Котлы для отопления частного дома: виды, как выбрать, устройство, схема и принцип работы

Как самому установить электрокотел в частном доме (схема)?

Современные электрокотлы, несмотря на всю их выскокотехнологичность являются довольно простыми устройства для установки. Принципиальная схема установки типового отопительного электрокотла приведена на рисунке.

схема установки электрокотла, необходимые элементы системы

Однако, по мере усложнения конструкции котла, включения в систему нагрева дополнительных контуров – усложняется и монтаж таких устройств. В развитые системы включаются не только обогревательные контуры (которых может быть несколько по числу комнат в доме), но и контур горячего водоснабжения. Каждый контур может оборудоваться индивидуальными температурными датчиками, сливными и запорными вентилями, входным фильтром для воды-теплоносителя, циркуляционные насосы.

Следовательно – монтаж системы отопления на основе электрокотла в частном доме необходимо начинать с составления подробного проекта. В проекте должна быть отражена потребная мощность нагревательного электрооборудования, рассчитано необходимое число и длина трубопроводов для организации контуров систем отопления и горячего водоснабжения, а также все периферийное оборудование.

Важно!!! Если вы начнете монтаж системы отопления без предварительной оценки потребляемой мощности и разработки проекта — вы можете допустить критическую ошибку и в итоге у вас будет либо холодный дом, либо чрезмерное потребление электроэнергии. Сэкономить в этом случае у вас вряд ли получится! Любая ошибка в просчетах сильно ударит по вашему карману!. После составления проекта и расчета мощности осуществляется ревизия системы электропитания – при необходимости прокладываются новые провода, в распределительном щитке ставиться отдельный аварийный выключатель

После составления проекта и расчета мощности осуществляется ревизия системы электропитания – при необходимости прокладываются новые провода, в распределительном щитке ставиться отдельный аварийный выключатель.

В дальнейшем монтаж системы отопления и водоснабжения производится по общим правилам строительства таких систем. При самостоятельном монтаже, как минимум на этапе расчета и составления проекта рекомендуем вам воспользоваться консультациями специалистов.

Особенности выбора

Решились на покупку? Тогда учитывайте несколько критериев. С некоторыми лучше определиться до похода в магазин.

Тип монтажа и количество контуров.
Коэффициент полезного действия. Конвекционные устройства достигают КПД 90–95%, а конденсационные — 100–107%.
Мощность и производительность. Расчеты проводятся индивидуально для каждого помещения.
Фирма-производитель. Рекомендуем выбирать проверенные марки, которые предусматривают переподключение: «Вайлант», «Бош», «Беретта».

Преимущества и недостатки техники на пропане

Как и любые приборы, газовые котлы на сжиженном пропане имеют свои плюсы и минусы.

Достоинства:

Небольшая цена газа по сравнению с электроэнергией.
Высокий КПД.
Простое подключение.
Экологичность. Углекислый газ при выработке преобразуется растениями в кислород.

Недостатки:

Общие сведения об электрических отопительных установках

Электронагреватели появились тогда же, когда люди начали пользоваться электричеством. Любой из них работает согласно закону физики: чтобы обеспечить тепловой поток мощностью 1 кВт нужно затратить 1 кВт электроэнергии. То есть, в таких нагревателях 100% энергии переходит из электрической в тепловую. Вопрос только в том, сколько тепла котел передаст теплоносителю, а какая его часть рассеется в качестве потерь. Но и здесь есть свой плюс: эти потери в размере примерно 1—3% все равно остаются в доме, поскольку возникают при косвенном нагреве проводников и различных элементов электронных схем.

Электрический котел для отопления дачи

В действительности КПД тепловой установки, работающей от электричества, составляет 97—99%, а так называемые экономные электрические котлы отопления – просто миф или рекламный ход. Любая электроустановка, производящая тепло, работает очень эффективно, а вопрос экономии энергии целиком ложится на домовладельца. Вот перечень мероприятий, позволяющих меньше платить за отопление частного дома электричеством:

Установка многотарифного счетчика энергии. Благодаря этому ночью можно использовать электричество для обогрева в 2 раза дешевле обычного.
Мероприятие по установке бака – теплоаккумулятора связано с п.1, тогда днем электрический котел можно отключать.
Свести потери тепла через наружные стены и кровлю к минимуму путем утепления дома.
Устройство систем отопления с более низкой температурой теплоносителя – теплых полов.
Автоматизация, позволяющая снизить расход электроэнергии для электрического котла отопления. Это регулирование температуры теплоносителя в зависимости от погодных условий и для поддержания необходимой температуры воздуха в каждом помещении в отдельности.

Варианты отопления частного дома

Схематическое изображение отопительной системы дома

Можно выделить основные виды топлива (энергии), которое может использоваться для отопления:

кокс, дрова уголь (твердотопливные материалы);
газ;
бензин, дизельное топливо (жидкотопливные материалы);
электричество (её генерируют и солнечные батареи в том числе).

Традиционные виды топлива (кокс, уголь, дрова) считаются устаревшими морально. К тому же, их использование ограничено фактически невозможностью автоматизации процесса отопления. Обычная дровяная печь, например, требует “заправки” дровами один раз в 6-7 часов, более совершенные пиролизные котлы, работающие без остановки 10-12 часов.

Газ – на сегодняшний момент наиболее дешёвое топливо (по крайней мере, для жителей России), однако его использование в отдалённых населённых пунктах не всегда возможно из-за банального отсутствия газопровода.

Проводить отдельную ветку в малый населенный пункт – экономически нецелесообразно. Именно по этой причине Россия, лидирующая по мировым запасам газа, не входит даже в первую двадцатку стран по уровню газификации территории (и это вполне объясняется объективными причинами).

Жидкое топливо имеет два существенных недостатка:

дороговизна;
опасность использования.

Впрочем, если в качестве теплоносителя при использовании для нагрева жидкого топлива брать автомобильный антифриз, то можно существенно сэкономить. Дело в том, что такой теплоноситель нагревается чрезвычайно быстро, удерживая тепло несколько суток. В целом, если произвести расчёт исходя из площади дома, то использование жидкого топлива иногда даже полностью экономически целесообразно (правда, подойдёт далеко не каждый тип антифриза).

Электричество – самый удобный в плане технической реализации вид теплоносителя, однако стоит оно дорого, да и подорожания происходят регулярно. Многие могут привести пример солнечных батарей. Однако тут надо учитывать такой фактор: безусловно, загородный дом в этом случае сможет отапливаться самостоятельно.

Стандартная солнечная батарея на крыше дома

Но стоимость солнечных коллекторов очень высока, причём, эксплуатационный их срок обычно не превышает 7-8 лет. Да и большая часть территории России лежит в умеренной климатической зоне с относительно небольшим количеством солнечных дней в году.

Индивидуальный подход в выборе отопительной и водогрейной модели котла на газу

Современные котлы настолько совершенны, что могут управляться при помощи пульта или телефона, защищены на случай перепада напряжения в сети и не боятся ни перегрева, ни замерзания.

У каждой модели есть свои недостатки и достоинства, подбирать котел нужно с их учетом, а также ориентируясь на необходимую площадь обогрева.

Самыми дорогими считаются котлы с принудительной тягой и возможностью модулировать расход топлива. Это, как правило, двухконтурные модели, которые мгновенно нагревают воду для купания. У таких котлов удобная система электронного управления посредством пульта и электрический розжиг.

Разновидности твердотопливных котлов

Принцип действия твердотопливных котлов позволяет им быть частью различных современных схем. Речь идет как о самых простых одноконтурных приборах, так и о мощнейших многофункциональных агрегатах с высокой производительностью. Существует несколько способов классификации твердотопливного оборудования.

По материалу изготовления:

Из стали. Стоимость на стальные приборы ниже, чем на чугунные. К тому же они более просты в обслуживании: чистка проходит без особых проблем. Из недостатков можно выделить чувствительность моделей к температуре в обратной трубе: она должна быть не менее +60 градусов. Это предусматривает использование специальных клапанов для поддерживания необходимого температурного режима путем подмешивания в обратку горячей воды из подающей трубы.
Из чугуна. Отличаются более высокой долговечностью, однако требуют сложный уход. Использование чугунных твердотопливных котлов рекомендуется в случае их непрерывного использования. Приобретение сверхнадежного чугунного агрегата только для аварийных случаев является непрактичным решением. С подобными задачами в состоянии справиться более дешевые стальные модели.

Материалы изготовления

Самые дорогие котлы — те, в которых теплообменники из чугуна. Это связано с тем, что чугунные компоненты служат дольше и устойчивы к коррозии и термическим напряжениям. Высоко ценятся теплообменники из нержавеющей стали и меди, обработанные ингибирующим составом. Дешевле обходятся модели котлов с компонентами, изготовленными из алюминия.

Материал для котла должен быть максимально устойчив к появлению трещин, ржавчины. Срок службы качественных теплообменников — не менее 20—30 лет. Чугунные компоненты котла обладают особой кристаллической структурой для обеспечения однородности тепловых потоков.

Жидкотопливное оборудование

Стоит отметить, что при подборе котла по площади, жидкотопливное оборудование предпочитают достаточно редко.

Невысокая популярность таких котлов обусловлена следующими факторами:

высокая цена на топливо;
необходимость места для хранения дизтоплива, то есть большой емкости, расположенной близко к дому;
необходимость обеспечения обогрева цистерны, чтобы дизтопливо при низких температурах не густело и не забивало горелку;
поскольку работа оборудования сопровождается высоким уровнем шума и неприятным запахом, устанавливать его необходимо либо в хорошо вентилируемой пристройке, либо в отдельной котельной.

Запорная арматура

Наряду с уже перечисленным выше оборудованием, для управления и обслуживания водяного отопления используется следующая запорно-регулирующая аппаратура:

Краны. Способны полностью перекрывать поток, чтобы отсекать конкретный прибор или целый стояк.
Балансировочные вентили. С их помощью осуществляют гидравлическую настройку.
Трех- или четырехходовые клапаны. Регулируют температуру воды, смешивая или разделяя разные ее потоки.
Термостатические радиаторные вентили. Используются в автоматических системах регулировки расхода теплоносителя.
Предохранительные клапаны. В случае критических скачков давления в сети сбрасывают давление.
Автоматические воздухоотводчики. Автоматически удаляют воздушные пробки.
Краны Маевского. Дают возможность спускать воздух ручным способом.
Фильтры сетчатого типа. Удаляют из теплоносителя грязь и шлак.

Информация о том, из чего состоит система отопления частного дома, даст возможность заранее подсчитать все расходы.

Индукционные котлы

Принцип действия, по которому работают индукционные котлы, схож с работой трансформатора. Энергию теплоносителю, практически без потерь, передает металлический лабиринт, которой в свою очередь нагревается за счет перемагничивания в переменном магнитном поле, созданном индуктивной катушкой. Индукционные котлы работают с любим теплоносителем, это может быть вода, антифриз, масло. В дополнительных средствах автоматики, защиты или особой системе вентиляции они не нуждаются.

Малогабаритные индукционные котлы позволяют эффективно использовать пространство помещения, отличаются простотой монтажа, запуска и обслуживания. Их также используют в качестве резервной системы или в мобильных установках при аварийных ситуациях. Индукционные котлы считаются наиболее экономичными, но их установка возможна, только если отопительная система закрытого типа, с избыточным давлением и принудительной циркуляцией.

Индукционный котел

Компактные и малошумные электрические котлы не требуют специальных условий установки. Они простые и безопасные, не коптят, не нуждаются в обслуживающей или чистке. Но они не самый экономичный вариант, и в случае ее отключения электричества помещение останется без тепла.

Принцип работы электро-газовой модели

Конструкция «электричество+газ» предусматривает две камеры. Одна – для сгорания газовой смеси, вторая – для нагревательного ТЭНа, который работает от электричества. Чтобы переключение с одного режима в другой происходило автоматически, камеры расположены друг над другом.

Котел отопления «электричество+газ»

Этот процесс регулирует система автоматики, которая контролирует полное и безопасное сгорание остатков газовой смеси в момент переключения режимов. В некоторых моделях есть возможность поставить устройство в режим циклической смены видов обогрева. Такие режимы полезны в условиях низких температур на протяжении длительного времени. При нагнетании удовлетворительной температуры носителя тепла котел с режима газового отопления переходит на электрическое для поддержания требуемой температуры. Совмещение газа и электроэнергии дает возможность добиться экономии ресурсов и сделать помещение автономным.

Ход установки твердотопливного котла

Несмотря на прогресс в сфере электрификации и газификации страны, есть еще много мест, где эти коммуникации практически отсутствуют. Но даже там, где они есть, многие люди предпочитают устраивать в своих домах автономное отопление и горячее водоснабжение.

Для этого производится установка твердотопливного котла, что позволяет получить тепло и горячую воду в частном доме, коттедже или даче при гораздо меньших эксплуатационных затратах и финансовых вложениях. Выбор этого вида оборудования довольно большой, но все оно имеет достаточно понятные схемы подключения к различным видам отопления.

Виды газовых котлов, их преимущества и недостатки

В основном котлы отопления для дома делятся на настенные и напольные. Главное их различие – масса и габариты. Напольные модели могут иметь вес до двухсот килограмм. Настенные — визуально похожи на миниатюрные шкафчики, их вес равен приблизительно 30 кг. Оба типа имеют определенные плюсы и минусы.

Напольный или настенный, какой лучше

Напольные отличаются большей мощностью, поэтому их применение целесообразно в крупных домах с количеством проживающих от трех человек. Такие модели имеют больший срок службы и более высокую надежность. Котлы для отопления частного дома крепящиеся на стену, также имеют свои преимущества, к их числу относятся:

компактные размеры и привлекательный дизайн;
невысокая стоимость (значительно ниже, чем у напольных теплогенераторов);
более широкий функционал (позволяет точно регулировать температуру и давление теплоносителя);
легкость в установке.

Главный недостаток, который имеет настенный отопительный котел – ограниченная мощность (обычно этот параметр не превышает 45 КВт).

Двух- или одноконтурные

Котлы могут быть одно- и двухконтурными. Первые обеспечивают горячей водой только отопительную систему частного дома, в то время как двухконтурные могут не только отапливать дом, но и предоставлять горячую воду для бытовых нужд. Такие модели значительно удобнее, однако и их цена несоизмеримо выше.

Выбираем котел по типу горелки, вентиляции и камере сжигания

Большое влияние на энергоэффективность которую вырабатывает котел отопления, оказывает тип горелки: она может быть атмосферная или турбированная. Атмосферная используется в открытых камерах сгорания, где продукты горения удаляются через дымоходную трубу за счет естественной тяги.

Турбированные горелки используются в котлах с закрытой камерой, в них поступление кислорода и удаление продуктов горения реализовано по принципиально иной схеме. К закрытой камере сгорания подведена труба, внутри которой находится еще одна меньшего размера. По большей для поддержания горения поступает свежий воздух, а по меньшей -удаляются продукты горения. Циркуляция в них осуществляется принудительно с помощью вентиляторов.

Если выбирать котлы по типу горелки, то турбированные модели смотрятся предпочтительнее моделей с естественной тягой: они не требуют наличия хорошей тяги в вентиляционном канале и приточной вентиляции в месте установки. Однако есть у них существенный недостаток – не редки случаи обледенения выпускной трубы в месте, где встречается теплый влажный воздух с холодным.

С каким теплообменником модель выбрать

Не меньший вклад в КПД котла вносит материал теплообменника. Этот обязательный элемент теплогенератора может быть выполнен из:

чугуна;
меди;
нержавеющей стали.

Большинство дистрибьюторов загородных отопительных котлов утверждают, что чугунные теплообменники отличаются самым продолжительным сроком эксплуатации (30 лет). Действительно, у этого металла высокая коррозионная устойчивость, но из-за большого содержания в своей структуре углерода, он имеет низкую пластичность и восприимчив к существенным изменениям температуры.

Чтобы защитить чугунный теплообменник от таких перепадов в местах, где нагретая вода встречается с охлажденной, в конструкцию котла включают четырехходовый смеситель клапана. Кроме того, материал крайне чувствителен к химическому составу теплоносителя (не рекомендуется для воды с высоким содержанием соли). Несмотря на эти недостатки, чугунные теплообменники могут нагревать большие объемы воды, поэтому используются преимущественно в напольных котлах большой мощности и чаще всего со встроенными бойлерными системами.

Принцип работы газового котла отопления

Алгоритм работы котла состоит из цепи последовательных этапов:

Готовность котла к работе – система заполнена теплоносителем, подан природный газ, подключено электричество (для энергозависимых моделей);
При отсутствии давления газа, напряжения электрической сети и отсутствии протока автоматика котла не даст разрешение на пуск;
При выполнении условий готовности по сигналу блока управления открывается газовый клапан, подается газ на горелку;
При подаче газа производится розжиг пламени электрическим устройством или пьезоэлементом;
На панели управления котла задается требуемая температура теплоносителя на выходе с котлоагрегата;
В процессе горения пламя нагревает теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель;
При достижении заданной температуры закрывается газовый клапан, прекращается процесс горения;
При снижении температуры теплоносителя датчик температуры дает команду на повторное включение котла;
Набор действий повторяется в циклическом режиме.

Данный принцип работы верен для котла с полным набором встроенного оборудования и наличием качественного блока автоматики. Алгоритм работы немного видоизменяется в зависимости от вида котла.

Индукционные электрические нагреватели

Данный источник тепла декларируется торговыми представителями как самый экономичный электрический котел отопления. В действительности в нем реализован только новый метод нагрева воды электричеством, используя давно открытый физический закон, экономии здесь нет никакой. Как можно судить из названия, для этого используется принцип электромагнитной индукции. В катушку с определенным количеством витков вводится металлический сердечник, который нагревается от возникающих в ней вихревых токов. Далее, тепло от сердечника передается теплоносителю, циркулирующему вокруг него.

Конструкция несколько напоминает электродного «собрата», только корпус котла имеет больший диаметр, поскольку в него по всей высоте встроена катушка. Мощность регулируется тиристорными пускателями, автоматику нужно будет устанавливать отдельно.

Индукционный электрический нагреватель

По сравнению с предыдущими типами нагревателей индукционный котел имеет наибольший срок службы и требует минимального обслуживания. Если в системе применять обессоленную воду, то о накипи на поверхностях нагрева можно забыть. На практике агрегат работает с КПД 99%, скорость прогревания всей системы немного ниже, чем у электродного аппарата. Также невелики и его габаритные размеры, позволяющие установить котел прямо на стене любой топочной. Индукционный метод нагрева позволяет изготавливать электрические котлы большой мощности, линейка некоторых производителей достигает значения 60 кВт. Из недостатков стоит выделить самую высокую цену изделия относительно остальных и выполнение отдельной схемы автоматики и обвязки.

Что представляют собой твердотопливные котлы

Отопление газом – не всегда самый выгодный вариант получения тепла в жилище с экономической точки зрения.

Электричество – тоже не является панацеей, ведь напряжение в городской сети еще более-менее стабильное, а за городом «скачет» так, что полагаться на него не стоит.

Выхода из такой ситуации всего два: установить дома камин или твердотопливный котел.

Такой вид отопительного оборудования надежен, долговечен и не зависит от переменчивых внешних условий.

Основное топливо для твердотопливных котлов это уголь, дрова, дровяные брикеты и прессованные гранулы.

Это основное топливо. Отклонение от этого условия влечет за собой заметное ухудшение процесса горения и коэффициента полезного действия котла на твердом топливе. Также может случиться поломка самого котла и безвозвратный его выход из строя.

Установка в жилом доме твердотопливного котла — задача одновременно проста и понятно, однако при детальном рассмотрении, связана с многочисленными техническими и технологическими сложностями.

Сегодня многие граждане стремятся оборудовать свой дом нагревательным прибором, работающим на твердом топливе. Это объясняется хорошими эксплуатационными характеристиками отопительного оборудования данного вида, отсутствием необходимости получать разрешение на монтаж твердотопливного нагревательного прибора.

Не последнюю роль в плане выбора отопительной техники играет стоимость топливного ресурса и его относительная доступность.

Однако выбрать котел и установить его в доме – этого мало.

Для нормальной работы системы автономного отопления потребуется дополнительная установка различных устройств, приспособлений и механизмов.

Большая часть таких приспособлений обеспечивают нормальное функционирование всего отопительного комплекса и его безопасность.

Буферная емкость или теплоаккумулятор, для твердотопливного котла как раз относится к разряду таких устройств, без которых ни один нагревательный агрегат не сможет полноценно работать.

К преимуществам твердотопливных отопительных котлов относятся следующие качества:

экономичность;
высокая надежность;
длительный срок службы;
невысокая стоимость;
обширный модельный ряд;
возможность использования любых видов твердого топлива.

Недостатками котлов являются такие показатели:

требовательность к качеству горючего материала;
необходимость в свободном пространстве для хранения топлива;
ручная загрузка топлива;
необходимость постоянного контроля работы устройства.

Монтаж газового котла в частном доме

Монтаж газового котла в частном доме начинается с выбора помещения под котельную. Настенный котел может быть оборудован коаксильной трубой, либо понадобится дополнительный монтаж дымохода на улицу. Кронштейн для крепления настенного котла обычно входит в комплектацию. Параллельность полу и отсутствие перекосов нужно проверить отвесом и уровнем.

Вход для теплоносителя (воды) должен быть оборудован сетчатым угольным фильтром для того, чтобы не допустить засорения системы. На патрубки с двух сторон фильтра рекомендовано поставить шаровые клапаны. Перед самим котлом должен располагаться шаровой кран/вентиль, счетчик, термозапорный клапан, сигнализатор загазованности. Доступ к вентилю, перекрывающему подачу газа должен быть беспрепятственным. Пробный запуск системы проводится для проверки ее на герметичность.

Для напольного варианта газового котла стены и пол должны быть оштукатурены. Недопустимо использование пожароопасных материалов для отделки. Котел должен быть установлен таким образом, чтобы доступ к нему обеспечивался с любой стороны. Работы, связанные с подключением системы к газовой трубе проводятся исключительно специалистом газовой службы.

Рекомендуется проводить профилактику установленного в частном доме газового оборудования до и после отопительного сезона. Для этого после внешнего осмотра, чистят горелку, тестируют автоматы, датчики, манометр, клапаны на предмет утечки или коррозии.

Таким образом, газовый котел является самым универсальным отопительным прибором для частного дома из-за доступности и перебойной поставки энергоносителя – газа. Единственным камнем преткновения может стать потенциальная опасность от отравления продуктами сгорания и взрыво и пожароопасность. Чтобы избежать неприятных последствий, обязательно обращайтесь к специальным службам для установки и обслуживания газового оборудования!

Подробно о том, как выбрать и установить газовый котел в доме, рассказано в видео: