Паровое отопление в частном доме от котла: принцип работы, схемы и монтаж

Из чего состоит система и как она работает

Чтобы тепло поступало от котельной к приборам отопления, в водяной системе используется посредник – жидкость. Теплоноситель такого типа перемещается по трубопроводу и нагревает помещения в доме, причем все они могут иметь разную площадь. Этот фактор делает популярной подобную систему отопления.

Движение теплоносителя может осуществляться естественным путем, в основе циркуляции лежат принципы термодинамики. Благодаря разной плотности холодной и нагретой воды и уклону трубопровода вода движется по системе.

Одним из важных элементов системы отопления является открытый расширительный бачок, сюда поступает лишняя нагретая жидкость. Именно этот элемент стабилизирует давление теплоносителя. Главное условие – бак следует располагать в самой верхней точке отопительной системы.

Открытое теплоснабжение функционирует по следующей схеме:

• В котле нагревается вода и подается к приборам отопления в каждое помещение дома.
• На обратном пути лишняя жидкость уходит в расширительный бак открытого типа, ее температура понижается, и вода обратно возвращается в котел.

Системы отопления однотрубного типа подразумевает использование одной магистрали для подачи и обратки. Двухтрубные системы имеют независимую подающую и обратную трубу. При решении самостоятельно монтировать зависимую систему отопления лучше выбрать однотрубную схему, она более проста, доступна и имеет элементарную конструкцию.

Однотрубное теплоснабжение состоит из следующих элементов:

• Котел отопления.
• Батареи или радиаторы.
• Расширительный бачок.
• Трубы.

Упрощенная схема подразумевает использование вместо радиаторов трубы сечением 80-100 мм, но следует учитывать, что такая система менее эффективна в эксплуатации.

Металлопластиковые

Сборкой системы отопления из металлопластиковых труб может заниматься человек без особых знаний и опыта. Соединяются трубы посредством фитингов

Преимуществом таких труб является отсутствие отложений на стенках, из недостатков внимание привлекает большая вероятность протечек в системах из полипропиленовых труб.

Чтобы решить вопрос, как правильно развести отопление, нужно обладать определенными знаниями и навыками. Допущенные ошибки могут стать причиной дополнительных расходов. Поэтому все монтажные и вычислительные работы лучше доверить квалифицированному специалисту.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Основные элементы контуров отопления

Частные дома обогреваются системами отопления. В них применен удобный и универсальный способ доставки тепла с помощью теплоносителя. Греть теплоноситель можно различными способами. Часто владельцы используют несколько приборов нагрева воды.

Любая схема отопления в частном доме состоит из составных частей:

1. генератор тепла (котел);
2. действующая схема системы отопления частного дома, включая арматуру и оборудование;
3. контрольные и отопительные приборы.

При желании создать отопление частного дома своими руками схемы выбираются исходя из возможностей. Вариантов немного, их всего два:

• однотрубная схема — все батареи подключены к одной трубе, по которой идет подача и «обратка»;
• двухтрубная схема — раздельные трубы для подачи и «обратки».

Определить, какая схема частного дома отопления оптимальна, трудно, особенно для неспециалиста, поэтому обязательно стоит проконсультироваться у профессионала. Большинство специалистов по контурам отопления убеждены, что двухтрубная схема отопления частного дома оптимальна. Существует ошибочное мнение о меньших затратах на однотрубную систему.

Виды систем отопления для частного дома

Выбирая отопление дома, нужно учитывать множество факторов. Различаются системы по виду носителя, источника тепла. Выбор той или иной конструкции зависит от материала изготовления строения, периодичности проживания, удаленности от централизованных магистралей, простоты доставки топлива и удобства эксплуатации оборудования.

Например, если рядом проложена газовая магистраль, то газовый котел будет самым лучшим способом, а если наблюдаются проблемы с проездом транспорта, то придется выбрать систему, при которой топливо может запасаться в сезон и в нужном количестве. Рассмотрим все возможные варианты получения тепла более подробно.

Водяное отопление и схемы

Представляя собой конструкцию, теплоносителем в которой выступает нагретая жидкость, водяное отопление в частном доме является самым удобным вариантом. При обустройстве правильно подобранного источника получения тепла, например, печи, система становится независимой от любых перебоев подачи электричества, газа.

Конструкционно водяное отопление представляет собой котел, от которого проложены трубопроводы, подключенные к радиаторам. Теплоноситель транспортируется и прогревает воздух в помещении. К этому же типу относится водяной теплый пол, при котором можно обойтись без настенных радиаторов. При горизонтальном размещении труб следует дополнить конструкцию циркуляционным насосом, чтобы облегчить движение воды.

Схема отопления может быть одно-, двухтрубной – при этом размещении вода подается последовательно, что снижает эффективность. Коллекторная схема – вариант с размещением одного источника тепла и подключением каждого радиатора, что обеспечивает эффективный прогрев комнат. Примеры схем.

К достоинствам водяных систем относят возможность работы устройства на любом виде топлива и формирования самотечной системы, простоту монтажа и доступность выполнения всех работ своими руками. К тому же теплоноситель стоит невероятно дешево, доступен даже для частных домов, расположенных далеко от инженерных сетей.

Воздушное отопление и схемы

В данных конструкциях теплоносителем выступает нагретый воздух. Различаются подвесные и напольные варианты, от которых зависит расположение воздуховодов.

Классифицируется система по зоне монтажа оборудования, типу циркуляции воздуха, теплового обмена и масштабности. Для воздушного отопления нужны воздуховоды с большим диаметром труб, что не всегда выгодно для частного дома. Чтобы обеспечить качественный теплообмен придется устанавливать принудительный прибор вентиляции, а значит, увеличатся расходы.

Схема обустройства.

Электрическое отопление

Считается оптимальным, но дорогим видом получения тепла в частном доме, полностью зависит от наличия сети и бесперебойности подачи электрического тока. К плюсам относят множество вариантов расположения, например, можно оборудовать теплые полы или выложить контур по потолку с учетом финишной обшивки плоскости. Также есть возможность монтажа мобильных электрических обогревателей, которые легко развертываются в систему и обладают способностью прогревать только локальную зону.

Преимуществами являются регулировка подачи тепла, оперативность нагрева помещения. Качественные электрокотлы можно подключать и выключать, менять интенсивность подачи тепла в зависимости от требований хозяина.

Печное отопление

Проверенный временем вариант отопления, при котором источником тепла является печь. Она может быть дополнена варочной панелью, подведенным контуром водяного отопления. Для получения энергии используется твердое топливо – дрова, уголь, пеллеты из переработанных отходов. Основное требование к обустройству печи – наличие дымохода.

К преимуществам относят:

• автономность;
• возможность выбора энергоносителя;
• дешевизну содержания и обслуживания.

К недостаткам – необходимость участия человека, придется осуществлять закладку новых порций топлива, чистить золу. Также минусом является обязательное обращение к специалисту – русскую печь из кирпича правильно выложит только профессионал. Следует брать в расчет массивность конструкции, для печи нужен крепкий пол. Но если оборудование представляет собой вид «буржуйки» – с этим справится домашний мастер при наличии опыта сооружения конструкции.

Чтобы уменьшить участие человека в процессе отопления специалисты советуют выбирать котлы длительного сгорания. Они позволяют закладывать большие объемы топлива, обеспечивают продолжительный срок горения, значит, тепло в доме будет держаться намного дольше.

Способы отопления и их экономичность

Традиционно для обогрева частных домов используются автономные системы отопления. Источниками энергии для их работы выступают природный газ, сжиженный газ, твердое топливо, жидкое топливо и электроэнергия. Самыми экономичными считаются системы, работающие на природном газе. Но в некоторых условиях их экономичность не играет никакой роли. Например, если дом не подключен к газовой магистрали, то сравнения с газом тут не уместны.

Газовые системы отопления

Экономные системы отопления частного дома – это системы, работающие на дешевом теплоносителе. Если поблизости проходит газовая магистраль, смело подключаемся к ней и пользуемся одним из самых недорогих источников энергии. Сравнивая расходы на газ с расходами на другие источники, начинаешь понимать, что это один из самых недорогих видов топлива.

При отсутствии газовой магистрали нередко используется сжиженный газ, поставляемый в баллонах или хранимый в газгольдерах. Но этот вариант нельзя назвать самым экономичным, хотя он очень прост по своей реализации – достаточно приобрести обычный газовый котел и перенастроить его на работу со сжиженным газом.

Твердотопливные системы отопления

Экономное отопление частного дома без газа можно построить на основе твердотопливного котла. Для его питания используются каменный уголь, кокс, брикетированное топливо и даже обычные дрова. Дольше всех горит каменный уголь, но и стоит он достаточно дорого. Зато отопительная система получается не только экономичной, но и недорогой – самый простой твердотопливный котел отличается вполне доступной стоимостью.

Самое дешевое отопление частного дома без газа строится с применением твердотопливных котлов, иногда и самодельных. Если хочется обеспечить более удобную эксплуатацию системы, следует присмотреться в котлу с небольшим бункером для пеллетного топлива (топливные гранулы). Такие пеллетные котлы работают в автоматическом режиме, требуя лишь периодической загрузки новых порций пеллет.

Работа твердотопливных котлов на дровах осложняется необходимостью слишком частой загрузки дров. К тому же, дров нужно очень много, что увеличивает расходы на эксплуатацию отопительной системы. Стоит только прозевать момент загрузки очередной порции топлива, как в доме начнет становиться прохладнее. Проблема решается установкой специальных твердотопливных котлов длительного горения.

Следует отметить, что отопительные системы, работающие на дровах, могут быть экономичными вплоть до полной бесплатности – дрова можно нарубить в лесу самостоятельно, чем пользуются люди, живущие в небольших населенных пунктах.

Жидкостные отопительные системы

Системы отопления на жидком топливе нельзя назвать самыми экономичными. После газа и твердого топлива они занимают почетное третье место. В качестве топлива здесь используются отработанное машинное масло и солярка. Из-за этого в домах, отапливаемых жидкостными котлами, постоянно стоит характерный запах. Также есть необходимость создания специального хранилища для жидкого топлива, причем на удалении от жилых построек – это создает дополнительные расходы.

Электрические отопительные системы

Дешевое отопление частного дома электричеством создать сложно – нужен источник халявной электроэнергии. Все дело в том, что классические электрические котлы необычайно прожорливые. И сделать здесь что-то практически невозможно, так как их эффективность составляет 99% — то есть, практически вся энергия перерабатывается в тепло. Некоторую экономичность могут обеспечить индукционные котлы, но многие специалисты не готовы подтвердить этот факт.

Экономные электрокотлы для отопления частного дома существуют, но стоят они значительно дороже, чем их простые малогабаритные собратья. Достижение экономии в них осуществляется за счет применения погодозависимой автоматики и комнатных температурных датчиков. То есть, они способны автоматически подстраиваться под особенности наружных и комнатных температурных условий, регулируя мощность нагрева – если бы регулировками занимался человек, то расходы были бы больше.

Минусами электрических систем являются необходимость в наличии хорошей электропроводки и наличие трехфазной сети для питания наиболее мощных моделей котлов.

Особенности газовой системы отопления

Конструкция газового котла проста: газ по газовой трубе или из баллона подается на горелку и сгорает в камере. Тепло от газа воспринимает теплообменник. Обычно теплоносителем здесь выступает вода. Нагретая жидкость подается в систему отопления и, совершив полный цикл, возвращается в котел.

Главное неудобство такого решения – необходимость выводить продукты сгорания и подавать воздух в камеру. Котел оборудуется дымоходом. В квартирах и в частных домах сегодня ставят коаксиальный дымоход. В этом случае для сгорания газа подается воздух с улицы. Если же используется обыкновенный, например, остался после ликвидации кирпичной печи, воздух в топку приходится брать из помещения, а такое допустимо только если котел размещается в отдельной комнате с отличной вентиляцией.

Второе отличие – необходимость в разрешении. Газовое оборудование для дома имеют право монтировать только специально обученные работники и только при наличии лицензии. В противном случае сотрудник газовой службы откажется регистрировать котел и счетчик.

Система отопления – трубы, радиаторы – от типа котла мало зависит. Поэтому встроить аппарат можно в готовую систему.

Отапливаетесь газовым котлом?

Да
59.29%

Нет
15.93%

Планирую
24.78%

Проголосовало: 113

Плюсы и минусы газового котла

Низкая стоимость топлива
Высокий КПД
Компактность при высокой мощности
Не требует специального обслуживания
Большинство моделей имеют электронное управление
Не образуется сажа и зола
Есть агрегаты с двумя контурами – для отопления и горячей воды
Возможно автономное отопление

Установку проводят только газовые службы
Система зависит от электричества
Взрывоопасность при неправильной эксплуатации
В помещении нужно оборудовать принудительную вентиляцию

Электрокотел и альтернативные варианты, цена вопроса

Рынок предлагает много котлов как отечественного, так и зарубежного производства.

1. Среди российских фирм популярна «Эван». Генераторы этой компании в зависимости от мощности стоят от 7 до 22 тысяч рублей.
2. Другой российский производитель «РусНИТ» предлагает котлы примерно в такой же ценовой категории.
3. Немецкая фирма Vaillant выпускает высококачественные электрокотлы с отличным дизайном и простой системой управления. Они стоят от 30 тысяч рублей и выше.
4. Одними из самых дорогих моделей являются изделия чешской фирмы Dakon. Стоимость их составляет в среднем 50 тысяч рублей.
5. Оптимальным по соотношению цены и качества являются словацкие котлы Proterm. В среднем за них нужно будет заплатить 25 тысяч рублей. При этом они очень надежные, поэтому пользуются большой популярностью на мировом рынке.

Protherm Скат 9

При подсчете предварительной сметы необходимо учесть, что нужно будет купить сопутствующие товары: кабель, стабилизатор и прочее. Общая цена будет зависеть от проекта.

Если же вы хотите нанять специалистов, то учтите, что только за монтаж самого котла и подключение его к существующей системе придется в среднем заплатить около 7-9 тысяч рублей. Это без установки насосной группы и бойлера, а также радиаторов или теплого пола.

Стоимость эксплуатации сильно отличаются в зависимости от мощности котла, стоимости электроэнергии и прочих показателей.

В среднем ежемесячные расходы на электроэнергию составляют 2-3 тысячи рублей.

Альтернативой электрокотлам с подключением к водяному контуру являются:

• электрический теплый пол, представляющий собой кабель или специальную пленку, укладываемые под напольное покрытие и нагреваемые при прохождении электрического тока;
• инфракрасные нагреватели, в которых электроэнергия преобразуется в тепловое излучение, нагревающее предметы, с которыми сталкивается;
• электроконвекторы – по сути ТЭНы в корпусе, который нагревается сам и отдает тепло помещению.

В целом электроотопление – неплохая альтернатива другим отопительным системам, особенно для домов площадью не более 300 м2. Зачастую котлы используются и в качестве дополнения к уже имеющемуся отоплению, например, к газовому.

Мы подобрали для Вас ещё восемь полезных статей, смотрите далее.

Разновидности жидкостных автономных отопительных систем

Отопительные системы обогрева индивидуального дома с использованием в качестве теплоносителя воды и незамерзающих жидкостей (антифризов) отличаются по ряду признаков, основные различия:

По типу используемого топлива. Самыми популярными видами энергии для нагрева теплоносителей являются электричество, газ, жидкие горючие углеводородные смеси (дизельное топливо, мазут, масло, керосин), большое количество твердых горючих материалов – дрова, уголь, торфяные брикеты и пеллеты различного состава. Электроэнергия может быть получена как от энергетических компаний, так и самостоятельно при использовании солнечных батарей, ветровых или гидравлических генераторов.

По виду тепловых генераторов. В современных отопительных системах для передачи энергии теплоносителю используют нагревательные котлы, имеющие конструктивные особенности и различия между аналогами для каждого вида топлива. При недостатке средств многие умельцы собирают автономное отопление своими руками, используя вместо заводских котлов самостоятельно собранные конструкции преимущественно на твердом топливе, типичный пример – металлическая печка в жилом помещении с расширительным баком на чердаке и стальной трубопроводной системой с радиаторами.

Рис. 7 Принцип работы и основные узлы газового конвектора

По материалу трубопровода. Полимерные трубы из полипропилена ПП, сшитого полиэтилена и металлопласта РЕХ постепенно вытесняет изделия из металлов, на объектах старой постройки по-прежнему используются наружные стальные трубопроводы для подводки воды к радиаторам. Некоторые домовладельцы при наличии значительных финансовых средств делают подводку теплоносителя через медные трубопроводы полностью или на отдельных участках. Современные продвинутые системы монтируют из специальных тонкостенных стальных труб по обжимной технологии соединения элементов сантехнической арматуры с помощью фитингов.

По методу подачи теплоносителя к теплообменникам. Существуют 2 основных способа подачи нагретой жидкости к патрубкам радиаторов отопления – однотрубный и двухтрубный, иногда используется комбинированное подключение. Для подсоединения трубопровода теплых полов применяется коллекторная разводка, позволяющая подключать к одному распределительному узлу несколько контуров, системы из большого числа радиаторов подсоединяют через гидрострелки или радиаторное коллекторы. При подключении теплообменных радиаторов используют различные схемы разводки трубопроводов – лучевую, тупиковую, попутную, специальную горизонтальную (ленинградка).

Также существуют различные способы подключения входных и выходных патрубков теплообменных радиаторов к тепловой магистрали – вертикальный, горизонтальный, диагональный, нижний.

Рис. 8 Схемы разводки труб

По расположению накопительного бака. Расширительный бак, являющийся важным элементом любой отопительной системы, может быть герметичного типа заводского изготовления (гидроаккумулятор красного цвета) и вмонтирован в контур в любом удобном месте – такие системы называют закрытыми, так как к теплоносителю не имеется прямого доступа. Перемещение жидкости по трубопроводу в системах данного типа осуществляется с помощью циркуляционного электронасоса, устанавливаемого внизу недалеко от котла рядом с гидроаккумулятором.

У другой разновидности отопительных систем, называемых самотечными, накопительный бак устанавливается вверху на чердаке, трубопроводы имеют небольшой уклон при подходе к радиаторам, на их выходе малый угол наклона выдержан в сторону котла. Циркуляция жидкости в системе происходит самотечным методом за счет того, что нагретая вода или антифриз имеют меньшую плотность и поэтому выталкиваются вверх более плотными холодными слоями.

Рис. 9 Открытая отопительная система

Традиционные отопительные системы

Чаще всего для отопления используют воду или различные антифризные жидкости, которые циркулируют по трубам. Жидкость нагревается при помощи газовых котлов, которые могут работать на жидком, твердом и газовом топливе. В последнее время в качестве нагревающих элементов стали использовать электродные и индукционные котлы .

Водяное отопление популярно за счет доступности и эффективности теплоносителя у владельцев коттеджей и прочего загородного жилья. Водяную систему легко смонтировать самостоятельно. Положительным моментом является то, что объем воды в системе остается постоянным.

Недостатки водяного отопления в длительном времени прогревания помещения, возможных протечках и разрывах труб. Нельзя отключать водяную систему зимой, так как вода замерзнет и разорвет трубы.

Подключаем коллекторы

При обвязке котла и подключению его к коллекторам следует на самом котле установить краны обязательно с «американками» (разъемные соединения) — это поможет легко снимать котел при внештатной ситуации.

На входе в котел (обратке) необходимо установить грязевой фильтр и после него также установить кран. Данное условие обязательно.

Обратите внимание на установку грязевых фильтров на фотографии. Они должны быть установлены т.о

чтобы грязь скапливалась в них и можно было открутить и прочистить. В данном же случае грязь будет скапливаться внизу в углах соединений труб под действием силы притяжения.

Манометры, термометры, автоматические подпитки — не являются необходимостью.

Для обвязки котла необходимо соблюдать внутреннее сечение труб на выходе из котла и стараться их не заужать. Как правило это ¾” метрическая резьба на выходах настенных газовых/электрических котлов. Соответственно труба из ПП будет 32 мм или 25 мм сшитый полиэтилен.