Варіанти опалення заміського будинку: вибір котла

Зростання цін на енергоносії призводить до стабільного підвищення комунальних тарифів. Знос котельного обладнання і старі магістралі знижують надійність централізованої подачі тепла. Існують автономні варіанти опалення заміського будинку: правильний вибір котла знизить залежність від зовнішніх факторів, що підвищить економічність і функціональність системи. Зарубіжні і вітчизняні виробники випускають генератори тепла для приватних будинків. Генератори працюють на електриці, твердому, рідкому і газоподібному паливі. Кожен вид енергоресурсу має характерні переваги і недоліки, проте вибір котла залежить від доступного палива.

Правильний вибір котла для приватного будинку підвищить економічність і функціональність системи опалення

3 Пічне опалення на дровах

4 Опалення з використанням твердопаливних котлів

5 Газове опалення приватного будинку

• 5.1 Потужність газового котла
• 5.2 Кількість контурів
• 5.3 Тип камери згоряння: відкритий і закритий
• 5.4 Система відводу продуктів згоряння
• 5.5 Витрата газу на опалення будинку 100 м2

6 Електричне опалення

Варіанти опалення заміського будинку: як вибрати котел

Як вибирають котел опалення приватного будинку? Індивідуальне будівництво передбачає наявність проекту, до складу якого входить теплотехнічний розрахунок будівлі. Схеми, деталізація та рекомендації проектувальників з облаштування системи опалення складають інженерну частину документа. Якщо немає готового рішення, то стаття пропонує читачеві принцип самостійного вибору котельного обладнання.

Потужність генератора повинна відповідати теплової навантаженні опалювальних приміщень. Відхилення призводять до нерівномірного прогріву приладів опалення, перевитрати палива, перегрівання теплоносія і поломки обладнання.

При розрахунку потужності котла необхідно враховувати теплове навантаження опалювальних приміщень

Формула визначення потужності котла:

Wкот = (S х Wуд)/10 (кВт), де

Wкот — потужність котла, кВт; S — опалювальна площа, м2; Wуд — питома потужність кліматичної зони на 10 м2 площі приміщення, кВт.

Таблиця 1. Значення питомої потужності по кліматичним зонам:

Кліматична зонаПодмосковьеСеверные районыЮжные районыУдельная мощность1,2÷1,51,5÷2,00,7÷0,9

Важливо! Спрощений метод розрахунку потужності (1 кВт на 10 м2 площі) не враховує кліматичні умови місцевості, висоту, матеріали та ступінь утеплення будинку.

Вибираючи опалювальне обладнання потрібно брати до уваги кліматичні умови місцевості

Ефективна робота автономного опалення неможлива без дотримання комплексу заходів:

• утеплення стель, підлог, зовнішніх стін, покрівлі, підвалів, горищ, установка склопакетів і сучасних дверних блоків;
• проведення попереднього теплотехнічного розрахунку (визначення тепловтрат через огороджувальні конструкції);
• сумісність обладнання системи опалення — проектні рекомендації;
• якісний монтаж системи, дотримання правил пусконалагоджувальних робіт та експлуатації устаткування;
• своєчасна профілактика — промивка та гідравлічне випробування системи опалення по закінченні опалювального періоду;
• попередня водопідготовка — фільтрація і пом'якшення котлової води.

Ефективність опалювальної системи безпосередньо залежатиме від якості її розрахунку та монтажу

Типи систем водяного опалення

Водяна система опалення проста, надійна і економічна: котел виробляє, а водяний потік з вторинного контуру передає теплову енергію в житлове приміщення. Об'єм води в системі опалення умовно приймають як 15 літрів на 1 кіловат потужності котла. Укрупнені нормативи враховують заповнення котлового і вторинного контурів, ємність радіаторів, стояків, труб розводки, теплообмінників, гідравлічних роздільників, розподільних гребінок і баків-акумуляторів тепла.

Природний перенесення теплової енергії відбувається за законами гравітації. Примусова циркуляція теплоносія робить процес спрямованим, прогнозованим і керованим.

Водяна система опалення — сама проста і надійна в експлуатації

Опалення будинків до 100 кв. м

Опалення будинків невеликої площі не вимагає установки насосного обладнання — рух теплоносія відбувається природним чином. Рідина, проходячи по теплообміннику котла, нагрівається. Щільність середовища зменшується, а обсяг збільшується і виштовхує потік з котла в головний стояк. Нагріта вода піднімається вгору, потрапляє в розподільну магістраль, потім прилади опалення. Передавши тепло корпусу радіатора, теплоносій остигає, а його щільність збільшується. На виході з опалювальних приладів охолоджена вода потрапляє в зворотну лінію і рухається в напрямку котла.

Подаючий і збирає трубопроводи прокладають з ухилом у напрямку руху потоку (подаюча лінія до приладів опалення, зворотний трубопровід до котла).

Водяна тепла підлога — найпоширеніший спосіб опалення приватного заміського будинку

Опалення будинків понад 100 кв. м

Будинки, площа яких більше 100 м2, обладнають системою примусової циркуляції теплоносія. Потужність котла і насоса залежить від теплового навантаження приміщення, сумарних втрат тепла, кількості опалювальних контурів і приладів. Традиційно насоси встановлюють на байпасі зворотної лінії, по якій охолоджений теплоносій повертається в котел. Додатково нагнітають тиск в системі ГВП великої протяжності і незалежних низькотемпературних опалювальних контурах теплих підлог.

Циркуляційні насоси для опалення вибирають такий елемент системи, з урахуванням номінальної продуктивності і напору. Експлуатаційні характеристики насоса, що зазначені у технічному паспорті, повинні відповідати розрахунковим значенням.

Будова і пристрій циркуляційного насоса

Розрахунок продуктивності насоса:

G ≅ Q/(ΔT х 1,16) (м/з, л/з, м3/годину), де

G — продуктивність циркуляційного насоса, м3/год;

Q — максимальна потужність котла, згідно з паспортними даними, кВт;

ΔT — різниця температур в подавальному і зворотному трубопроводі системи опалення, °C;

1,16 — коефіцієнт питомої щільності води, Втч/кг℃.

Принцип роботи циркуляційного насоса

Розрахунок напору циркуляційного насоса:

Н ≅ (R х L х Zƒ)/1000 (м), де

Н — напір циркуляційного насоса, м;

L — сумарна довжина подаючого і зворотного трубопроводу, м;

R — максимальне значення опору на прямих ділянках (Па/м, 0,015 паскаль на 1 погонний метр);

Zƒ — добуток коефіцієнтів запасу на місцеві опори, Па: опір в кульових кранах, вигинах і фітинги; внутрішній опір в дроселях і термостатичних регуляторів; опір у змішувачах і водорозбірних кранах. Якщо система опалення включає вентилі, фітинги, терморегулювальні вентилі, змішувачі, то Zƒ = а х b х c.

Схема підключення циркуляційного насоса системи опалення

Сучасні технології дозволяють автоматично регулювати частоту обертання ротора. Насос самостійно реагує на пікові зміни експлуатаційного навантаження. Адаптовані моделі теплогенераторів автономного опалення оснащують вбудованим в котлової контур циркуляційним насосом.

Пічне опалення на дровах

Екологічний і незалежний варіант водяного опалення від печі на дровах успішно застосовують жителі деяких регіонів Росії. Причини організації пічного опалення приватного будинку без газу і електрики — відсутність чи віддаленість газопроводу, висока ціна підключення комунікацій.

Опалювальні печі з цегли володіють великою вагою, їх встановлюють на окремий фундамент. Топку викладають вогнетривкою цеглою. Всередині встановлюють зварної змійовик із сталі товщиною 3÷5 мм, який з'єднують з контуром водяного опалення. Іноді котлової контур вбудовують в масив кладки, екрануючи від зони високих температур.

В заміському будинку можна використовувати пічне опалення на дровах

Розміри, форма і положення теплообмінника повинні забезпечувати необхідний нагрів теплоносія. Змійовик, розташований в тілі кладки, дозволяє отримати на виході прогрів, достатній для роботи низькотемпературного контуру теплої підлоги (30÷60°C). Загальних рекомендацій влаштування печей з цегли немає. Досвідчені пічники виконують роботу за власними розрахунками та кресленнями, зберігаючи секрети майстерності в найсуворішій таємниці. Вартість послуг професійних пічників (починаючи від 40 тисяч рублів і вище) залежить від регіону, матеріалів і конструкції вогнища.

Перевага кам'яних дров'яних печей опалення: індивідуальний вибір проекту та ремонт, доступний для самостійного виконання. Масив і теплоємність матеріалу дозволяє акумулювати теплову енергію. Випромінювання тепла з поверхні кладки не припиняється після закінчення горіння дров, що створює комфортні умови в будинку. Печі на дровах додатково використовують для приготування їжі, розігріву води і господарських потреб.

Дров'яні печі Термофор з поверхнею для приготування їжі

Недолік роботи водяного опалення від цегляної печі на дровах: зниження швидкості руху теплоносія при охолодженні каменю. Установка циркуляційного насоса підвищує ефективність опалення, але робить систему залежною від електропостачання.

Опалення з використанням твердопаливних котлів

Заводські моделі класичних дров'яних котлів відносять до категорії твердопаливних. Енергонезалежне обладнання виконують з чавуну або сталі. Довговічні чавунні агрегати складаються із збірних секцій, що дозволяє ремонт і заміну елементів. Сталеві моделі витримують різкі перепади тиску і температур. Недоліки класичних твердопаливних котлів: необхідність частих завантажень палива і механічне чищення топки, димоходу, зольника.

Оптимальний варіант для опалення заміського будинку — комбінований котел (дрова/електрика)

Піролізні (газогенераторні) агрегати відрізняє час роботи на одній закладці до 10 годин, ККД 90%, повне згоряння палива. Однак умови стабільного горіння залежать від якості дров (вугілля) і повноти завантаження топкової камери. Регулювання та автоматизація в процесі піролізу неможлива, тому потужність агрегату змінюється поетапно, від початку, піку і закінчення горіння.

Пристрій твердопаливних котлів тривалого горіння принципово відрізняється від піролізних. Конструкції з вертикальною топкою і дозованим припливом повітря збільшують час горіння.

Вигляд у розрізі традиційного твердопаливного котла (ліворуч) і твердопаливного котла тривалого горіння (праворуч)

Можливість застосування будь-якого з видів твердого палива і перехід на альтернативний спосіб опалення підвищує привабливість комбінованих моделей. Модифікація агрегатів дозволяє при необхідності встановлювати в топці газові пальники та електричні нагрівачі. Рекомендації виробника, що зазначені в паспорті котла, полегшують монтаж агрегату, встановлення димаря і вибір додаткового обладнання.

Особливим попитом у покупців користуються моделі комбінованих котлів опалення (дрова/електрика). Ціна агрегатів однакової потужності представлена для порівняння в оглядовій таблиці:

Опис агрегату (паспортні технічні характеристики)Потужність, кВтГабариты (ДхШхВ), ммЦена, рубТвердотопливный піролізний котел Буржуй-До (Стандарт — 10), підлоговий:

• площа опалюваних приміщень — до 90 м2;
• паливо: деревина, торф, брикети, вугілля (калорійність до 5000 Ккал);
• одноконтурний сталевий теплообмінник;
• ККД 82 — 92%, max робоча температура 95°C;
• приблизний інтервал завантажень 5 — 10 годин;
• країна виробник — Росія.

10430х740х80036800Твердотопливный котел в підлоговому виконанні Buderus Logano S111-2-12:

• площа опалюваних приміщень 120 м2;
• рекомендоване паливо — буре вугілля (витрата 5,3 кг/годину), допустиме — деревина та брикети, кокс;
• одноконтурний сталевий теплообмінник;
• ККД 74÷86%, max робоча температура 95°C;
• країна виробник — Німеччина.

13,5730х600х87540000÷75000Твердотопливный котел тривалого горіння Zota Тополь М-14 (з можливістю комплектації газовим пальником і електричними нагрівачами):

• площа опалюваних приміщень — до 140 м2;
• вид палива: вугілля, дрова;
• одноконтурний сталевий теплообмінник;
• ККД 75%, max робоча температура 95°C;
• приблизний інтервал завантажень 10 — 12 годин;
• країна виробник — Росія.

14845х440х87528245

Вітчизняні розробки отримали визнання споживача в категорії якість-ціна твердопаливних котлів для опалення приватного будинку. Відгуки, які власники залишають обладнання на незалежних форумах, свідчать про конкурентоспроможність російських брендів.

Газове опалення приватного будинку

Статистика стверджує, що 2/3 автономних систем теплопостачання є варіантом газового опалення заміського будинку. Дешеве паливо виправдовує високу вартість агрегатів: газ надходить у топку автоматично, постійний контроль над процесом горіння не потрібен. Газові генератори тепла комплектують пальником, вбудованим циркуляційним насосом, розширювальним баком, теплообмінником, системою безпеки і групою автоматики. Розглянемо класифікацію котлів на газовому паливі та наведемо приклад розрахунку витрати газу на опалення приватного будинку.

Автономне опалення заміського будинку з використанням газоподібного палива

Потужність газового котла

Газовий котел вибирають по потужності агрегату. Стандартна умова — 1 кВт потужності котла на 10 квадратних метрів площі дотримується в тому випадку, якщо конструктивні елементи будівлі утеплені, і висота стелі не перевищує 3 метри. Старість огороджувальних конструкцій або установка теплообмінника для гарячої води є причиною вибору генератора тепла з запасом продуктивності.

Важливо! Заявлена в технічному паспорті потужність агрегату, відповідає нормативному тиску в підвідної газової магістралі (0,003 МПа низький тиск). На практиці тиск газу нижче договірних значень, тому і потужність котла може істотно відрізнятися від тієї, яка зазначена в паспорті.

При виборі потужності газового котла враховують норму 1 кВт на 10 кв. м

Кількість контурів

Сталеві одноконтурні опалювальні агрегати з мідним теплообмінником застосовують для опалення невеликих будинків. Опалювальні газові генератори, оснащені автоматикою, використовують для радіаторного опалення та низькотемпературного контуру теплої підлоги. Для гарячого водопостачання систему доповнюють бойлером і циркуляційним насосом.

Двоконтурні газові котли використовують для опалення та підготовки гарячої води. Існують підлогові моделі двоконтурних газових котлів з чавуну, вбудованим накопичувальним бойлером. Настінний варіант полегшених конструкцій, з опалювальним кільцем і проточним водонагрівачем, виконують зі сталі.

Газовий настінний двоконтурний котел Vaillant

Тип камери згоряння: відкритий і закритий

Відкриті топки забирають повітря для горіння газу з приміщення, в якому встановлений котел. Обладнання повинно розташовуватися в спеціальній топкової кімнаті, оснащеній приточною вентиляцією і вертикальним димоходом.

Газові котли з закритою камерою згоряння працюють завдяки примусового забору повітря з вулиці. Попутний відведення продуктів горіння підігріває порцію свіжого повітря і збільшує ККД теплогенератора.

Газопостачання приватного будинку з використанням газогельдера і газогенератора

Система відводу продуктів згоряння

Класичний спосіб видалення відпрацьованих газів — природна тяга або примусова витяжка через димар. Сучасний варіант — коаксіальна витяжка типу труба в трубі. Подібна система видалення відпрацьованих газів не вимагає установки класичного димоходу. Продукти згоряння виходять назовні по внутрішній трубі. У зазор між внутрішньою та зовнішньою оболонкою труби всмоктується свіже повітря, збагачене киснем. Зовнішні погодні умови не впливають на подачу повітря в топкову камеру та відведення відпрацьованих газів.

Важливо! Котли на газовому паливі відносять до вибухо - і пожежонебезпечних агрегатів. Регламент установки генератора прописано в нормативних документах, що стосуються індивідуальних котельних установок. Дотримання правил вимагають міркування особистої безпеки: при нестачі кисню природний газ згоряє не повністю. Утворюється моно оксид вуглецю (CO↑), не має кольору і запаху. Наявність 1% чадного газу в повітрі приміщення небезпечно для здоров'я і життя людини. Витік палива і утворення вибухонебезпечної газоповітряної суміші може призвести до сумних наслідків.

Підлоговий газовий котел краще встановлювати в окремому приміщенні

Витрата газу на опалення будинку 100 м2

Попередній розрахунок витрати газу проводять для визначення економічної рентабельності генератора і доцільності використання інших видів палива. Передбачуваний витрата газу можна дізнатися з технічного паспорта котла. Виробники вказують годинну потреба ресурсу. Значення множать на 720 (кількість годин у добі і днів у місяці), потім ділять на 2 (рекомендована поправка потужності) і множать на 7 (усереднений опалювальний період).

По теорії, економічна робота генератора тепла дозволяє виробляти 1 кВт теплової енергії при спалюванні 0,1 м3 газу. Значить, спалюючи один кубометр газоподібного палива, можна опалювати протягом однієї години житловий будинок площею 100 квадратних метрів. Добовий витрата газу 24 м3.

Стаття по темі:

Підлогові газові котли для опалення будинку. Вибір оптимальної моделі. Переваги і типи газового обладнання. Одно - і двоконтурні агрегати. Вибір потужності котла. Схеми систем опалення.

Максимальна ціна за кубометр газу для населення 7 рублів 29 копійок (Росія, Омськ, березень 2016 року). Вартість палива для опалення житлового будинку площею 100 м2 складе 175 рублів за добу або 5250 в місяць. Якщо врахувати, що нормативна тривалість опалювального сезону залежить від кліматичної зони, і з максимальною навантаженням котел працює не постійно, то річний рахунок за газ не перевищить 20000 рублів.

Добовий витрата газу для опалення будинку площею 100 кв. м становить 24 куб. м

На практиці витрата газу для автономного опалення визначають за приладом обліку. Сума рахунків за газ протягом опалювального сезону порівнянна із сумою централізованого опалення приватного будинку за місяць! За відгуками власників автономних опалювальних систем з газовим котлом, витрати на проект, обладнання та монтаж системи опалення окупаються протягом 3÷5 років.

порада! Система зворотного зв'язку (датчики температури і програматор) газового котла забезпечить економію палива до 20%.

Таблиця 3. Моделі газових котлів для опалення приватного будинку (ціни):

Марка котла, країна виробник, мощностьЦена, рубГазовый підлоговий котел Lamborghini ERA F 32 M, виробництво Італія. Номінальна потужність 32 кВт, ККД 90,9÷92%, один контур.62000Настенный газовий котел Ferroli Domina C N 13 (відкрита камера згорання), виробництво Італія. Номінальна потужність 13 кВт, ККД 93%, два контури.31165Настенный газовий котел Protherm Гепард 23MOV, виробництво Чехія. Номінальна потужність 23,3 кВт, ККД 90%, два контури.30340Газовый підлоговий котел АОГВ-17,4-1 (М) Eurosit, виробництво Росія. Потужність 17,4 кВт, одноконтурний.13969Настенный газовий котел Aton Compact АОГВМНД — 12,5 ЕВ, виробництво Україна, (закрита камера згоряння). Потужність 12,5 кВт, ККД 90%, два контури. 23350Газовый парапетний котел Аляска АОГВ 10С, виробництво Росія. Потужність 10 кВт, ККД 90%, один контур.20615Напольный одноконтурний газовий котел BaltGaz Therm КСГ — 10, виробництво Росія. Потужність 10 кВт, ККД 87%, один контур. 13700

Електричне опалення

Простий, швидкий і, на перший погляд, недорогий спосіб прогріву заміського будинку — установка електричного котла. Однак експлуатаційні витрати значно перевищують всі існуючі системи теплопостачання.

Головна умова стабільної роботи електроопалення — безперебійне постачання і достатня потужність електричної проводки. Розумно використовувати комбіновані варіанти електричного опалення заміського будинку.

Схема підключення електричного котла в опалювальну систему

Зовнішній вигляд електричного котла нагадує класичний теплообмінник серії вода-вода: камера циліндричної форми, усередині якої розташовані теплові електронагрівальні елементи. Генератор працює від побутової або трифазної мережі (напруга 220 або 380 В). За принципом нагріву розрізняють електродні (тенові) та індукційні моделі. ККД електричних агрегатів — 90%. Існують моделі електричних котлів одне і двоконтурного виконання.

Таблиця 4. Електричні котли для опалення заміського будинку (варіанти і ціни):

Марка котла, робоча напруга, мощностьЦена, рубЭлектрический котел Thermo Trust ST 9, потужність 9 кВт, 220/380 Ст. 14050Электрический котел Эван ЭПО 12 Стандарт -Економ.7420Настенные електричні котли Северянин 3-10 кВт, ККД 93%.12198 — 17423Электрический котел Интойс Оптима 12 (з насосом), потужність 12 кВт, робоча напруга 380 Ст. 32900

Питання про те, яке опалення краще для приватних будинків, кожен власник вирішує сам. Однак потрібно пам'ятати, що економічна доцільність новомодних тенденцій сумнівна, а ремонт високотехнологічних котлів у віддаленій місцевості проблематичний. Оптимальний варіант комбінація агрегатів з різним паливом.