Трубы и котлы для отопления, что надо знать при выборе!

Выбор труб.
Что такое скрытая и открытая трубная разводка?
При скрытой разводке трубы после выхода из котельной прячутся в стенах. Скрытая разводка выполняется до финишной отделки помещений, но, желательно, после штукатурки стен, чтобы уже был известен уровень точек навески радиаторов (толщина штукатурки).
Да и радиаторы лучше навешивать после штукатурки. Если же штукатурка выполняется после навески радиаторов, то для оштукатуривания стен их надо будет снять и часто (почти всегда) при обратной навеске "вдруг" выясняется, что трубы погнули, уплотнительные резинки потеряли, и вообще, то, что раньше подходило идеально, сейчас и близко не подходит.
Чтобы скрыть трубы, в стенах прорезаются длинные "траншеи" - штробы, по которым трубы подводятся к каждому радиатору. Затем штробы заделывают, и труб уже не видно. Стены становятся гладкими, ничто не мешает оформлению комнат и расстановке мебели. Там, где это удобно, трубы можно прокладывать и под полом. Трубы в стенах и под полом прокладываются целыми кусками, "спрятанных" резьбовых соединений труб не должно быть, а значит, не будет и возможности протечки.
При открытой разводке трубы проходят вдоль стен, как правило, над полом (при двухтрубной схеме). Если разводка сделана аккуратно, то она неплохо смотрится и может быть выполнена уже после отделки помещения.
Трубы подводятся к радиаторам, и хочется, если разводка скрытая, чтобы и подсоединяющих труб не было видно. Для этого используют подводку труб "в стену".
Чем отличаются подводка труб "в пол" и подводка "в стену"?
При подводке "в стену" трубы подходят к радиатору "сзади", от стены, если разводка труб открытая, и из стены, если разводка труб скрытая. Если разводка скрытая, труб не видно совсем, они уходят в стену с помощью угловых подключений.
При подводке "в пол" трубы подходят к радиатору снизу, из пола, а там, под полом, могут прокладываться как угодно. В этом случае кусочки труб под радиатором видны, возникают сложности при покрытии пола (надо резать плитку на мелкие кусочки, разрезать ковролин или сверлить паркет) и, к тому же, не очень удобно при уборке протирать пол под радиатором.
Что такое "зажатая" система?
Иногда при монтаже системы отопления возникает желание сэкономить и использовать трубу потоньше. Кажется, что достаточно поставить насос помощнее - и теплоноситель будет двигаться.
Экономия на приобретении трубы будет "съедена" необходимостью покупать более дорогой и мощный насос. А может даже оказаться, что любой мощности насоса будет недостаточно для преодоления сопротивления в трубе – система "зажата".
Теплоноситель в трубе должен двигаться с определенной скоростью, чтобы в каждую секунду достаточный объем горячего теплоносителя поступал в радиаторы, и достигалась нужная теплоотдача. Этот объем называют расходом теплоносителя. Чем выше скорость движения теплоносителя, тем больше его расход.
Но при повышении скорости возрастает и сопротивление (трение) в трубе. То есть, с увеличением расхода теплоносителя увеличивается и сопротивление системы. Если использовать трубу толще, сопротивление понизится, тоньше - повысится.
При слишком тонких трубах, сколько бы ни увеличивалась мощность насоса, расход теплоносителя в системе остается небольшим, а сопротивление в трубе (давление, напор) возрастает. Теплоноситель в такой системе не двигается или двигается слишком медленно, котел чаще перегревается, а отопительные приборы остаются холодными, так как горячий теплоноситель не поступает в них в нужном объеме. Такую систему называют "зажатой".
Не экономьте на трубах.
Итак, обдумав все вышесказанное, для своей системы отопления мы выбрали пластиковые трубы и решили, что разводка будет скрытая, двухтрубная, и трубы к радиаторам будут подходить из стены.
Переходим к основной части системы отопления – котлу.
Выбор котла.
Как определить, какой мощности котел нужен?
Мощность котла, который нам нужен, обычно складывается из двух составляющих.
Первая часть – это мощность, расходуемая на обогрев помещений, она приблизительно равна сумме мощностей отопительных приборов во всех помещениях дома. В нашем примере это будет 15 кВт.
Вторая часть – это мощность, расходуемая на подогрев горячей воды, если вода греется с помощью котла. Величина этой (второй части) мощности зависит от многих условий, но в большинстве случаев составляет 20%-50% мощности, используемой на отопление. Горячую воду котел греет не постоянно, а по мере необходимости. При этом автоматика в системе отопления чаще всего монтируется так, что при потребности в горячей воде котел на короткое время перестает работать на отопление, а всей своей мощностью нагревает воду в водонагревателе.
Из чего состоит котел?
В теплоизолированном корпусе котла находится теплообменник, горелка и управляющая работой котла автоматика. Одна из основных частей любого котла – теплообменник, т.е. металлическая емкость, в которой нагревается теплоноситель. Горячие газы (продукты сгорания топлива) поднимаются в топке котла вверх, обтекают теплообменник, через его стенки отдают тепло теплоносителю внутри теплообменника и, охлажденные, улетают в дымоход.
В разных котлах теплообменник может быть сделан из разного металла, иметь разный объем.
Чугунные теплообменники не подвержены ржавчине, но чувствительны к резкому перепаду температур (термическим ударам). Котлы с такими теплообменниками очень тяжелые.
Стальные теплообменники нестойки к коррозии (могут заржаветь). Их внутренние поверхности защищают различными антикоррозийными покрытиями. Для стальных теплообменников существует проблема низкотемпературной коррозии, которая состоит в том, что при поступлении в котел из обратной трубы системы отопления теплоносителя, имеющего температуру ниже расчетной, на наружной поверхности теплообменника выпадает конденсат продуктов сгорания (кислот) и постепенно разъедает стенки теплообменника.
Медные теплообменники легкие и стойкие к коррозии. Существуют конструкции медных теплообменников, которые легко вынуть из котла и прочистить в случае необходимости.
Котел с теплообменником небольшого объема и веса безопаснее, система отопления с таким котлом быстрее реагирует на команды автоматики. В теплообменниках малой емкости теплоноситель при нагревании продвигается с большей скоростью, это препятствует образованию накипи на стенках теплообменника.
Как получить горячую воду для кухни и душа?
Горячая вода для бытовых нужд и горячая вода в системе отопления – не одно и тоже. Система отопления замкнута, из нее не должно ничего выливаться. Теплоноситель системы отопления (в том числе антифризы) нигде не имеет прямого контакта с бытовой (питьевой) водой. Горячая вода для бытовых нужд получается путем нагрева холодной (питьевой) воды и после использования по назначению безвозвратно исчезает в недрах канализации.
Есть несколько видов аппаратов, проточных или накопительных, нагревающих воду для бытовых нужд:
-электронагреватели;
-газовые нагреватели;
-аппараты косвенного нагрева бытовой горячей воды от теплоносителя системы отопления.
В проточных нагревателях вода нагревается по мере продвижения мимо теплопередающих элементов; это электротэны в случае электроподогрева, медные трубы газовых колонок или ячеистые теплообменники косвенного нагрева. При этом чтобы получить действительно горячую воду, а не чуть теплую, нужна довольно большая мощность теплопередачи, или вода должна течь медленно.
Накопительный водонагреватель (бойлер) отличается от проточного намного большим объемом запасаемой горячей воды, он в быту удобней, так как нагрев воды до заданной температуры происходит заранее. В бойлере постоянно находится горячая вода, а по мере расхода в него поступает холодная и подогревается до нужной температуры. Как правило, бойлера емкостью 200 литров достаточно для семьи из 4 человек.
Накопительный водонагреватель удобнее проточного.
Если Ваша система отопления в качестве топлива использует электроэнергию или солярку, то может оказаться выгодным использовать прямой электроподогрев горячей воды (особенно при ночном пониженном тарифе на электричество).
Если же для отопления используется газ, то лучше использовать для получения горячей воды газовый нагреватель или косвенный нагреватель от системы отопления.
Как устроен бойлер косвенного нагрева?
Бойлер – теплоизолированный бак. Внутри через него проходит спиралью труба, в которой двигается горячий теплоноситель из системы отопления. Снизу по трубе в бойлер поступает холодная вода, тепло от теплоносителя системы отопления передается холодной бытовой воде через стенки спиральной трубы (теплообменника бойлера).
К верхней части бойлера подсоединяется еще одна труба, для выхода горячей воды. К бойлеру подключают термометр для контроля температуры воды в нем.
Что такое двухконтурный котел?
Представим, что котел поставили на бойлер и соединили их вместе, - получим двухконтурный котел.
То есть, в двухконтурных котлах встроен второй теплообменник, проточный или накопительный, который нагревает бытовую горячую воду, которую приходится "добывать" с помощью котла, если мы не получаем ее другим способом (газовая колонка, электронагреватель и т.д.).
В двухконтурном котле водонагреватель является частью котла. Ёмкость его, как правило, 130-150литров.
Если нужен водонагреватель большего объема, лучше приобрести одноконтурный котел и бойлер отдельно.
Что нужно для получения технических условий для газификации?
Допустим, что у нас есть возможность подвести к дому газ. Это самый удобный и выгодный вид топлива.
Нам придется самим оформлять все документы, нужные для подключения дома к газовой магистрали, так как мы строим дом самостоятельно (не заказывая фирме – массовому застройщику). Чтобы подвести газ и установить в доме газовый котел, мы должны получить разрешение (технические условия для газификации) в местном Тресте газового хозяйства, так как подключить дом к магистрали имеет право только местный трест.
Скорее всего, в тресте нас попросят написать заявление установленной формы на готовом бланке и предоставить следующие документы:
Письмо от администрации населенного пункта, где дом расположен, о том, что она (администрация) не возражает против подключения нашего дома к газопроводу.
Письменное согласие от старшего по газификации, если газопровод строился на средства жителей населенного пункта, в течение первых трех лет после ввода его в эксплуатацию; далее - по решению администрации. Если газ будет подводиться от участка соседа, нужно получить его письменное согласие.
План первого этажа нашего дома, заверенный в БТИ (Бюро технической инвентаризации). Если дом еще не достроен, в БТИ сделают на плане соответствующую отметку.
План участка с расположением дома.
Постановление местной администрации о выделении нам земли и разрешение на строительство жилого дома.
Нам нужен и проект газификации нашего дома. Без него газ не подключат. Лучше заказать его там же, в Тресте газового хозяйства. Любой проект, даже если он уже подготовлен какой-то другой организацией, утверждается в местном тресте. Для заказа проекта, возможно, понадобится поэтажный план дома и план размещения дома на местности. Местный Трест газового хозяйства может попросить и другие документы, лучше узнать об этом заранее.
Что надо учесть при выборе газового котла?
Бывают котлы с атмосферными горелками и с вентиляторными горелками.
В атмосферных горелках газ подается в топку котла за счет избыточного давления в газовой магистрали.
Вентиляторная (наддувная) горелка поддерживает избыточное давление газа за счет работы дополнительного насоса (вентилятора).
Атмосферные и вентиляторные горелки по-разному реагируют на падение давления газа в газовой магистрали.
Котлам с вентиляторными (наддувными) горелками падение давления газа не страшно. В вентиляторных горелках встроена система, стабилизирующая давление газа, поступающего в горелку. Но такой котел при работе гудит, как большой пылесос. Котельную с таким котлом лучше сделать подальше от жилых помещений и хорошо звукоизолировать. Стоят такие котлы дороже.
Однако, есть котлы с атмосферными горелками, также стабильно работающие при понижении давления в газовой магистрали в два - три раза. Лучше выбрать котел с атмосферной горелкой, допускающей падение давления газа до 5-6 мбар. Котлы с атмосферными горелками работают тихо, только время от времени слышны щелчки при включении и выключении котла.
Газовый котел должен автоматически выключаться при отсутствии газа и лучше, если он будет автоматически включаться при включении газа, то есть иметь блок автоматического зажигания. Автоматика котла должна контролировать наличие пламени, тяги в дымоходе, перегрев теплоносителя и выключать котел при любом "аварийном" случае.
При покупке котла нужно обратить внимание на величину давления газа, при которой котел достигает указанной в паспорте мощности. Норма давления газа в газопроводе в России - 150мм водяного столба, или 15мбар. (Хотя случается, что зимой давление падает в два-три раза).
Может оказаться, что в паспорте указана мощность котла при таком высоком давлении газа, которого не бывает в наших системах, или бывает очень редко. При реальном давлении газа ниже указанного в паспорте тепловая мощность котла будет меньше. Например, в паспорте атмосферных котлов некоторых европейских фирм мощность указывается для давления в газовой магистрали 200 мм водяного столба (или 20 мбар), такого давления практически никогда не бывает в загородных газовых магистралях. Обязательно следует делать поправку на фактическое уменьшение мощности газового котла.
Котел должен иметь сертификат соответствия и быть допущен к применению в Российской Федерации.
Итак, выбор основного отопительного оборудования для нашего дома близится к завершению.
Мы решили установить газовый котел с паспортной мощностью 15кВт и бойлер на 200литров, радиаторы типа Korado и развести тепло по дому в пластиковых трубах, спрятанных в стенах.
Вот схема системы отопления для нашего дома:
При монтаже бойлера в системе предусматривается отдельный насос, подающий теплоноситель в бойлер, независимо от отопительной системы. Летом насос отопительной системы отключается, и котел работает только на подогрев бытовой воды.
По этой схеме можно монтировать систему отопления, но мы еще не поговорили о теплых полах. Будет уютнее, если пол в прихожей, кухне и ванной будет теплым.
Что такое напольное отопление?
Для организации напольного отопления под полом довольно плотно укладывается труба, по которой движется теплоноситель, согревая пол и воздух помещения сразу на большой площади. Чтобы "прокачать" теплоноситель по этому довольно длинному участку тонкой трубы и не допустить перегрева полов в доме, нужно смонтировать в котельной дополнительную насосную группу и группу подмешивания горячего теплоносителя.
Подробнее о теплых полах.
Система напольного отопления прогревает воздух от пола на высоту 1,5- 2 метра, что обычно и нужно. При этом на уровне пола температура на 2-4 градуса выше, чем на уровне головы, то есть "ноги в тепле, а голова в холоде", для человека это наиболее комфортно.
При устройстве напольного отопления трубы укладываются по всей поверхности пола параллельно (зигзагом) или спиралью. Используются гибкие металлополимерные трубы, которые укладываются из одного целого куска трубы, без соединительных деталей.
Если трубы уложены спиралью, распределение тепла более равномерное. При параллельной раскладке одна часть пола может быть значительно теплее, чем другая.
При спиральной укладке прямую и обратную трубы укладывают рядом, добиваясь таким способом более равномерного выделения тепла на каждом участке пола.
Стандартное расстояние между трубами (шаг укладки) – 20 см. Для более равномерного нагрева пола шаг укладки можно уменьшить у наружной стены или около окна. Трубы укладываются на слой теплоизолятора (например, пенопласта), подсоединяются к общей системе отопления и заполняются теплоносителем под давлением. Только после этого поверхность пола с заполненными трубами заливается бетонным или цементным покрытием (стяжкой). Затем укладывают верхний отделочный слой. Для покрытия теплых полов лучше использовать керамическую плитку.
Существуют ограничения для температуры пола. Ходить по полу, нагретому выше +30 градусов, неприятно.
Поэтому напольного отопления будет недостаточно для обогрева помещения в самое холодное время, и оно будет только дополнительным, для повышения комфортности. Если же в комнате одна наружная стена и одно хорошо уплотненное окно, то теплого пола может оказаться достаточным для отопления такой комнаты в любой мороз.
Температура теплого пола +30°.
В климатическом поясе Москвы, как правило, в помещениях устанавливают еще и радиаторы. На радиатор можно поместить терморегулятор , который автоматически будет перекрывать доступ теплоносителя в радиатор, если тепла от теплого пола будет достаточно.
Что такое терморегуляторы для радиаторов?
На каждый радиатор (а может быть и не на каждый, а только там, где хочется) можно поставить маленький регулятор, который автоматически будет поддерживать удобную для Вас температуру воздуха в комнате. Этот регулятор состоит из двух частей: регулирующего крана и навинчивающейся на него термоголовки.
В регулирующем кране есть клапан, который перекрывает доступ горячей воды (теплоносителя) в радиатор, если температура воздуха уже достигла установленной Вами величины, и открывает доступ, если температура упала. Внутри термоголовки, навинчивающейся на кран, есть емкость, заполненная парафином. При нагревании парафин расширяется и давит на закрывающий клапан. По мере остывания объем парафина уменьшается, и клапан начинает открываться. Вращая термоголовку, можно задать температуру воздуха в комнате, при достижении которой клапан будет закрываться. Термоголовка устанавливается обязательно горизонтально и ее нельзя изолировать от воздуха в комнате.
А если нет возможности подвести к дому газ?
Выгоднее установить котел на жидком топливе (солярке). Горелки в таких котлах вентиляторные, и они имеют встроенный насос для подкачки топлива. Для хранения запаса топлива нужны большие баки емкостью 1-2 тонны. Их нужно разместить так, чтобы топливо в них не замерзало (вкопать в землю или поставить в подвале дома).
Лучше установить и топливный фильтр, чтобы форсунки горелок котла не засорялись.
Система поджига котла, насос, качающий топливо, датчики контроля горения работают от электричества.
А если к дому уже подведен электрический кабель большой мощности?
Если Вы решили отапливать дом электричеством, можно установить в комнатах электрические отопительные приборы и развести электричество по дому. В настоящее время существуют автоматические электрообогреватели с комфортной системой регулировки, которые позволят Вам существенно сэкономить электричество, а значит и Ваши деньги. Для подготовки горячей воды можно использовать проточный, а лучше накопительный, водонагреватель.
Можно установить электрический отопительный котел и смонтировать гидравлическую систему отопления. В этом случае Вы будете тратить больше электричества, но меньше подвергнетесь влиянию электромагнитных полей. К тому же упростится возможный в будущем переход на отопление газом или соляркой. Тогда Вы просто замените котел, не меняя всю систему.
И ещe о деталях отопительной системы.
Зачем нужен и как устроен расширительный бак?
По своим физическим свойствам вода (теплоноситель) является практически несжимаемой жидкостью. Это означает, что попытка сжать воду (уменьшить ее объем) приводит к резкому увеличению давления.
Про воду известно также, что в интересующем нас диапазоне температур (20°-90°) она при нагревании расширяется.
В сочетании два вышеописанных свойства воды приводят к тому, что в системе отопления вода должна иметь возможность увеличения своего объема ("дыхания").
Есть два способа обеспечить ей эту возможность: устроить "открытую" систему отопления с открытым расширительным баком в верхней точке системы или в закрытой системе отопления применить мембранный расширительный бак. В открытой системе отопления роль "пружины", уравновешивающей расширение воды при нагревании, играет столб воды до расширительного бака, который монтируется при этом на чердаке.
В закрытом мембранном расширительном баке роль такой же "пружины" играет баллон со сжатым воздухом (как в камере автомобильного колеса).
Увеличение объема воды в системе отопления при нагревании приводит к оттоку воды из системы в расширительный бак и сопровождается сжатием воздушного баллона в расширительном баке и увеличением давления в нем.
Таким образом, вода также имеет возможность расширяться (как и в открытой системе), но нигде напрямую не контактирует с воздухом.
Есть несколько причин, по которым мембранный расширительный бак предпочтительнее открытого:
Бак может быть расположен там же, где и котел, нет необходимости тянуть трубу до чердака, где к тому же есть риск "подморозить" бак зимой;
В закрытой системе нет контакта воды и воздуха, а значит, нет и возможности растворения в воде дополнительного кислорода (что подарит радиаторам и котлу в системе отопления несколько дополнительных лет "жизни");
Есть возможность задать дополнительное (избыточное) давление даже в верхней точке системы отопления, поэтому уменьшается риск образования воздушных "пузырей" в верхних радиаторах;
В последнее время чердачные помещения популярны, они все чаще используются как жилые, открытый расширительный бак просто негде расположить;
Это просто дешевле, если учесть материалы, работу и отделку.
А если электроснабжение нестабильно?
В электросети бывают скачки напряжения. Это плохо не только для насосов и отопительной автоматики, но и для любых бытовых приборов. Может помочь стабилизатор напряжения . Стабилизатор сглаживает скачки напряжения в сети, может несколько приподнять напряжение, если оно слишком низкое.
Если электричество вообще отключили на 4-5 часов, ничего страшного не произойдет. Дом за это время остыть не успеет, а когда электричество появится, хороший котел (оснащенный автоматическим искровым зажиганием) включится сам.
Можно также приобрести генератор электроэнергии, работающий на жидком топливе. Бывают генераторы с автоматическим запуском и такие, которые нужно запускать вручную. Генератор – хорошее техническое решение для резервирования электропитания, можно иметь довольно большую резервную мощность (т.е. работающие холодильник, телевизор, освещение и т.д.). Типичные связанные с применением электрогенератора проблемы – шум и выхлопные газы.
Если Вы живете в доме не постоянно и у Вас нет желания устанавливать блок аварийного электропитания, можно залить в систему отопления не воду, а антифриз (незамерзающую жидкость), который и будет теплоносителем.
Об антифризах.
В качестве антифриза для систем отопления иногда используют автомобильный "Тосол", хотя он не предназначен для использования в системах отопления. Иногда вместо настоящего "Тосола" можно купить подделку, которая окажется просто чистой щелочью или кислотой. Это "смертельно" для отопительной системы.
Лучше заливать в систему отопления специальный бытовой антифриз.
В настоящее время появились антифризы , специально предназначенные для систем отопления, например,Dixis.
Антифриз заливают в систему отопления и разбавляют приблизительно на 1:3 водой.
Антифриз имеет отличающийся от воды коэффициент поверхностного натяжения (он более текуч). Поэтому на всех разъемных соединениях системы отопления (а они всегда есть в правильной системе отопления) нужно будет заменить резиновые прокладки на прокладки из более устойчивого и менее деформируемого материала.
При использовании антифриза нужно иметь в виду, что его теплоемкость на 15-20% ниже, чем у воды (т.е. он хуже накапливает тепло и хуже отдает). То есть при проектировании системы отопления с антифризом радиаторы следует выбирать более мощные.
Вязкость антифриза выше, чем у воды, его сложнее заставить "бегать" по системе отопления, нужно монтировать более мощные насосы.
На случай утечки антифриза следует предусмотреть возможность добавления его в систему отопления.
Нельзя допускать перегрева антифриза в котле и его контакта с оцинкованными поверхностями, так как это приводит к необратимым химическим изменениям и потере изначальных свойств антифриза.