Три основных схемы отопления
Традиционное, когда жидкий теплоноситель нагревается в котле, затем, циркулируя по системе трубопроводов и радиаторов, отдает тепло отапливаемым помещениям;
Воздушное отопление, когда в качестве теплоносителя используется воздух, подаваемый после подогрева в отапливаемые помещения по воздуховодам;
Прямое электрическое, когда нагрев помещения осуществляется без теплоносителя - инфракрасными излучателями, электоконвекторами 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), в этой статье 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 двухконтурной. Одноконтурная система 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 двухконтурной 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.
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 финские электрокотлы, чешские "Dakon PTE", "Протерм", словацкие "Элеко" и отечественные "ВЭО" 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 oС 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 oС, 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.
