Оптимальный выбор – отопление

Вы строите загородный дом и не знаете, как найти наилучший способ для его отопления? Голова болит от массы разнообразных предложений, терминов, названий фирм-производителей? Мы поможем вам разобраться в основных типах традиционных водяных систем отопления.

Основные элементы системы

«Сердцем» отопительной системы является котел (теплогенератор). От него нагретый теплоноситель (вода или антифриз) с помощью циркуляционного насоса (если система с принудительной циркуляцией) или без него (естественная циркуляция) движется по трубам и отдает тепло помещению через отопительные приборы (радиаторы, конвекторы). Кроме вышеназванных основных элементов в систему отопления входит еще масса других, более мелких, но необходимых для нормальной работы вещей: расширительный бак – компенсирующий температурное расширение воды, фитинги – для соединения труб, воздушные клапаны, группа безопасности и многое другое.

Наша справка

Система с закрытым мембранным баком имеет массу преимуществ по сравнению с открытой. Вот основные:

1. бак можно расположить там же, где и котел, то есть нет необходимости тянуть трубу на чердак;
2. нет контакта воды и воздуха, а следовательно, и возможности растворения в воде дополнительного кислорода (что продлевает срок «жизни» радиаторам и котлу);
3. возможность создать дополнительное давление даже в верхней точке системы отопления, что уменьшает риск образования воздушных пробок в верхних радиаторах.

Какими бывают системы отопления

В системе с принудительной циркуляцией движение теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса.
Достоинствами такой системы являются: комфорт (есть возможность регулировать и поддерживать заданную температуру в каждой комнате); небольшой диаметр труб; меньшая разница температур выходящей из котла нагретой воды и возвращающейся в котел остывшей (увеличивает срок службы котла). Единственный минус таких систем – насос требует наличия электричества. В системе с естественной циркуляцией насоса нет. Циркуляцию в ней обеспечивает гравитационная сила, вызванная неоднородностью среды (градиентами температуры и плотности). Для такой системы требуются трубы большого диаметра, и она очень тяжело поддается регулированию. Главный недостаток гравитационной циркуляции – низкий КПД системы отопления, а как следствие – повышенный расход топлива.

Открытые и закрытые системы

Кроме того, системы отопления могут быть открытого и закрытого типа. В первом случае для компенсации расширения теплоносителя (воды или антифриза) в системе отопления используется открытый расширительный бак. Во втором – применяется закрытый мембранный бак.
В открытой системе расширительный бак должен устанавливаться в наивысшей точке системы. В закрытой – размещать мембранный бак наверху нет никакой необходимости.

Способы разводки труб к радиаторам

Существует два основных способа разводки труб к отопительным приборам – однотрубная и двухтрубная. При двухтрубной к каждому радиатору подведено две трубы – «прямая» и «обратная». Эта разводка позволяет иметь одинаковую температуру теплоносителя на входе во все приборы. Двухтрубная разводка может быть двух типов: а) с параллельным подключением радиаторов; б) лучевая (коллекторная), когда от коллектора «лучами» к каждому отопительному прибору подводятся две трубы – прямая и обратная. Недостаток лучевой системы – большие затраты труб. Достоинство – легкая регулировка отопительных приборов и балансировка системы. При однотрубной разводке теплоноситель переходит последовательно от одного радиатора к другому, при этом остывая. Таким образом, последний радиатор в цепочке может быть значительно холоднее первого. Практически по всем параметрам двухтрубная система лучше. Единственное достоинство однотрубной – более низкая стоимость.

Отопительные котлы

Есть два основных параметра, характеризующих любой теплогенератор: мощность котла и топливо, на котором он работает. Существуют следующие варианты: газ (природный магистральный или сжиженный баллонный), жидкое (дизельное) топливо, электричество, твердое топливо (уголь, дерево, кокс и др.). Правильный выбор топлива гарантирует минимальные эксплуатационные затраты на протяжении всего срока службы отопительной системы.

Кроме того, при выборе котла надо решить вопрос о том, каким образом будет обеспечиваться горячее водоснабжение (ГВС). Надо определить, понадобится ли двухконтурный котел (который «отвечает» как за отопление, так и за ГВС) или будет использоваться одноконтурный котел, обеспечивающий только отопление. Следует помнить, что к любому одноконтурному котлу можно подключить бойлер для нагрева большого количества воды и обеспечения комфортного ГВС.

Как определить мощность котла?

Ориентировочная мощность котла для хорошо утепленного здания при высоте потолков до 3 м определяется следующим соотношением: 1 кВт потребуется для отопления 10 кв. м. Очевидно, что это очень приблизительная формула. Точный ответ можно дать только после расчета теплопотерь здания, в котором будет учтена не только площадь (объем) помещения, но еще масса других факторов, среди которых материал и толщина стен, количество и расположение окон и т. д.

Трубы

На рынке представлены трубы для систем отопления трех основных типов:

• стальные;
• медные;
• полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые, армированные алюминием и др.).

Что касается стальных труб, то они всем хорошо известны и установлены в подавляющем большинстве российских городских квартир. Их основной недостаток – подвержены коррозии. Достоинство – низкая цена. Но экономия при покупке труб из стали может быть частично нивелирована более высокой стоимостью монтажа. Не многие фирмы хотят иметь дело с тяжелыми и не очень чистыми стальными трубами, когда можно использовать пластиковые или медные. Стоит сказать несколько слов об оцинкованных стальных трубах. Цинкование защищает обычные стальные трубы от коррозии, но надо помнить о том, что если вы построите систему отопления из оцинкованных труб, то не сможете использовать в этой системе антифриз.

Не вдаваясь в подробное описание всех типов полимерных труб, можно назвать их общие достоинства – удобство в монтаже, низкий вес, не ржавеют, имеют низкий коэффициент сопротивления. Но цена полимерных труб заметно выше цены стальных.

Медные трубы не ржавеют, красивы, удобны при монтаже, экологичны, но их распространение ограничивают относительно высокая стоимость и отсутствие навыков работы с ними монтажных организаций. При выборе медных труб важно иметь в виду, чтобы они соответствовали стандарту EN 1057, т. е. могли быть использованы для воды. Этот стандарт нанесен на трубу вместе с названием производителя, типом трубы и ее размером.

Внимание! Смазка подшипников насоса с мокрым ротором осуществляется теплоносителем системы отопления. Также теплоноситель выполняет функцию охлаждения. Понятно, что для этого должна быть обеспечена непрерывная циркуляция воды через гильзу насоса. Отсюда вытекает обязательное требование к монтажу насосов с мокрым ротором – их вал всегда должен находиться в горизонтальном положении.

Циркуляционные насосы

Как уже говорилось выше, в системе с принудительной циркуляцией для движения теплоносителя нужен циркуляционный насос. Его конструкция довольно проста. Он состоит из корпуса, в котором находится ротор с закрепленной на нем крыльчаткой. В результате вращения ротора с крыльчаткой происходит движение теплоносителя по отопительной системе. Циркуляционные насосы бывают двух типов: с мокрым и с сухим ротором.

Среди преимуществ насосов с мокрым ротором стоит упомянуть практическую бесшумность их работы, бесступенчатое переключение скорости, невысокую стоимость. Немаловажно и то, что насосы с мокрым ротором практически не нуждаются в техническом обслуживании.
Как следует из названия насосов с сухим ротором, их мотор не соприкасается с теплоносителем. Обычно этот тип насосов применяется в системах, где надо осуществлять циркуляцию больших объемов воды. Насосы с сухим ротором имеют заметно больший КПД, чем их аналоги с мокрым ротором.

Интересный факт! В последней редакции британских строительных норм (UK Building Regulations) записано, что все системы водяного отопления новых жилищ в Великобритании должны в обязательном порядке быть оборудованы циркуляционными насосами. Это делается для того, чтобы повысить эффективность систем отопления, а следовательно, сократить вредные выбросы в атмосферу.

Чем заполнить систему

Определить, какой теплоноситель будет использоваться, надо еще до того, как будет создаваться проект системы отопления. Тип теплоносителя влияет на мощность котла, отопительных приборов (радиаторов, конвекторов), выбор параметров насоса, возможность применения различных материалов для создания системы отопления.

Вначале рассмотрим вариант, когда нет опасности размораживания системы отопления вследствие прекращения работы котла. В таком случае оптимальный теплоноситель – это вода.

Вода имеет прекрасные теплофизические свойства, она экологически и токсикологически безопасна. Но далеко не все догадываются, что и у воды есть недостатки. Среди них высокая коррозионная активность по отношению к металлам и склонность к выпадению солей и продуктов коррозии на поверхности оборудования из металла, что сокращает срок его службы. К сожалению, даже те, кто догадывается о существующих проблемах, практически не принимают мер для их решения. При этом существуют эффективные методы борьбы с коррозией в системах отопления. Один из них – добавление в воду присадок-ингибиторов, которые снижают ее коррозионную агрессивность и уменьшают солеобразование. В результате применения таких присадок коррозионная активность воды может быть снижена во много раз! Таким простым и недорогим способом можно значительно продлить «жизнь» своей отопительной системы.

Далее рассмотрим вариант, когда размораживание системы возможно (из-за перебоев в подаче электроэнергии, падения давления газа или по другим причинам). В этом случае стоит подумать о варианте с применением антифриза (низкозамерзающей жидкости) в качестве теплоносителя. Особо хочется подчеркнуть, что это должен быть не автомобильный тосол, трансформаторное масло или этиловый спирт, а антифриз, специально разработанный для систем отопления. Надо помнить, что антифриз должен быть пожаробезопасным и не содержать в своем составе добавок, недопустимых к применению в жилых помещениях.

На российском рынке представлены различные антифризы для систем отопления. Они могут отличаться по веществу, на основе которого изготовлены (этиленгликоль, пропиленгликоль и др.), по набору специальных присадок, по температуре, при которой они кристаллизуются, естественно, по стоимости и т. д. Из наиболее известных отечественных производителей антифризов можно назвать ООО «Гелис-инт» (производит антифриз Dixis), ООО «ТЭКС» (производит антифриз Hot Blood), ООО «Спектропласт» (производит антифриз «ХНТ» и ингибиторы коррозии для воды «СПВ») и др.

Наша справка Полноценную систему отопления своего дома можно смонтировать и на основе электрических конвекторов. Такие системы эффективны, экономичны, удобны и безопасны. На сегодняшний день это наиболее популярный вид обогрева в Европе. Подробнее читайте в октябрьском номере журнала.

---

Текст: Леонид МИЛЕЕВ