Для большинства жителей многоэтажек необходимые знания о системе отопления (СО) сводятся к двум понятиям: включили или не включили.
По-иному дело обстоит с владельцами частных домов и дачниками.
Многие из них решаются монтировать автономное отопление своими руками и здесь знания требуются доскональные.
Принцип работы автономной отопительной системы
Существует множество видов СО, но принцип работы у всех один: теплогенератор сообщает энергию теплоносителю, тот по замкнутому контуру «обходит» отапливаемый объект и отдает полученное тепло посредством радиаторов и других приборов.
В автономном отоплении, в отличие от централизованного, не обязательно применять жидкостный теплоноситель. Потерь здесь нет, и потому высокая теплоемкость рабочей среде не требуется. А значит, подойдет более удобная — воздух.
Воздушная система отопления превосходит жидкостную по всем статьям:
- нет протечек,
- отсутствует опасность возникновения коррозии,
- нет риска замерзания,
- становятся неактуальными проблемы с воздушными пробками,
- вместо дорогих труб, радиаторов, арматуры, расширительного бачка и прочего применяются дешевые воздуховоды и заслонки, которые можно изготовить самостоятельно из фанеры или жести,
- летом воздуховоды можно использовать для подачи охлажденного воздуха от канального кондиционера.
Единственное условие: воздушное отопление закладывается на этапе проектирования дома, в готовом здании установить его сложно из-за значительных размеров воздуховодов. Однако, в силу стереотипности мышления, большинство домовладельцев даже во вновь строящихся домах предпочитают устанавливать традиционную СО — с жидкостным теплоносителем.
Разновидности
Создание автономной отопительной системы начинают с выбора энергоносителя. Вариантов несколько и у каждого имеются свои достоинства и недостатки. Потому все типы стоит рассмотреть подробно.
Электроотопление
Электроотопление – это наиболее удобный тип обогрева жилья — в силу целого ряда достоинств:
- нет выхлопа (не нужен дымоход),
- бесшумная работа,
- нет риска возгорания,
- не требуется выделять под котел отдельное помещение и обустраивать в нем вентиляцию,
- высокая управляемость.
Но есть два обстоятельства, не позволяющих электроотоплению стать самым популярным:
- высокая стоимость электроэнергии,
- ограниченная мощность. По современным стандартам максимальная мощность для частного хозяйства составляет 5 кВт, для квартиры — 3 кВт (в домах с электроплитами — 7 кВт). Учитывая, что кроме котла работает еще множество электроприемников, эти цифры представляются мизерными. Для подключения большей мощности требуется дорогостоящее техническое переоснащение. Так, один из пользователей тематического форума сообщил, что для подключения 15-ти кВт ему пришлось оплатить замену трансформатора на подстанции, что стоило несколько сотен тыс. руб.
Если возможность обеспечить подачу электроэнергии с требуемой мощностью все-таки существует, сбрасывать электроотопление со счетов не стоит: есть способ сократить затраты в 3 и более раз.
Необходимо сделать следующее:
- перейти на многотарифный учет. В рамках такого учета стоимость электроэнергии в течение суток меняется: днем она чуть выше обычной однотарифной ставки, зато ночью — ниже в 3 и более раз (зависит от региона),
- оснастить СО теплоаккумулятором (ТА). Это габаритная емкость с теплоносителем, обернутая теплоизолятором. Устанавливается между котлом и отопительным контуром. Котел работает только ночью, «заряжая» ТА: поднимает температуру теплоносителя в нем до 95 градусов. На противоположной стороне — между ТА и контуром отопления — монтируется узел подмеса (перепускной клапан с термоголовкой). Когда рабочая среда, циркулирующая в контуре отопления, остывает, узел подмеса по сигналу термодатчика добирает в систему горячей воды из ТА.
Котел должен иметь мощность в 2 раза больше расчетной, поскольку ему придется одновременно и отапливать дом, и заряжать ТА.
Газовое
Несмотря на взрыво- и пожароопасность, риск отравления, сложности с обустройством котельной, этот вид отопления — наиболее востребованный. Причина: доступная стоимость топлива при вполне терпимых неудобствах.
Для установки газового котла потребуется:
- приобрести сертифицированный прибор (самостоятельное изготовление не допускается),
- заказать проект специализированной организации: если газ подводится «с нуля», стоимость составит от 30 до 100 тыс. руб.,
- получить разрешение на подключение (так называемые технические условия — ТУ) от службы газового хозяйства,
- вызвать мастера для подключения котла (самостоятельно — нельзя).
Наибольшим КПД обладают конденсационные котлы — 95% против 78-83% обычных котлов.
В результате расход газа сокращается на 20% и требуется дымоход с меньшим сечением. Конденсационный котел работает только с низкотемпературной системой — с температурой теплоносителя не выше 560С (идеально — 3000С).
Такой режим наилучшим образом подходит для системы «теплый пол», в радиаторном же отоплении придется применять очень большие радиаторы (обычные рассчитаны на температуру 800С на подаче и 600С на обратке).
Жидкотопливный обогрев
Жидкотопливные котлы в жилых домах не применяются по ряду причин:
- высокая стоимость оборудования и топлива,
- энергозависимость: топливо подается в форсунку насосом,
- шумная работа,
- неприятный запах,
- высокие требования к хранилищу топлива вследствие значительной пожароопасности последнего.
Твердотопливное
Данная разновидность отопительной системы — по-настоящему автономная. В отличие от газового и электрообогрева, она не зависит от работы какой-либо централизованной сети энергоснабжения. Правда, современные твердотопливные (ТТ) котлы, удобные в эксплуатации и обладающие высоким КПД, нуждаются в электропитании.
Недостатки твердотопливных котлов:
- потребность в защищенном от осадков месте для хранения топлива,
- плохая управляемость. ТТ котел не способен работать в режиме старт/стоп, как газовый и электрический. Если же попытаться уменьшить его мощность, подстраиваясь под текущие потери тепла в жилище, это сразу нарушает режим горения, отчего сильно снижается КПД.
Проблему решают двумя способами:
- оборудуют систему теплоаккумулятором (см. описание в разделе «Электроотопление»). Котел эксплуатируется на номинальной мощности с максимальной эффективностью, избыточное тепло накапливается в ТА,
- приобретают два котла — основной и вспомогательный, с меньшей мощностью.
Эксплуатируются два котла так:
- большую часть зимы работает основной отопитель — на номинальной мощности или с небольшими отклонениями от нее, то есть с максимальным КПД,
- в экстремальные морозы работают оба котла,
- в межсезонье и при потеплениях работает вспомогательный котел — также на номинальной мощности.
Необходимость регулярно подкладывать топливо снижает привлекательность твердотопливных котлов.
Производители спроектировали несколько видов котлов длительного горения, работающих на одной закладке от 12-ти часов (обычные — только 4 часа) до нескольких суток:
- котлы с верхним горением. Имеют вытянутую вверх топку, горючее поджигается сверху, за счет чего оно дольше горит,
- пиролизные котлы. Обладают наибольшим КПД и самым чистым выхлопом. Топливо под действием высокой температуры разлагается на горючие газы (пиролиз или газогенерация), которые затем сжигаются в соседней камере,
- отопители с принудительной подачей воздуха. Такой котел работает в режиме старт-стоп: когда теплоноситель нагрелся, подающий в топку воздух вентилятор отключается и воздуховод перекрывается гравитационной заслонкой, отчего пламя затухает, при остывании теплоносителя вентилятор включается, заслонка открывается и пламя раздувается снова,
- пеллетные котлы. В качестве топлива используют пеллеты — прессованные гранулы из опилок, жмыха и прочих отходов. Они удобны тем, что имеют одинаковый стандартный размер и потому могут подаваться в топку автоматически шнековым питателем. Пользователю нужно только загружать бункер питателя раз в несколько дней.
Порядок обустройства автономного отопления
Последовательность организационного процесса:
- расчет. Подбирается номинальная мощность отопителя с учетом средней температуры самого холодного месяца, наименьшей зимней и термического сопротивления ограждающих конструкций — стен, пола, крыши и заполнения проемов. Берутся во внимание и требования по температуре воздуха в различных помещениях: к примеру, в детской требуется температура +250С, в кладовой — достаточно +180С, и т.д. Грамотный расчет довольно сложен, а при использовании распространенных в интернете упрощенных методик (например, пресловутые 100 Вт/м2) велика вероятность попасть пальцем в небо. Следует обратиться к инженеру-теплотехнику или в проектную организацию,
- получение разрешений (при необходимости).
Далее приступают к монтажным работам:
прокладывают отопительный контур. Наиболее практичная разновидность — двухтрубная СО, в которой радиаторы подключаются параллельно между двумя протянутыми вдоль периметра отапливаемого объекта трубами. В сравнении с однотрубной (радиаторы подключены последовательно), у нее есть два достоинства: минимальное гидравлическое сопротивление (требуется циркуляционный насос меньшей мощности) и равномерное распределение тепла между радиаторами. По способу циркуляции СО делятся на два типа: с естественной циркуляцией (также называют гравитационными или термосифонными) — теплоноситель перемещается за счет конвекции, и с принудительной (рабочую среду перекачивает насос). Второй вариант намного практичнее первого. Однако, в регионах с частыми отключениями электричества, даже при наличии насоса целесообразно строить СО в исполнении, приближенном к термосифонному, чтобы в случае перебоев с электроснабжением в ней поддерживалась минимальная циркуляция,- монтируют отопитель,
- производят сборку и подключение дымохода (кроме электрокотлов).
Существуют 2-контурные котлы: помимо отопления они обеспечивают горячее водоснабжение.
Видео по теме
Как сделать автономное отопление в квартире своими руками:
Преимущество владельца автономной СО в том, что у него развязаны руки: есть возможность дополнить обычную систему альтернативными теплогенераторами, отчего ощутимо снизятся затраты. Таковыми являются солнечные коллекторы (наиболее эффективны вакуумные) и тепловые насосы, использующие тепло низкопотенциальных источников: воды и грунта с температурой +50 + 100 С.