлы можно разделить на модели с естественной тягой (удаление отходящих газов происходит за счет тяги, создаваемой в дымоходе) и с принудительной тягой (с помощью встроенного в котел вентилятора).

Большинство фирм, производящих настенные газовые котлы, выпускают модели, как с естественной тягой , так и с принудительной . Котлы с естественной тягой многим хорошо знакомы и дымоход над крышей никого не удивляет. Котлы же с принудительной тягой появились совсем недавно и имеют массу преимуществ при монтаже и эксплуатации. Как уже упоминалось выше, удаление отходящих газов из этих котлов происходит с помощью встроенного в них вентилятора. Такие модели идеальны для помещений без традиционного дымохода, так как продукты сгорания в этом случае выводятся через специальный коаксиальный дымоход, для которого достаточно сделать только отверстие в стене.

Коаксиальный дымоход еще часто называют "труба в трубе". По внутренней трубе такого дымохода продукты сгорания выводятся на улицу с помощью вентилятора, а по внешней поступает воздух. Кроме того, эти котлы не сжигают кислород из помещения, не требуют дополнительного притока холодного воздуха в здание с улицы для поддержания процесса горения, позволяют снизить капиталовложения при установке, т.к. не нужно изготавливать дорогостоящий традиционный дымоход, вместо которого с успехом используется короткий и недорогой коаксиальный.

Котлы с принудительной тягой используются и в случае, когда есть традиционный дымоход, но забор воздуха для горения из помещения нежелателен.

Справедливости ради, надо отметить, что существуют и производители (BAXI S.p.A. и CICH /CHAPPEE/), в ассортименте которых есть не только настенные, но и напольные модели с принудительным отводом продуктов сгорания. Но это совсем не правило, а редкое исключение.

Рассмотрев различные типы газовых котлов, ответим на вопрос: "что делать, если магистральный газ к участку не подведен?"

Вариантов достаточно много: и отопление с использованием жидкого топлива (солярки), и электроэнергия, и различные виды твердого топлива (бурый или каменный уголь, кокс, торфяные брикеты, уже упоминавшиеся выше дрова). Возможно и использование сжиженного газа, хотя это и во много раз дороже, чем отопление с применением газа магистрального.

Рассмотрим по порядку варианта отопления при отсутствии магистрального газа.

Начнем с наиболее экологичного способа - электрического отопления.

Эти теплогенераторы имеют достаточно простую и, как следствие, достаточно надежную конструкцию. Основными элементы электрокотла - это теплообменник, состоящий из бака с укрепленными в нем электронагревателями (ТЭНами), и блока управления и регулирования.

При установке электрокотла нет настолько жестких требований как при использовании котла газового. Нет необходимости в специальной котельной и дымоходе. Электрокотлы компактны, почти что бесшумны, не требуют серьезного ухода и просты в эксплуатации.

При этом очевидно, что электрические котлы - это не только набор достоинств. Есть и недостатки ограничивающие распространение этого типа теплогенераторов. Во- первых, далеко не на всех участках есть возможность выделить требуемую для отопления дома электрическую мощность (даже для дома площадью в 150 кв. м это примерно 15 кВт). Во-вторых, относительно высокая стоимость электроэнергии. В-третьих, в России совсем не редки перебои с электроснабжением.

Правда, в случаях, когда возможны перебои с подачей электроэнергии, электрический котел нередко используется в паре с резервным твердотопливным. Этот же вариант применяется и для экономии электроэнергии (сначала дом протапливается с помощью дешевого твердого топлива, а потом в автоматическом режиме температура поддерживается с помощью электрокотла).

Часто возникает вопрос о том, существуют ли однофазные (220 В) электрокотлы. Ответ положительный, но обычно мощность однофазных котлов ограничивается 12 кВт (этого может хватить для отопления хорошо утепленного дома площадью порядка 80-120 кв.м). Котлы мощностью более 12 кВт обычно производятся только трехфазными.

Учитывая высокую стоимость электроэнергии, важнейшей задачей является ее рациональное использование.

Что стоит сделать, чтобы не платить лишнего в процессе эксплуатации. Во-первых, по возможности, максимально утеплить помещение. Во-вторых, значительную экономию электроэнергии можно получить при установке выносных программаторов, которые поддерживают температуру в помещении по заранее заданному вами графику. Например, если в доме все отсутствуют с 8.00 до 19.00, то с помощью программатора можно "приказать" котлу поддерживать в это время температуру допустим 14 градусов С, а к приходу хозяев прогреть помещение до 21 градуса. Кроме экономии энергии программаторы заметно повышают комфорт и удобство использования отопительного оборудования. Подавляющее большинство электрических котлов мощностью более 6 кВт выпускается многоступенчатыми, что также позволяет рационально использовать электроэнергию и не включать котел на полную мощность в переходные периоды - весной и осенью.

При установке электрокотла надо знать значения токов предохранительных автоматов. Эту информацию можно найти в таблице №1.

Альтернатива котлам электрическим - котлы жидкотопливные.

В рассказе о газовых котлах уже упоминались модели с наддувными сменными горелками для работы на газе или жидком топливе.

Очевидно, что, установив жидкотопливный котел можно обеспечить практически полную автономность отопления дома от внешних источников. Во-первых, отсутствует зависимость от подачи газа. Во-вторых, при установке дополнительно к жидкотопливному котлу еще и автономного источника электропитания (для обеспечения нормальной работы автоматики котла, горелки, насосов), не будет зависимости и от подачи электроэнергии.

Кроме того, котлы со сменными горелками могут пригодиться в ситуации, когда газа около дома, который требуется отопить, пока нет, но известно, что он появится в обозримом будущем. В этом случае первое время можно использовать жидкотопливную горелку, а с появлением магистрального газа установить газовую.

Но не стоит думать, что замена горелки на газовую - операция дешевая и простая. Для этого потребуется работа специалиста, которая, естественно, должна быть оплачена. Кроме того, надо иметь в виду, что наддувная горелка - вещь сложная и дорогая. Так средняя стоимость газовой горелки мощностью около 50 кВт обычно превосходит 1000 евро, что соизмеримо со стоимостью многих газовых котлов со встроенной атмосферной горелкой. Столь высокая цена газовой наддувной горелки объясняется тем, что это технически сложное устройство, обеспечивающее высокий КПД (около 94%).

При выборе котла всегда хочется оценить расход топлива, а, следовательно, и расходы на эксплуатацию. Часто возникает вопрос, как рассчитать расход жидкого топлива. Вот ориентировочная формула для вычисления расхода жидкого топлива при работе котла на полную мощность:

Для начала разберемся с тем, что подразумевается под термином "твердое топливо". Это: дрова (дерево), бурый или каменный уголь, кокс торфяные брикеты.

В России твердотопливные котлы чаще всего выбирают не "от хорошей жизни", а в случаях, когда использование другого теплоносителя невозможно (нет магистрального газа, отсутствует необходимая электрическая мощность и т.д.)

Еще два довода, говорящие в пользу твердотопливных котлов - доступность и невысокая стоимость топлива.

Недостаток большей части представителей котлов этого класса тоже очевиден - они не могут работать в полностью автоматическом режиме и требуют регулярной загрузки топлива.

При установке твердотопливного котла очень важно смонтировать дымоход с правильными внутренними размерами. В противном случае не будет создаваться тяга, требуемая для удаления продуктов сгорания. Важно иметь в виду, что дымовая труба с правильно подобранными параметрами и хорошей тягой является основным условием качественного функционирования котла и обеспечивает оптимальное сжигание топлива. Тяга дымовой трубы зависит от ее внутреннего сечения, высоты, шероховатости поверхности и разницы температур продуктов сгорания и окружающего воздуха.

Ориентировочные параметры дымовых труб в зависимости от мощности котла можно найти в таблице №2.

Второй, кроме вида топлива, важнейший параметр любого котла - его мощность.

Рассчитать мощность котла стоит уже на самой ранней стадии строительства. Это позволит не допустить ошибок при строительстве дымохода и создании котельной. Ориентировочная мощность котла для хорошо утепленного здания при высоте потолков до 3 м определяется следующим соотношением: 1 кВт мощности потребуется для отопления 10 кв. м. Но окончательный расчет требуемой мощности стоит доверять только профессионалам. Дело в том, что кроме площади (объема) помещения при определении необходимой мощности надо правильно учесть еще массу самых разных факторов, среди которых материал и толщина стен, количество и расположение окон и множество других параметров.

Особенно внимательным при выборе мощности надо быть в случае с газовыми котлами. Дело в том, что в рекламных буклетах или в инструкциях на котел указывается мощность при номинальном давлении газа, которое для большинства котлов равно от 13 до 20 мбар, а реальное давление в российских газовых сетях может составлять 10 мбар, а иногда и ниже. Таким образом, котел, имеющий номинальную мощность, например, 50 кВт зачастую работает только на 2/3 своих возможностей и готов обогреть площадь только порядка 300 кв. м

Выбрав котел, стоит рассмотреть и вопрос о том, чем система отопления будет заполнена.

Определить какой теплоноситель будет использоваться надо еще до того, как будет делаться проект системы отопления. Тип теплоносителя влияет и на мощность отопительных приборов (радиаторов, конвекторов), и на мощность насоса и на возможность применения различных материалов для создания системы отопления.

В качестве теплоносителя для систем отопления может использоваться либо вода, либо специальный антифриз (низкозамерзающий теплоноситель). Если нет опасности размораживания системы отопления вследствие прекращения работы котла (из-за перебоев в подаче электроэнергии, из-за падения давления газа или по другим причинам), то систему можно заполнить водой. Лучше, если это будет вода дистиллированная, со специальными присадками способными "продлить жизнь" системе отопления (ингибиторы коррозии и т.д.).

В случае же, если размораживание системы возможно, то стоит рассмотреть вариант с применением антифриза (низкозамерзающей жидкости). Особо хочется подчеркнуть, что это должен быть не автомобильный тосол, трансформаторное масло или этиловый спирт, а антифриз, специально разработанный для систем отопления. Надо помнить, что антифриз должен быть пожаробезопасным и не содержать в своем составе добавок недопустимых к применению в жилых помещениях.

На российском рынке представлены различные антифризы для систем отопления. Они могут отличаться по веществу, на основе которого они изготовлены (этиленгликоль или пропиленгликоль), по набору специальных присадок, по температуре, при которой они кристаллизуются, естественно по стоимости и т.д.

Большинство продающихся антифризов изготовлено на основе этиленгликоля. Этиленгликоль - токсичное вещество, попадание которого на кожу или тем более в организм человека крайне не желательно. Кроме того, вредны и его испарения. Например, средняя смертельная доза (LD50) этиленгликоля составляет 5 миллиграмм на 1 кг веса. Т. е. для чел массой в 80 кг достаточно всего 400 миллиграмм этиленгликоля. Поэтому применение антифриза на основе этиленгликоля особенно нежелательно в двухконткрных котлах, когда возможен подмес теплоносителя из контура отопления в контур водоснабжения, а также в открытых системах отопления (с открытым расширительным баком), где возможно испарение теплоносителя.

Более безопасен для человека низкозамерзающий теплоноситель, который изготовлен на основе пропиленгликоля. При этом пропиленгликоль может быть пищевым и техническим. Наиболее экологически безопасен антифриз на основе пищевого пропиленгликоля. Например, низкозамерзающий теплоноситель "ХНТ-40" изготавливается на основе 1,2-пропиленгликоля, который разрешен во всем мире даже для использования в пищевом производстве!

Кроме того, важно чтобы в составе низкозамерзающего теплоносителя присутствовали специальные присадки учитывающие, например то, что уплотнения в системе отопления могут быть изготовлены из различных материалов, и они могут разрушаться в результате применения неприспособленного для этого антифриза. Также хорошо если в составе антифриза учтено, что в современных системах отопления обычно применяются одновременно несколько видов металлов и сплавов (радиаторы из стали, алюминия или чугуна, стальные или медные трубы, теплообменники котлов из меди, стали или чугуна). Как результат, при наличии электропроводящей среды, возникает электрохимическая коррозия. Очень важны и присадки снижающие пенообразование, препятствующие процессу окисления при попадании в систему отопления кислорода и т.д. При этом не должно быть ингибиторов, которые делают полимерные материалы хрупкими (например, амины приводят к растрескиванию полиэтилена и сделанных из него труб и уплотнителей).

Важно помнить, что серьезное отрицательное воздействие на антифриз может оказать слишком высокая температура, возникающая при ненормальном функционировании системы отопления. При перегреве теплоносителя свыше +107 С, происходит термическое разложение этиленгликоля и антикоррозионных присадок. Для того, чтобы избежать этого эффекта надо обеспечить надлежащую циркуляцию теплоносителя в системе отопления.

Выше упоминалось о том, что от выбора теплоносителя зависят параметры различных элементов системы отопления. Как это связано? Вот ответ на этот вопрос.

1. Теплоемкость и теплопроводность антифриза ниже, чем у воды, следовательно, при проектировании системы отопления с антифризом, радиаторы следует выбирать несколько мощнее.
2. Вязкость антифриза выше, чем у воды, т.е. его сложнее заставить двигаться по системе отопления, поэтому нужно использовать более мощные циркуляционные насосы.
3. При заполнении антифризом системы отопления, смонтированной из оцинкованных труб, надо иметь в виду, что это может привести к химическим изменениям и потере его изначальных свойств.

Если говорить о продолжительности службы антифриза, то обычно производители обещают, что антикоррозионные свойства антифриза рассчитаны на 5 лет непрерывной работы или 10 отопительных сезонов.

Из известных отечественных марок антифризов можно назвать: "DIXIS", "HOT BLOOD", "Норд", "ХНТ-40" и др.