Система отопления в частном доме: схема от газового котла

При проектировании загородного коттеджа закладывается несколько инженерных систем, обеспечивающих хозяев благами цивилизации. Вопрос, волнующий каждого — комфорт в собственном доме, который трудно представить без стабильной работы отопительной системы.

В городских условиях обогрев жилища осуществляется двумя способами, с использованием центрального или автономного (местного) отопления. Для подавляющего большинства владельцев загородных участков доступен только второй вариант, и все, что им надо сделать — подобрать оптимальный метод обогрева жилья. Обогрев можно осуществлять разными способами, самым распространенным из которых является газовое отопление частного дома.

Особенности водяного отопления: требования к системе

Доминирование водяного отопления в частном секторе объясняется его достоинствами:

• Надежностью системы. Процесс идеально прост и отлажен: нагретая от котла вода циркулирует в трубах по замкнутому контуру, отдает тепло и возвращается обратно.
• Теплоемкостью (и теплоотдачей) воды. Она достаточна, чтобы эффективно и равномерно обогревать жилой дом. Остальные теплоносители (в том числе и антифризы) обладают худшими показателями.
  
• Дешевизной. Вода — дешевый и экологичный теплоноситель.

Недостатками можно считать:

• Затратный монтаж трубопровода.
• Постоянный расход средств на нагрев системы (а где он не постоянный?).
• Тепловую инерцию. Эффект после включения водяного отопления ощущается не сразу (по сравнению с воздушным).
• Уход. Необходимо следить за состоянием системы: металлические элементы подвержены коррозии, радиаторы отопления должны содержаться в чистоте (пыль уменьшает теплообмен).
  
• Особенности функционирования. Выключение отопления на зиму может привести к аварии (вода замерзнет и разорвет трубы). Владельцы летних дач должны подумать о замене воды на антифриз (или о замене системы).

Прежде, чем вода побежит по трубам, отдавая тепло и поднимая настроение, ее необходимо нагреть. Способ нагрева (вид отопления) выбирается, исходя из нескольких критериев:

• Доступность топлива (его цена и возможность бесперебойного получения).

• Затраты на монтаж системы (стоимость работы, оборудования и материалов).
• Затраты на обслуживание и ремонт.

Компоненты системы

До начала работ составляется проект будущей отопительной системы. Схема отопления частного дома с газовым котлом учитывает размер и местоположение постройки, на основе чего подбираются компоненты:

1. Теплогенератор

Вид отопительной системы определяется выбранным топливом. В зависимости от используемого топлива встречаются:

• Газовые котлы. Газ можно получать централизованно или создать собственное хранилище.
• Дизельные.

• На твердом топливе. Сырьем служит уголь, дрова, торф, топливные брикеты или пеллеты (древесные топливные гранулы).
• Электрические. Используются электролизные (электродные), индукционные аппараты, а также котлы на ТЭНах.
• Комбинированные. Популярны варианты — комбинации газа с твердым или жидким топливом.
• Универсальные. Конструкция имеет несколько топок для разных видов топлива.

2. Трубы

Монтаж газового отопления в частном доме предусматривает использование нескольких видов труб:

• Стальные. Встречаются обычные и оцинкованные изделия, которые соединяются как сварным, так и механическим (резьбовым) способом. Могут стать причиной аварии (разрыв), если допустить замерзание воды.
• Полимерные (пластиковые). Не подвержены коррозии, бесшумны, без проблем переносят мороз. Трубы обладают значительным коэффициентом теплового расширения и плохо справляются с высокими температурами (для обустройства дымохода и обвязки котла подходят только металлические трубы).

• Металлопластиковые. Композитные (многослойные) изделия, надежные и долговечные. Монтаж проводится с помощью фитингов.
• Медные. Не боятся замораживания из-за своей пластичности, обладают высокой теплопроводностью (выше, чем у стальных изделий). Медные трубы подвержены электрохимической коррозии и к тому же дороги.

3. Расширительный бак

Вода обладает значительным тепловым расширением (при нагреве до 90°C ее объем увеличивается на 4%). Если в открытой (не герметичной) системе это не критично, то в закрытой (с принудительной циркуляцией) — чревато повреждением оборудования. Чтобы не испортить систему и компенсировать давление в трубах, в нее встраивают расширительный бак (гидроаккумулятор).

Расширительный бак представляет собой герметичный стальной (иногда нержавеющий) баллон, состоящий из двух отсеков. Между отсеками встроена гибкая мембрана, разделяющая горячий теплоноситель и сжатый давлением газ.

4. Радиаторы

Производители выпускают батареи для разных систем отопления; они различаются по материалу изготовления (чугун, сталь, алюминий, биметаллические радиаторы) и по количеству секций. Существует несколько типов радиаторов отопления:

• Секционные. Старые чугунные радиаторы и современные трубчатые стальные разновидности.
• Панельные. Стальные цельноштампованные, с нагревательными и конвекционными пластинами, от которых зависит тепловая мощность радиатора.
• Вертикальные (полотенцесушитель).
• Конвекторы.
• Системы «теплый пол».

5. Приборы и фурнитура

Система водяного отопления нуждается в контроле. Для этого предназначены:

• манометры;
• регулирующие и предохранительные клапаны (запорные вентили и терморегулирующие краны).

Газовое отопление: виды снабжения

Существует два способа подведения газа к дому — централизованный и автономный; выбор целиком зависит от расположения жилья.

• Магистральный газ. Непрерывная подача газа более функциональна и экологична, однако не лишена недостатков. Газовые трубы обычно прокладывают под землей, что продлевает эксплуатацию, но обходится дороже. На стоимость работ также влияет удаленность газопровода; для согласования подключения необходимо подготовить и согласовывать пакет документов. Неоправданно затянутые сроки подключения и высокая стоимость работ заставляют обратить внимание на альтернативный способ газификации.
• Газгольдер. Под громким названием скрывается резервуар для хранения сжиженного природного газа. Когда поблизости нет магистрального газопровода, выходом станет газгольдер, принципом действия напоминающий огромную зажигалку и подходящий под любой вид котла. Автономное газовое отопление загородного дома — частое явление в Европе, где бережливый хозяин и не подумает тянуть ветку в несколько километров. Грамотно подобранный газгольдер (учитывающий расход топлива домохозяйством), пополняется 2-3 раза в год.

Преимущества и недостатки газового отопления

Использование газа в качестве отопления обладает массой преимуществ:

• Стоимость. Газовое отопление выгодно благодаря лучшему соотношению цены и КПД по сравнению с другими видами топлива.
• Безопасность. Благодаря автоматике отпадает необходимость постоянного внимания к процессу. За работой следят датчики, задача хозяев — регулировка температуры в доме.
• Размеры. Газовый котел имеет небольшие габариты, что позволяет расположить его в небольшой комнате. Помещение для хранения топлива не нужно (что не скажешь о дровах, угле или солярке).
• Экономичность. Современные газовые котлы способны обогревать большие площади; некоторые модели (двухконтурные) дополнительно поставляют горячую воду.
• Независимость. Газгольдер позволяет домохозяйству не зависеть от коммунальных служб.

• Экологичность. Топливо хранится в газгольдере, продукты горения уходят через дымоход (не надо выгребать золу, отсутствует неприятный запах).

Отопление дома газом имеет некоторые отрицательные моменты:

• Установку котельного оборудования, работающего на природном газе, согласовывают со службой Газтехнадзора, что сопровождается составлением проекта, договора и сбором разрешающих документов (лицензий).

• Для безопасной работы системы необходимо отдельное помещение с хорошей вентиляцией, отдельным выходом на улицу и дымоходом. Также необходима автоматика, отслеживающая утечки газа. Системы с открытой (атмосферной) горелкой потенциально пожароопасны.
• Изменение давления газа в трубопроводе может привести выходу котла из строя. Некоторые модели адаптированы к подобным форс-мажорам.
• Некоторые системы нуждаются в электроэнергии.

Конструктивные схемы разводки отопления загородного дома

Особенности конструкции позволяют разделить схемы разводки отопления по типам:

• Одно- и двухконтурная (одно- и двухтрубная). Схема зависит от типа котла; одноконтурный используют только для отопления, двухконтурный способен еще и нагревать воду.
• Попутная и тупиковая. Разновидности двухтрубной разводки. В первом случае движение горячего и охлажденного потока происходит в одном направлении, и время оборота воды для каждого радиатора (и скорость их нагрева) одинаково. Тупиковая схема предполагает встречное движение потоков; при этом радиаторы, расположенные ближе к котлу, нагреваются быстрее.
• Вертикальная и горизонтальная. Условное деление по положению труб (стояков), подающих воду к радиаторам. Для одноэтажных частных домов используется горизонтальная схема. В жилищах с 2-3 этажами ее используют, если вертикально расположенные трубы не вписываются в дизайн (горизонтальные легче спрятать).

Принципиальные схемы газового отопления

Установка газового отопления — выгодное решение для загородного дома. Подключение систем газового отопления проходит по двум принципиальным (подходящим не только для газа) схемам:

С естественной циркуляцией

Их часто называют самотечными или гравитационными системами; принцип действия основан на физических свойствах теплоносителя. Нагретая вода имеет меньшую плотность, чем холодная. Давление обратного тока остывшей жидкости (прошедшей через трубы и отдавшей тепло) вытесняет из котла горячую. По стояку отопления она поднимается вверх, заполняя горизонтальные трубы и радиаторы.

Чтобы система работала эффективно, и вода не застаивалась, монтаж труб отопления проводится с уклоном 3-5°, а котел устанавливается как можно ниже (например, в подвале). У схемы есть очевидные преимущества:

• Простота. При монтаже необходимо выполнить только одно условие — организовать уклон трубопровода.
• Независимость. Схема с газовым котлом отопления не нуждается в электроэнергии.
• Тишина. В схему не включены приборы (циркуляционные насосы) создающие фоновый шум.
• Практичность. Срок службы составляет 25-30 лет без капитального ремонта.

 Есть и недостатки:

• Ограничение длины контура. Чтобы система функционировала эффективно, длина замкнутого контура не должна превышать 30 м, что осуществимо только в небольших домах.
• Обслуживание. Самотечные конструкции подвержены засорению; необходима периодическая промывка.

С принудительной циркуляцией

В схему включаются водяные насосы, заставляющие воду циркулировать принудительно. Насосная схема не ограничивает использование схем отопления; возможны верхний и нижний розливы теплоносителя, одно- и двухтрубная схема. Циркуляционный насос чаще устанавливается перед котлом и позволяет обходиться без организации уклона трубопровода.

Комбинированная система

Совмещает предыдущие типы, со своими особенностями:

• Разводка из металлических труб монтируется с уклоном.
• Насос подключается при помощи обводной трубы (байпаса).

Если электросеть работает с перебоями, обогрев дома идет за счет естественной циркуляции; насос включается, если нужно быстро прогреть дом.

Параметры выбора

Принцип работы газовых котлов прост: при сжигании газа выделяется энергия, которая аккумулируется водой, а затем высвобождается в жилых помещениях, нагревая их. Существует несколько критериев, которые помогают оценить выгоду той или иной модели газового устройства. Помимо компании-производителя и цены прибора большинство критериев взаимосвязаны; это делает возможной проведение комплексной оценки.

Мощность является ключевым фактором, обеспечивающим бесперебойную работу системы. При оценке необходимой мощности учитывается площадь и параметры жилья (высота потолков, количество окон), а также зимние температуры в месте расположения дома. Для нормальной эксплуатации (долгой и без поломок) котел должен иметь запас по мощности.

От этого параметра зависит:

• Место установки. Определяет тип компоновки прибора. Настенный (позволяет сэкономить место) или напольный (более мощный, надежный и дорогой).
• Тип горелки. Открытый или закрытый. Устройство горелки определяет способ удаления продуктов сгорания (дымоход с естественной тягой или принудительная вентиляция).
• Контуры. Выбор хозяев — будет ли котел только согревать дом, или еще обеспечивать семью горячей водой.
• Экономичность. Она зависит от КПД котла и у последних моделей составляет 90-95%.

• Оснащенность. Приобретенный вместе с котлом программатор (регулятор температуры) способен сэкономить 20-25% затрат на отопление. Безопасность эксплуатации можно повысить с помощью дополнительных элементов: датчика пламени (если пламя погасло, подача газа прерывается автоматически), датчика контроля тяги, датчика блокировки котла (при отключении газа).

Чтобы подобрать подходящее устройство по описанным критериям, необходимо:

• Определить требуемую мощность с учетом площади жилья. В среднем принимается расход 1 кВт на 10 м2.
• Если нужен двухконтурный котел (не только согревать, но и обеспечивать горячей водой), выбирается котел с запасом по мощности не менее 25%.
• Если перебои в подаче электричества — суровая реальность, выбирается прибор с механической автоматикой. В сочетании с естественной циркуляцией получится практичная и надежная, хоть и несколько старомодная система.
• Если проблемы с электричеством отсутствуют, приобретается современный агрегат с электронной автоматикой и принудительной (по умолчанию) циркуляцией.

Приобретение газового котла

При покупке стоит выбирать организацию, которая занимается не только продажей котлов и сопутствующего оборудования, но и их установкой. Такой подход позволяет:

• Получать советы специалистов не только при покупке, но также при монтаже, отладке и эксплуатации оборудования.
• Быть уверенным в качестве котла и его сервисном обслуживании (своевременной поставке запчастей).
• Быть уверенным в отсутствии проблем с гарантийным обслуживанием (которые могут появиться, если установка проводилась сторонним мастером).

Порядок обустройства системы газового отопления в частном доме

Порядок действий можно описать следующим образом:

• Составление проекта и его утверждение (при подключении к магистральной линии), заключение контракта с монтажной бригадой.
• Покупка газового оборудования (требования проекта не ограничивают выбор модели).
• Установка газгольдера или врезка и подключение к общей линии.
• Установка и подключение котла.
• Пробный запуск, технологические проверки.

Газовый камин

Многие владельцы загородных домов используют газовый камин как альтернативу газовому водяному отоплению; они находят данный способ практичным — камин украшает интерьер и экономит средства. Камин справляется с задачей, если площадь жилья небольшая (до 60 м2); в основном он используется как источник дополнительного или резервного отопления.

Покупателям предлагаются камины разного размера, дизайна и типа установки (встречаются встраиваемые, пристенные и островные модели). Конструктивно (автоматика, горелки) они совпадают с газовыми котлами. Камины, в отличие от котла, располагаются в жилой комнате и нагревают непосредственно воздух; они соответствуют высоким стандартам экологической и противопожарной безопасности.

Газовое отопление частного дома — современный способ обеспечить комфорт семьи; автономное отопление позволит достигнуть независимости от аварий и профилактических плановых ремонтов магистральных сетей. Особенно удобны автоматизированные системы, следящие за экономным расходом топлива, меняющие температуру по расписанию и контролирующие безопасность процесса.