Как выбрать котел отопления? Котлы для отопления частного дома.

Двухтрубная схема отопления дома с гидрострелкой и коллекторами, рассчитанная на цокольный этаж и 1этаж

Преимущества и недостатки отопления частного дома с использованием газового котла

Вначале, перечислим несомненные преимущества газового отопления:

  • Доступная стоимость, как топлива, так и необходимого оборудования;
  • Высокая эффективность. В зависимости от марки котла от 80% до 90% газа будет использовано на нагрев теплоносителя. Некоторые бренды регламентируют энергоэффективность их продукции на уровне 96-98% КПД, это есть не что иное, как рекламный трюк и манипулирование цифрами;
  • Компактные размеры в сочетании с высокой мощностью оборудования;
  • Эксплуатация газового котла не требует особых знаний, частого технического обслуживания, или тщательного ухода. Большинство моделей автоматически поддерживают требуемую температуру теплоносителя или воздуха внутри помещений;
  • Газовый котел не требует систематической очистки и наполнения его топливом и выгрузки золы;
  • Использование двухконтурного котла позволит не только обогреть помещение, но и получить горячую воду.

Однако у газового отопления существуют определенные недостатки и технические ограничения:

  • Функционирование системы, особенно с высокими показателями автоматизации, достигается за счёт использования программируемого микроконтроллера, зависимого от источника электроэнергии;
  • Перебои в энергоснабжении, скачки напряжения могут привести к выходу из строя отопительного оборудования, плата управления гарантировано сгорит без надлежащей защиты;
  • Помещение, в котором расположен газовый котел, должно быть оборудовано естественной или принудительной вентиляцией, дымоходом, иметь размеры и месторасположение котла в соответствии с нормативами;
  • Установка газового оборудования требует соответствующих разрешений и может проводиться только специалистами, имеющими допуск для работ такого типа.

Кроме газового существует целый ряд других способов отопления, использующих «альтернативные» виды топлива:

  • Электричество. Несмотря на то, что это наиболее распространенный вид используемой в быту энергии, ее применение для отопления частных домов на несколько этажей является экономически невыгодным. Хотя современные технологии не стоят на месте, и некоторые типы электрических котлов отопления конкурируют с газовыми, при обогреве квартиры средней площади.
  • Твердое топливо. Цена угля и древесины в некоторых регионах России, в пересчете на стоимость килоджоулей выделяемой для обогрева энергии, сопоставима с газом. Однако следует учитывать необходимость обустройства отдельной котельной и склада для топлива. Кроме того, твердотопливные котлы периодически загружаются и очищаются от золы. Периодичность, в зависимости от типа, составляет от нескольких часов до нескольких дней.
  • Пеллетные котлы. Они более эффективны, чем обычные твердотопливные, имеют высокий уровень автоматизации, но их стоимость несопоставимо выше остальных устройств отопления, за исключением жидкотопливных;
  • Жидкое топливо. Дорогостоящие импортные дизельные котлы чувствительны к качеству топлива. Отечественное оборудование, относится к разряду универсального и может быть настроено на потребление пеллет, мазута, дизеля. Однако его уровень автоматизации, надежности систем безопасности и КПД оставляет желать лучшего.

Что такое электродный котел

Принцип работы агрегата наглядно демонстрирует известный многим кипятильник из двух лезвий и четырех спичек. При подключении такого устройства к электросети, нагрев 1 л воды до 100 0С происходит в течение нескольких минут.

Достигается такая интенсивность нагрева электродного котла благодаря явлению электролиза. Суть процесса состоит в том, что между двумя погруженными в раствор жидкого электролита электродами, при подключении внешнего источника напряжения, начинается направленное движение заряженных частиц. Ионы, имеющие положительный заряд перемещаются к катоду, а частицы с отрицательным зарядом притягивает анод.

Если на электроды подается переменное напряжение от бытовой электросети с частотой 50 Гц, в течение одной секунды изменение полярности происходит 50 раз, что влечет за собой периодическое изменение направления движения ионов. Вследствие повышенного сопротивления водной среды и внутреннего трения происходит преобразование кинетической энергии в тепловую, что и вызывает интенсивный нагрев раствора электролита.

Поскольку вода в системах централизованного снабжения имеет мало общего с чистой (Н2О) и представляет собой раствор солей калия, кальция, магния и других элементов, она вполне может считаться электролитом. Непосредственный нагрев электролита (без контакта с поверхностью ТЭНа или корпусом) называется первичным.

Принципиальное отличие электродных котлов от других электрических установок заключается в том, что нагрев теплоносителя происходит без контакта с нагревательным элементом.

Следует также отметить, что производительность агрегата непосредственно связана с химическим составом теплоносителя.

Конструкционные особенности и принцип действия

Состав конструкции

Сам котел состоит из автоматики, бункера для топливного материала и горелки. По внешнему шнеку пеллеты поставляют вначале в предтопку, а из нее по внутреннему шнеку подается на форсунку в горелке. После того, как гранулы попадают на форсунку, получается автоматическое разжигание и пеллеты начинают сжигаться.

Если говорить о теплотворности, сжигание  1 кг пеллет можно сравнить с 0,5 литрами дизельного топлива и равно 5 кВт/час. Если сравнить с дровами, то благодаря высокой плотности гранул процесс сгорания получается эффективнее и продуктивнее, а также исключается возможность самовозгорания.

Читайте также:  Как правильно точить ножи точилкой — топ лучших ножеточек

Помимо этого, очищение золы можно производить реже и сократить процесс до 4 раз в месяц. При использовании топлива в виде гранул выброс углекислого газа в атмосферу сокращается, а это в свою очередь уменьшает парниковый эффект.

Правила установки

Установка пеллетного котла отопления требует, чтобы строго были соблюдены несколько правил, за счет которых получится избежать переделок в будущем при эксплуатации.

  • будет целесообразно проводить установку котла не в самом доме, а в отдельном помещении, к примеру, пристройке или подвале.
  • Напольное покрытие в помещении размещения котла должны быть бетонным или керамическим.
  • В помещении, которое будет котельной, должно быть достаточно свободного пространства для проведения обслуживания и ремонтных работ котла.
  • Помещения обязательно должно быть сухими, иметь хорошую вентиляцию и температуру около +10 градусов.

Немаловажный показателем для любых видов котельного оборудования является коэффициент полезного действия (КПД). Для того, чтобы было понятнее представить КПД пеллетного котла, проведите сравнение с остальным оборудованием, которое используется для отопления дома. Из полученных данных видно, что КПД древесины равно 35%, природного газа около 88 %, электрической энергии 95%, а гранул пеллета от 87 до 94% (все зависит от модели котла).

Автоматическое управление

Хранение гранул пеллета должно производиться в отдельном бункере, который будет связан с камерой сгорания. Автоматика дает возможность установить программу подачи гранул. Помимо этого, автоматизация по установленной программе будет включать/выключать горелку пеллетного котла, что даст возможность сэкономить расход топливного материала и поддерживать температурный режим в зависимости от того, какое время суток. Управление можно производить при помощи пульта дистанционного управления или кнопочки на дисплее.

Конструкционные особенности и принцип действия

При создании бункера с объемом от 200 до 300 литров вы получите беспрерывную работу котла в течении 3 суток. Для бесперебойного горения котла среднего по мощности в пределах 25 кВт суточной нормой будет 5 кг топлива. Можно установить внешний бункер,  и это позволит увеличить объем загрузки, а значит, увеличить время работы котла без присмотра.

За работу горелки отвечает специальная система управления, в камеру сгорания гранулы подаются малыми порциями, а это исключит вероятность перегрева. Если требуется отключение котла, после нажатия кнопки работает прекратиться через 7 минут – это время требуется для полного сгорания загруженных гранул пеллет.

Безопасность на экологическом уровне

Благодаря особенностям конструкции пеллетного котла в вашем доме ничто не будет угрожать экологии. В таких котлах есть контур, через который идет подача воздуха для сгорания топлива. Он размен отдельно и при его помощи осуществляется обогрев помещения. За счет такой конструкции не будет выгорания кислорода, и вы всегда будет чувствовать себя комфортно. Некоторые из пользователей также проводят забор воздуха из котельной, чтобы осушить и проветрить ее.

Достоинства

Помимо этого, к достоинствам котла можно отнести следующее:

Преимуществ достаточно, но и недостатков не намного меньше.

Недостатки

Было бы нечестным не сказать о том, какие есть недостатки у пеллетного котла для дома:

  • Несмотря на то, что пеллеты делают их древесных отходов, единицы выделяемого тепла будут дороже, если сравнить с котельным оборудованием, которое производит тепло посредством сжигания дров.
  • Хранение пеллетов возможно только в сухом помещении, так как из-за влажности она начнут разбухать и разваливаться, вследствие чего начинают забиваться шнеки.
  • Для работы в режиме автономности на удаленных участках требуется покупка дополнительного оборудования и генератора, что сделает покупку котла не таким уж и дешевым удовольствием.
  • Расход гранул в месяц составляет около тонны. Узнав о ценах на пеллет в вашей области несложно подсчитать, в какую сумму обойдется отопление. Как показала практика, расходы будут такие же, как и при использовании электрического отопительного оборудования и даже больше, если сравнивать с использованием газового отопления.

Самодельные котлы

Данный агрегат для отопления пользуется высокой популярностью, но стоит он совсем не дешево. Средняя его цена — около 1000 у.е., что не по карману многим желающим его приобрести. Основная причина столь высокой стоимости котла длительного горения — это его мощность, от которой зависит поддержание уровня температуры воздуха и возможная площадь отапливаемого помещения. Современные отечественные фирмы-производители работают над созданием устройства с меньшей мощностью, цена которого будет более доступной.

Многие умельцы собирают подобные устройства собственноручно. Хорошим мастерам удается изготовить производительные и надежные агрегаты. Данный технический прибор непрост в сборке, к тому же любая неточность может привести к взрыву, поэтому такую работу следует доверять людям, имеющий опыт в этом деле.

Расчёт мощности котла детально изложен в данной статье: 

Шахтный котел

Существует несколько разновидностей котлов длительного горения, которые можно изготовить самостоятельно. Одним из таких является шахтный самодельный котел.

Котел такого вида работает на угле, торфе, дровах, опилках. Загрузочный объем камеры составляет 40 — 50 килограмм дров. При полной мощности и загрузке котел работает 4 — 5 часов, а при минимальной мощности и на полной загрузке сутки. Коэффициент полезного действия составляет 75%. Мощность минимальная 15−20 кВт. Котел работает в автоматическом режиме, так как оснащен автоматической регулировкой мощности.

Читайте также:  13 лучших сабельных пил

В заключение, важный вывод

Из сказанного видно, что решение вопроса о том, как подключить газовый котел с твердотопливным, зависит от финансовых возможностей, общей отапливаемой площади и требуемого уровня безопасности. Если позволяют финансы и дом большой, то лучше всего использовать теплоаккумулятор, а в маленьком доме будет отлично работать и последовательная схема.

В заключение, важный вывод

Однако, как показывает опыт, оптимальным вариантом является система с гидравлическим разделителем 93х ходовым клапаном). При настенном газовом котле требуется купить только 2 насоса – на твердотопливный котел и в целом на систему. А сам разделитель, по своей сути, является тепловым аккумулятором в миниатюре, только без змеевика. Единственный недостаток заключается в том, что твердотопливный котел работает в закрытой системе циркуляции, что снижает уровень безопасности в случае отключения электроэнергии.

Варианты котлов с работой на разном топливе

В заключение, важный вывод

Изготовители котлов на твердом топливе предлагают потребителям комбинированные виды, которые способны работать на двух или даже трех видах топлива. Однако кроме высокой цены на универсальные источники тепла, нужно понимать, что в результате будет снижен уровень надежности всей системы отопления. Если такой универсальный котел выходит из строя, то вы не сможете обеспечить тепло в доме, пока не будет выполнен ремонт или наладка.

Существует несколько схем обвязки двух котлов для совместной работы. Самые распространенные это:

В заключение, важный вывод
  • последовательная установка;
  • параллельное подключение двух источников тепла к системе отопления;
  • подача тепла от котлов через гидравлический разделитель;
  • использование аккумулятора тепла.

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки. Одна схема обойдется дешевле, но потеряет в надежности. Другая стоит дороже, но выигрывает с обеспечении более стабильной работе и увеличении экономии топлива.

В заключение, важный вывод

Последовательная установка

При такой схеме подключения на обратный трубопровод системы отопления устанавливается один циркуляционный насос, даже если он присутствует в конструкции газового котла. Его производительность должна обеспечить достаточную циркуляцию для котла большей мощности. У каждого котла монтируется транзитная перемычка для возможности аварийного отключения агрегата без остановки отопления в доме.

В заключение, важный вывод

Теплоноситель из обратки сначала поступает в менее мощный источник тепла, а после этого в следующий. Система отопления закрытого типа с одним общим расширительным баком. Обвязка потребует минимальных финансовых затрат, однако может использоваться только в небольших жилых домах с отапливаемой площадью не более 120 м2.

В заключение, важный вывод

Пошаговый монтаж теплогенератора и дымохода

Монтаж своими руками элементов отопительной системы не представляет сложности, особенно при правильной подготовке помещения и непосредственно места, где конструкция будет установлена.

Пошаговая инструкция монтажа состоит из нескольких этапов:

  1. Установка устройства и выравнивание его по вертикали с помощью металлических подкладок или специальных ножек. Необходимо учитывать соотношение патрубка и отверстия, подготовленного для монтажа дымохода.
  2. Приготовить несколько утепленных труб или взять обычные, обернув их волокном из базальта.
  3. Сделать в стене отверстие, которое будет на 35-38 см шире, чем дымоходная труба.
  4. Установить проходной короб из метала, через него пропустить трубу, все оставшееся пространство заполнить базальтовой ватой.
  5. Снаружи дымоходная труба устанавливается вертикально, параллельно стене. Сверху присоединяется своеобразный зонтик, предупреждающий попадание большого количества воды, снизу — сборник для конденсата.
  6. Часть дымохода, идущая от теплогенератора, монтируется под небольшим углом в его сторону.
Пошаговый монтаж теплогенератора и дымохода

После выполнения работ стоит убедиться, что дымоход не находится под коньком крыши и в него не будет стекать вода во время дождя или таянии снега.

Кто же займётся этим делом – вот главный вопрос

Когда речь идёт о таком сложном и ответственном оборудовании как нагревательный котёл системы отопления не стоит рисковать и пытаться все работы провести своими силами. Этот процесс только для профессионалов со знаниями и опытом.

Только они смогут обеспечить и минимальное давление газа в системе в 3,2 мбара, только они при этом не допустят превышения её мощности больше 170 Ватт, чтобы не потекли разъёмы.

Кто же займётся этим делом – вот главный вопрос

Обязательно обеспечьте себе оперативный контроль за работой системы отопления и вы сможете наслаждаться теплом в течение всего периода холодов

Но окончательное решение всё-таки отдайте на откуп Мастеру, который возьмётся всё сделать «под ключ» и который не забудет, что обслуживание системы придётся проводить вам. Цена ошибки в создании системы отопления довольно велика – и тогда, скорее всего, вам придётся отказаться от встречи Нового года за городом.

Присоединение электрокотла к системе отопления

Для начала необходимо установить сам агрегат, надежно прикрепив его к стене. ТЭНовый котел подвешивается на уровне не ниже 1.5 м от пола, индукционный или электродный агрегат можно ставить и ниже, насколько это удобно при выполнении обвязки. При этом два последних вида теплогенераторов монтируются в вертикальном положении.

Осуществить подключение ТЭНового котла, снабженного циркуляционным насосом и автоматикой безопасности, к системе отопления достаточно просто. Ниже представлена схема монтажа, согласно которой надо выполнять обвязку:

Выходные патрубки присоединяются к трубопроводам через шаровые краны, для удобства снабженные американками. К обратной магистрали подключается мембранный расширительный бак, на ней же устанавливается сетчатый фильтр – грязевик. Чтобы его было удобно очищать, не опорожняя всей системы, перед грязевиком ставится дополнительный шаровой кран.

Несколько сложнее установка электрокотлов индукционного и электродного типа. Причина в том, что эти агрегаты не комплектуются насосами, которые нужно задействовать в обвязке отдельно. Кроме того, особенность работы этих котлов требует включения в схему группы безопасности. Она состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана. Последний настраивается на давление срабатывания, что указано в технической документации, прилагающейся к электрическому котлу. Схема обвязки показана на рисунке:

Примечание. На рисунке изображено присоединение индукционного теплогенератора, включение электродного котла будет выглядеть идентично.

Очень часто домовладельцы ставят электрический котел как дополнение к твердотопливному. Это создает дополнительное удобство в эксплуатации отопительного оборудования, особенно в ночное время. Когда дрова в топке прогорают, а сделать новую закладку некому, то в работу включается электронагреватель, поддерживая температуру в системе до самого утра. Кроме того, ночной тариф на электроэнергию существенно ниже, чем дневной. В этом случае совместная схема обвязки выглядит так:

Примечание. На схеме показано ТЭНовый котел в применении  со встроенным насосом. Если надо поставить электродный или индукционный нагреватель, то насос придется купить и установить отдельно на обратную магистраль.

Установка дымохода и котла

Собственно, установка твердотопливного котла в доме не является каким-то сверхсложным процессом. Достаточно всего лишь разместить оборудование на подготовленной основе и выставить его горизонтально по уровню с помощью регулируемых ножек, либо специальных подкладок. Патрубок для дымохода совместить с отверстием в стенке можно с помощью поворота колен.

Стоит отметить, что при монтаже дымохода для твердотопливного котла лучше всего использовать утепленные сэндвич трубы – они помогут избежать скопления конденсата на стенках дымохода. Как вариант, утепление труб можно выполнить самостоятельно из базальтовой ваты.

Установка дымохода и котла

Быстрее и легче всего будет собрать приставной внешний дымоход. Он состоит из вертикальной закрепленной трубы, которая соединяется с патрубком котла посредством тройника. Если дом деревянный, то монтаж дымовой трубы в местах прохождения сквозь стену или перекрытия должен выполняться с соблюдением техники пожарной безопасности.

Методика установки дымохода такова:

  1. В перегородке вырезают квадратное отверстие, по размеру превосходящее сечение трубы дымохода на 38 см с каждой стороны. Так, при сечении канала трубы в 100 мм и толщине утепляющего слоя в 5 см размер отверстия будет равен 100+380×2=860 мм.
  2. Монтируют в проем оцинкованный короб – это будет проходной узел.
  3. Сквозь короб пропускают сэндвич трубу, а пустоты заполняют базальтовой ватой.
  4. Фиксируют внешнюю крышку узла.

В домах, сложенных из кирпича и пеноблока, дымовую трубу монтируют в стальную гильзу с уплотнителем.

Во время монтажа системы отопления с твердотопливным котлом необходимо соблюдать ряд требований к дымоходным каналам:

Установка дымохода и котла
  • минимальная высота дымохода (от колосниковой решетки до козырька) – 5 метров, причем в ней может быть не более трех поворотов;
  • стыковку отдельных секций трубы производят так, чтобы осадки стекали снаружи трубы, а скопившийся конденсат – внутри;
  • горизонтальный отрезок дымохода следует устанавливать со слабым уклоном в сторону котла;
  • внизу дымохода должен быть предусмотрен сборник для конденсата и ревизионный люк;
  • кровельный карниз можно обойти, если установить на дымоходе два колена с уклоном по 30º;
  • крепление трубы кронштейнами нужно производить так, чтобы они не приходились на стыки секций;
  • сверху на дымовую трубу монтируют флюгер или конусовидный колпак.

Обратите внимание, что оголовок дымохода должен находиться выше зоны ветрового подпора крыши данного или соседнего дома, чтобы тяга была устойчивой.

Изготовление корпуса

Поскольку к основной части котла для отопления частного дома будут подключаться электрические провода, и их контакты будут открытыми, то необходимо изготовить корпус, внутри которого спрячутся все внутренние элементы.

Изготовление корпуса

Его производство осуществляют так:

  1. Определяются с размерами. Для этого измеряют высоту нагревательной емкости и добавляют 15-20 см. Ширина должна быть в два раза больше ширины основной части. Глубину можно сделать на 5 см больше аналогичной характеристики бака.
  2. Рисуют схему с определенными размерами.
  3. По схеме вырезают из листового металла прямоугольники, которые будут стенками корпуса.
  4. Сваривают дно, заднюю и одну боковую стенки (для котла с ТЭНами вверху) или верхнюю, заднюю и боковую стенки (для устройства с ТЭНами внизу)
  5. К внутренней стороне приваривают уголки. Вверху должно быть два уголка. Одна их сторона должна быть маленькой частью верха корпуса. Также должно быть два уголка на дне. Они должны находиться вдоль тех краев дна, возле которых еще нет одной боковой и фронтальной стенок.
  6. В уголке сверлят четыре дырки: 2 в нижних, 2 в верхних. Желательно в отверстиях нарезать резьбу или же приварить к ним гайки. Гайки должны находиться с внутренней стороны.
  7. На заднюю стенку приваривают крепления для монтажа на стену. Крепление может представлять собой П-образный профиль с отогнутыми в стороны краями. Нужно использовать 4 такие профиля.
  8. Сваривают вторую часть корпуса. Она должна быть отдельной частью, которая будет фиксироваться на болтах и при необходимости сниматься.
  9. В этой части сверлят четыре дырки так, чтобы они совпали со сделанными отверстиями в другой половинке корпуса.
  10. В дне и одной боковой стенке делают отверстия для патрубков, которые отходят от котла для отопления частного дома. Также еще делают 2 отверстия: первое для входа кабеля, второе для патрубка, к которому будет подключаться расширительный бак. В передней части вырезают отверстие для панели управления.