Источник тепла
Центральным элементом системы отопления частного дома является котел. В нем тепло, выделяющееся в процессе горения топлива, нагревает теплоноситель. Наиболее экономичны газовые котлы, КПД которых достигает сегодня 95–98 %. К тому же в России газ — пока самый дешевый вид топлива. Однако там, куда не подведены газовые магистрали и нет возможности подвозить «голубое топливо» в баллонах, приходится использовать котлы, работающие на солярке, угле, торфе или дровах.
Мощность котла зависит от отапливаемой площади и климатических условий местности. В средней полосе России на 10 м2 площади должен приходиться 1 кВт тепловой мощности, для северных регионов — 1,5–2 кВт. То есть для отопления подмосковного коттеджа площадью 200 м2 достаточно котла мощностью 20 кВт.
Такие агрегаты выпускаются, как правило, в настенном исполнении. Их можно повесить, например, на кухне. При этом следует учитывать, что максимальная мощность выпускаемых сейчас настенных котлов не превышает 35 кВт. Так что если общая площадь коттеджа превышает 350 м2, то придется устанавливать либо два настенных агрегата, либо один мощный напольный котел, для которого нужно будет выделять в доме отдельное помещение с эффективной вентиляцией под котельную.
Котлы бывают одноконтурными и двухконтурными. Одноконтурные предназначены только для отопления, а двухконтурные, кроме того, снабжают обитателей дома горячей водой с производительностью 15–20 литров в минуту — этого вполне хватит для одновременной работы душа и кухонной мойки. Следует помнить при этом, что двухконтурные агрегаты работают в режиме приоритета горячего водоснабжения.
Большинство современных котлов оборудовано встроенной «группой безопасности», в которую входят: манометр, автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан и расширительный мембранный бак, компенсирующий увеличение объема теплоносителя при нагревании. Кроме того, в комплектацию современных котлов входят устройства автоматической диагностики и электронного розжига с контролем пламени, защита от недостаточного давления газа и воды, образования накипи и замерзания.
Как утверждают специалисты, для сокращения расходов на отопление и поддержания в доме комфортной температуры необходима также функция плавного изменения тепловой мощности. Она реализуется за счет использования модулирующих газовых клапанов с электронными системами управления. Изменение расхода газа в зависимости от потребности в тепле позволяет более экономично использовать энергоноситель.
Движение по кругу
В простейшем случае теплоноситель движется по контуру благодаря естественной конвекции: горячая вода стремится подняться, а холодная — опуститься. Таким образом, происходит перенос тепла от котла к отопительным приборам. Такая схема используется для отопления небольших помещений, площадью не более 100 м2. В числе недостатков — высокая инерционность и потребность в трубах большого диаметра.
Гораздо более эффективной является система, в которой теплоноситель движется при помощи циркуляционного насоса. Он подбирается, исходя из гидравлического сопротивления компонентов системы и потребности дома в тепле. Например, для здания площадью 150 м2 подойдет насос со скоростью перекачки 0,7–0,8 м3 в час. При этом скорость течения в трубопроводе не должна превышать 0,5 м/с.
Поскольку циркуляционный насос должен работать круглосуточно и без перебоев, к его надежности предъявляются повышенные требования. Вал и подшипники в современных моделях насосов изготавливаются из керамики. Это не только увеличивает срок их службы, но и делает насосы практически бесшумными.
В условиях нашего климата циркуляционный насос работает не менее 5–6 тысяч часов в год, а потому наиболее приемлемым решением здесь будет применение частотно-регулируемых насосов, которые считаются самыми экономичными, — режим работы таких насосов автоматически меняется в зависимости от гидравлического сопротивления системы.
Доставка по назначению
На эффективность работы системы отопления сильно влияет и схема разводки трубопроводов, в частности — вариант подсоединения радиаторов к отопительному контуру.
В простейшей однотрубной схеме все радиаторы включаются в контур последовательно. Добиться равномерного прогрева комнат при этом очень сложно, поскольку, по мере прохождения через отопительные приборы, теплоноситель охлаждается и каждому следующему радиатору достается меньше тепла, чем предыдущему.
Оптимальной для индивидуальных домов в настоящее время считается двухтрубная схема, когда к каждому отопительному прибору подводятся два трубопровода — прямой и обратный. Естественно, что стоимость этой системы несколько выше стоимости однотрубной, но это с лихвой компенсируется возможностью автономной регулировки температуры в каждой комнате в диапазоне от 6 до 26°С с помощью терморегулятора, встроенного в радиатор. При этом энергопотребление снижается на 45 %.
Как правило, в системах отопления частных домов давление в контуре не превышает полутора атмосфер, а температура теплоносителя находится в диапазоне от 40 до 90°С. Поэтому к трубам не предъявляется каких-либо повышенных требований, и определяющими критериями являются срок службы, коррозионная стойкость и цена. «Классические» стальные трубы плохо подходят для частного дома — они ржавеют и служат в лучшем случае 20–30 лет. Кроме того, они отличаются высоким гидродинамическим сопротивлением по причине шершавой внутренней поверхности. Гораздо более устойчивыми к коррозии считаются медные трубы, срок службы которых составляет порядка 80 лет, однако они существенно дороже стальных.
Наиболее приемлемым вариантом является использование труб из металлопластика — они не подвержены коррозии, легче стальных в 6–7 раз, имеют низкое гидродинамическое сопротивление, а срок их службы составляет 50–70 лет.
Подбор радиаторов — задача несколько более сложная, поскольку их теплоотдача должна строго соответствовать площади комнаты. Так, при высоте потолков 2,7–3 м на 1 м2 помещения требуется примерно 100 Вт тепловой мощности радиатора. При этом стоит учитывать, что многие западные производители указывают теплоотдачу своих изделий для температуры теплоносителя 90 °C, тогда как индивидуальные системы отопления эксплуатируются при меньших температурах (70–85 °C), и этот параметр будет несколько ниже.
Таковы основные элементы классической системы отопления для частного дома.
Пресс-служба ООО «Грундфос»