Автономные системы отопления

В частных жилых домах, не подключенных к централизованным сетям теплоснабжения, используются автономные системы отопления. Их проектируют вместе со зданием, учитывая его площадь, планировку, энергоэффективность ограждающих конструкций, требования к производительности и экономичности, другие параметры.

Для обогрева дома могут использоваться автономные системы отопления трех типов:

традиционная: использует жидкий теплоноситель, который нагревается в котле и циркулирует по системе трубопроводов и отопительных приборов;
воздушная: предполагает подачу подогретого теплообменником воздуха по системе трубопроводов или каналов в отапливаемые помещения;
электрическая: нагревательные приборы (конвекторы, инфракрасные излучатели) устанавливаются в помещениях и включаются в сеть.

Традиционные системы экономичны и эффективны, их используют чаще всего. В их составе — отопительные котлы, трубопроводы, радиаторы, управляющая автоматика и электроника.

Схема простой системы отопления:

котел.
радиатор.
расширительный бачок.

Виды отопительных котлов

Ключевой параметр — вид энергоносителя:

газ. Может быть магистральным (если есть подключение к централизованной сети) или баллонным (требует постоянной доставки, замены баллонов со сжиженным газом). Отопление баллонным газом обычно используется временно, если в будущем планируется подключение к газовой магистрали;
твердое топливо. Экономичное, но неудобное оборудование. Для котла используются топливные брикеты, уголь, дрова. Чтобы поддерживать постоянную комфортную температуру в доме, топливо подкладывают в топку 3-4 раза в сутки;
жидкое топливо (дизельное). Используется редко, требует устройства цистерн, хранилищ для его размещения;
электричество. Котлы компактны, для установки не нужно отдельное помещение, устройство вентиляции, достаточно подключения к бытовой сети. Недостаток — высокая стоимость отопления.

Котел может использоваться только для отопления или дополнительно для подогрева горячей воды (быть одно- или двухконтурным). Двухконтурное оборудование удобнее, экономичнее, но дороже. В случае неисправности или отсутствия теплоносителя, отключается и отопление, и подача горячей воды. При использовании одноконтурного котла дополнительно в доме устанавливается бойлер, проточный нагреватель или другое оборудование.

По способу установки различают напольные или настенные котлы. Напольное оборудование обычно является более производительным, его устанавливают в топочной или в другом отдельном техническом помещении. Настенные котлы имеют меньшую мощность, могут устанавливаться в кухне, в ванной и пр.

Производительность котла определяется его мощностью. Для обогрева коттеджа площадью до 200 м² достаточно 30 кВт. В маленьких домах (площадь до 100 м²) устанавливают маломощные одноконтурные котлы, подогревая водопроводную воду с помощью отдельного оборудования. Если площадь дома больше 250 м², мощность котла увеличивают.

Газовые и жидкостные котлы поставляются с атмосферными горелками. Они тихо работают, достаточно эффективны, но при низком давлении пламя может быть неустойчивым. Это сказывается на производительности, уменьшает срок службы горелки. Вентиляторные устройства хорошо работают даже при пониженном давлении. Они дополнительно комплектуются вентилятором (увеличивает уровень шума при их работе). Их можно докупать отдельно, заменять ими атмосферные горелки.

При использовании котлов с открытым пламенем дополнительно устраивают дымоход с хорошей тягой, предусматривают систему вентиляции. При небольшой высоте стен дома устанавливают стабилизаторы тяги. Без них на стенках шахты может скапливаться конденсат.

Трубопроводы и отопительные приборы

При традиционной организации отопления от котла отводится система труб, по которой теплоноситель поступает в радиаторы. Он нагревает батареи, которые отдают тепло в помещения.

Есть два способа организации трубопровода.

Однотрубная. Система отопления имеет замкнутый контур из труб и установленных радиаторов. Теплоноситель последовательно проходит по нему, отдавая тепло, после чего возвращается в котел для подогрева. Такая схема проста, надежна, но последние «в очереди» радиаторы могут прогреваться хуже, чем самые первые.

Двухтрубная. К каждому радиатору прокладывается два трубопровода. По одному подается теплоноситель, по второму он возвращается к котлу. При такой схеме тепло доставляется к батареям одновременно, с одинаковой эффективностью, и дом прогревается равномерно.

Как теплоноситель обычно используется подготовленная (очищенная) вода. Она может быть дистиллированной. Чем она чище, тем меньше риск засорения элементов системы, образования осадка, появления коррозии. Вместо воды может использоваться антифриз, техническое масло (применяются, если дом не используется постоянно, но периодически зимой система отопления включается).

Циркуляция теплоносителя может быть гравитационной или принудительной. В первом случае он перемещается по трубам самотеком, за счет возникающей при нагреве разницы давлений. Такая система стабильна, надежна, но не всегда эффективна и применима. При сложной структуре системы отопления используется принудительная циркуляция — с размещением дополнительного насоса, который перекачивает теплоноситель по трубам и возвращает его к котлу.

При нагреве вода, антифриз или масло расширяются, при охлаждении сжимаются. Их объем увеличивается, и в замкнутой системе давление на ее элементы будет циклично снижаться и возрастать. Чтобы компенсировать это, встраиваются расширительные бачки. Они могут быть открытыми (незамкнутая емкость, установленная в верхней точке отопительной системы) или закрытыми (бачок замкнут, одна из стенок сформирована эластичной растягивающейся мембраной, встроить его можно на любом участке).

В составе системы отопления может использоваться теплый пол: уложенные под напольным покрытием трубы, отдающие тепло. Воздух от подогретого пола поднимается к потолку помещения, прогревая его. Такая система позволяет отказаться от использования радиаторов. Компания «Олимпия» рекомендует устраивать ее на первом этаже, в санузлах (теплый пол совместим не со всеми видами покрытий и чаще всего используется вместе с керамической плиткой).

Управляющая автоматика

Контролирует работу оборудования, регулирует расход топлива, производительность подогрева. В ее составе используются терморегуляторы, манометры (контроль давления и работы насоса). Дополнительно устанавливаются предохранительные и запорные клапаны, датчики открытого огня, автоматические воздухоотводчики, которые обеспечивают безопасность работы системы отопления. Управлять ею можно вручную (регулируя температуру нагрева на котле) или автоматически (регулировка выполняется по показателям температурных датчиков, установленных в доме или на улице).