Отопление от А до Я - Выбор мощности котла

Отопление от А до Я -  Выбор мощности котла
Сразу нужно заметить, что окончательное определение мощности котла стоит доверять только профессиональным инженерам-теплотехникам. В этой статье говорится о предварительном определении мощности. Сориентировавшись, какая мощность вам нужна, вы сможете прикинуть стоимость оборудования и его другие параметры (размеры, вес и т.п.).
Так вот, ориентировочно можно пользоваться следующим соотношением - 1 кВт мощности котла требуется для обогрева примерно 10 м2 хорошо утепленного помещения при высоте потолков до 3 м. Понятно, что если ваш дом плохо утеплен или вы хотите отапливать стеклянную веранду, то вам потребуется большая мощность. Кроме того, желательно учесть, что, если кроме отопления вы захотите с помощью котла еще получать и горячую воду, то требуемая мощность может увеличиться еще на 20-50 %. Так как, горячая вода готовится не постоянно, а периодически, то обычно система строится с приоритетом горячего водоснабжения. В этом случае, при потребности в горячей воде вся мощность котла идет на ее приготовление, а отопление перестает работать. Обычно (при учете недолгого использования горячей воды) температура в доме за это время не успевает существенно упасть. И последнее, что касается мощности котла. В рекламных буклетах или в инструкциях на котел указывается мощность при номинальном давлении газа. В российских сетях давление зачастую гораздо ниже и, соответственно, реальная мощность, которую будет иметь котел, может существенно отличаться от указанной в его описании (естественно в меньшую сторону). Горячее водоснабжение (ГВС)Для получения горячей воды есть масса вариантов. Можно поставить проточный или накопительный водонагреватель, работающий независимо от котла, обеспечивающего отопление. Водонагреватель может быть электрическим или газовым, возможны и комбинации с твердым топливом. Газовый проточный водонагреватель обычно называют газовой колонкой. О газовых и электрических водонагревателях, как проточных, так и накопительных вы могли прочитать в предыдущем номере нашего журнала). В данной статье рассмотрим варианты подготовки горячей воды с использованием котла. Котел, который помимо отопления обеспечивает еще и ГВС называется двухконтурным. Двухконтурный котел может быть проточного типа или со встроенным бойлером. В случае, когда потребности в горячей воде не очень велики (порядка 10 - 15 л/мин при нагреве на 30 С), то логично приобрести двухконтурный котел проточного типа. Более комфортные условия горячего водоснабжения можно получить, установив котел со встроенным бойлером. Его основные плюсы это 45-60 литров (в зависимости от модели) горячей воды постоянно готовых к использованию. Кроме того, бойлер позволяет иметь на некоторое время запас горячей воды при отключении газа. Но обычно за комфорт приходится платить, и некоторые минусы у котлов со встроенным бойлером тоже присутствуют - это большие (ударение на первом слоге) габариты и вес, а так же незначительное увеличение расхода газа, для поддержания воды в бойлере постоянно нагретой. Если же вы привыкли тратить много горячей воды и у вас несколько точек водоразбора, работающих одновременно с большим потреблением горячей воды (ванная, джакузи, душ и т.п.), то можно к одноконтурному котлу, как, впрочем, и к двухконтурному, подключить бойлер большого объема, например 200 литров.
Практически всегда это гарантирует удовлетворение потребностей в горячей воде даже очень взыскательного покупателя. Теперь несколько слов о других элементах отопительной системы. Циркуляционный насосКак уже говорилось выше, в системе с принудительной циркуляцией, для движения теплоносителя нужен циркуляционный насос. Его конструкция довольно проста. Он состоит из чугунного 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. 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. 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. Отопительные приборыОтопительные приборы выбираются, как и котел, по тепловой мощности. Здесь действует все та же формула - 1 кВт примерно (!) на 10 м2 хорошо утепленного помещения с высотой потолка до 3 м. Кроме того, важным параметром (в основном при применении в городских квартирах) является давление на которое отопительный прибор рассчитан. Если учесть, что это один из немногих элементов системы отопления, который вы всегда будете видеть в своем интерьере, в отличие от котла, насоса и др., то немаловажен и его дизайн. Какие же бывают отопительные приборы. Традиционные радиаторы (имеют относительно большой объем и, соответственно, содержат много горячего теплоносителя и очень инерционны). За счет этого, они отдают тепло, главным образом, в виде излучения. Конвекторы (отдают тепло преимущественно за счет циркуляции воздуха через них). Внутри конвектора расположена труба, по которой движется теплоноситель, нагревая разветвленную поверхность "гармошки" надетой на трубу. Воздух проходит сквозь конвектор снизу вверх, нагреваясь от многочисленных теплых оребрений. Панельные радиаторы (комбинированные отопительные приборы, сочетающие в себе свойства радиаторов и конвекторов). Теперь несколько слов о материалах, из которых изготовлены отопительные приборы, их плюсах и минусах. Скорее всего, чугунные радиаторы, которые установлены в большинстве старых российских домов, вам достаточно хорошо известны. Их основные плюсы - хорошо отдают тепло и сопротивляются ржавчине, выдерживают достаточно высокое давление. Минусы чугунных радиаторов - трудоемкость монтажа, не самый привликательный внешний вид и большая тепловая инерция. Традиционный плюс отечественных чугунных радиаторов - низкая цена. Но надо иметь в виду, что часто это достоинство может быть практически сведено к нулю более высокой стоимостью их монтажа. Нередко, в случае, если вы захотите сделать систему отопления из отечественных чугунных радиаторов и дешевых стальных труб, то стоимость монтажа будет примерно на 30-40% выше, чем установка легких, чистых и удобных в монтаже пластиковых труб и стальных или алюминиевых радиаторов. Алюминиевые радиаторы имеют очень хорошую теплоотдачу, низкую массу и привлекательный дизайн, выдерживают достаточно высокое давление. Минус - дорогие. Кроме того, алюминиевые радиаторы подвержены коррозии. Коррозия усиливается при образовании в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами. В случае использования алюминиевых радиаторов желательно проведение противокоррозионных мероприятий, что вполне реально осуществить в частном доме. Стоит упомянуть и повышенную тепловую инерцию, присущую этому типу радиаторов. Биметаллические радиаторы (имеющие алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель) сочетают в себе все плюсы алюминиевых радиаторов - высокая теплоотдача, низкая масса, хороший внешний вид и, кроме того, при определенных условиях имеют более высокую коррозийную стойкость и обычно рассчитаны на большее давление в системе отопления. Опять же, их основной минус - высокая цена. Использование таких радиаторов для частного загородного дома, как правило, не оправдано, так как высокого давления в этом случае быть не должно и нет смысла платить за это дополнительные деньги. Стальные трубчатые радиаторы - обычно наиболее дорогой тип радиаторов (в пересчете на 1 кВт). На российском рынке предлагается достаточно большое количество трубчатых радиаторов разных форм и расцветок. Эти радиаторы нередко используются не просто как элемент системы отопления, но и как элемент дизайна помещения. Разновидностью трубчатых радиаторов являются радиаторы для ванной комнаты. Такие радиаторы могут подсоединяться в систему отопления или, кроме этого, оснащаться дополнительным электрическим нагревательным элементом. Стальные панельные радиаторы - наиболее часто используются для установки в коттеджах. Они не рассчитаны на очень высокое давление, но это и не нужно, так как в загородном доме высокого давления в системе быть не должно. При этом они имеют хорошее соотношение цены и качества, высокую теплоотдачу. Стальные панельные радиаторы обладают относительно небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять автоматическое регулирование температуры в помещении. Бывает два типа панельных радиаторов - с нижним и боковым подключением. В радиаторы с нижнем подключением встроен термостатический вентиль, на который можно установить терморегулятор, для поддержания заданной температуры в помещении. Как следствие, стоимость радиаторов с нижним подключением выше, чем аналогов с боковым подключением. Отопительные приборы, независимо от их типа и материала, предпочтительнее располагать под окном. Это делается для того, чтобы поднимающийся от них теплый воздух блокировал движение холодного воздуха от окна. Если у вас или вашего дизайнера возникает желание закрыть отопительный прибор декоративной панелью или решеткой, то следует помнить, что при этом теряется большое количество тепла, то есть вы рискуете остаться в "недогретом" помещении и потратить больше денег на топливо. 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 минус - подвержены коррозии. Плюс - низкая цена. Но экономия при покупке труб из стали, как уже говорилось выше, при рассказе об отечественных чугунных радиаторах, может быть частично нивелирована более высокой стоимостью монтажа. 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 плюсы - удобство в монтаже, низкий вес, не ржавеют, имеют низкий коэффициент сопротивления. Но цена полимерных труб заметно выше цены стальных. Медные трубы - не ржавеют, красивы, но их распространение ограничивает высокая стоимость и относительно сложный монтаж. ТерморегуляторыДля автоматического поддержания заданной температуры в помещении на отопительные приборы могут быть установлены терморегуляторы. Такие регуляторы состоят из двух частей: A) Регулирующего крана, B) Термоголовки. С помощью термоголовки вы задаете требуемую температуру воздуха. В ней же находится специальный состав, который расширяется при увеличении температуры в помещении и механически воздействует на регулирующий кран. Работа происходит следующим образом. Когда температура воздуха в помещении становится выше заданной, доступ горячей воды в радиатор сокращается, а при понижении температуры в помещении - доступ воды в радиатор увеличивается. При использовании терморегуляторов вы можете поддерживать разную температуру в разных комнатах. Вы просто зададите требуемое вам значение, а система будет автоматически отслеживать ваши пожелания. Но, конечно, для этого надо установить терморегуляторы во всех комнатах, где вы хотите поддерживать заданную температуру. Расширительный бак Для компенсации расширения воды существуют два способа: построить "открытую" систему отопления с открытым расширительным баком или выбрать закрытую систему с мембранным баком. При "открытой" системе расширительный бак должен устанавливаться в верхней точке системы отопления. В закрытой же системе устанавливать мембранный бак в верхней точке нет никакой необходимости. Можно назвать 3 основные преимущества мембранного бака: A) Бак можно расположить там же, где и котел, то есть нет необходимости тянуть трубу на чердак, B) Нет контакта воды и воздуха, а, следовательно, и возможности растворения в воде дополнительного кислорода (что продлевает срок "жизни" радиаторам и котлу), C) Есть возможность создать дополнительное давление даже в верхней точке системы отопления, что уменьшает риск образования воздушных пробок в верхних радиаторах. Воздушный клапан"Воздушник" служит для вывода воздуха из системы отопления, для "борьбы" с воздушными пробками. АнтифризПреимуществом антифриза в качестве теплоносителя для системы отопления по сравнению с водой является следующее. Если в холодное время в доме никто не живет и система отопления отключена, то велика вероятность, что вода в промерзшем помещении может разорвать как трубы, так и сам котел. При использовании антифриза этого произойти не должно. Хочется предостеречь от применения автомобильного "тосола" в системах отопления, так как в его составе есть добавки не допустимые к применению в жилых помещениях. Поэтому если вы заботитесь о своем здоровье и "здоровье" своей системы отопления - используйте специальный антифриз для систем отопления. В большинстве случаев основу российских антифризов составляет этиленгликоль, в которой добавлены специальные присадки, придающие теплоносителю антикоррозийные и антивспенивающие свойства.
При применении антифриза следует иметь в виду следующее: теплоемкость антифриза примерно на 15-20% ниже, чем у воды (т.е. он хуже накапливает тепло и хуже отдает его), следовательно, при проектировании системы отопления с антифризом радиаторы следует выбирать более мощные, вязкость антифриза выше, чем у воды, т.е. его сложнее заставить двигаться по системе отопления, поэтому нужно выбирать более мощные циркуляционные насосы, антифриз более текуч, чем вода, отсюда повышенные требования к разъемным соединениям системы отопления, с антифризом нельзя использовать оцинкованные трубы, т.к. это приводит к химическим изменениям и потере его изначальных свойств. Обычно антифриз продается в двух модификациях: с температурой замерзания не выше минус 65 С и температурой замерзания не выше минус 30 С. При этом концентрированный вариант (рассчитанный на минус 65 С) может быть разбавлен водой до требуемой вам концентрации. Для получения теплоносителя с температурой замерзания минус 30 С к двум частям антифриза надо добавить одну часть воды, для минус 20 С - надо смешать антифриз пополам с водой. Со второй половины 90-х годов прошлого века в ведущих странах Западной Европы и США стали появляться нетоксичные пропиленгликолевые антифризы. Плюс этого продукта - экологическая безвредность. Данное свойство очень важно при использовании антифриза в двухконтурных системах отопления, когда есть вероятность попадания антифриза из контура отопления в контур горячего водоснабжения. Совсем недавно и российские производители начали выпуск антифризов, полученных на основе экологически чистого сырья - пищевого пропиленгликоля. Несколько слов о теплых полахВ последнее время все более популярными становятся системы отопления с использованием теплых полов. Так как теплый воздух всегда стремится подняться вверх и замещается более холодным, то теплые полы, благодаря тому, что источник тепла находится прямо под вашими ногами, создают максимально комфортные условия, когда "ноги в тепле, а голова в холоде". Обычно при использовании этого вида отопления температура на уровне пола примерно на 3 градуса выше, чем на уровне головы. Т.к. температура пола не может быть очень высокой (как правило, не более 30 С), то для отопления всего помещения теплых полов обычно недостаточно. Чаще всего напольное отопление используется как дополнительное - для повышения комфорта. Удобна такая схема, когда кроме теплых полов еще устанавливаются и отопительные приборы (радиаторы) с терморегулятором, который отслеживает температуру воздуха в помещении и перекрывает подачу горячей воды в радиатор в случае, если тепла от напольного отопления достаточно. Стоит иметь в виду, что кроме водяного напольного отопления, когда нагретая вода от отопительного котла движется по трубам, уложенным под полом, напольное отопление еще бывает и кабельное электрическое. Надеюсь, что прочитав серию этих статей, вы составили себе представление из чего состоит система отопления и как она работает.
В заключение хочется сказать, что правильный выбор оборудования еще не гарантия хорошего функционирования системы. Очень много зависит от того, насколько грамотно будет сделан проект и не меньше от того, насколько качественно и квалифицированно будет исполнен монтаж. Закончить хочется двумя незамысловатыми советами. Во-первых, перед тем как потратить деньги на оборудование и монтаж, посоветуйтесь с несколькими независимыми профессионалами. Это позволит вам избежать многих ошибок, которые будет трудно исправить впоследствии. То есть совет состоит из двух частей: а) больше общайтесь с профессионалами, б) постарайтесь получить объективную, независимую информацию. Во-вторых, начинайте заниматься подбором и проектированием системы отопления на самой ранней стадии строительства вашего дома. Это поможет во многом облегчить процесс монтажа, сэкономить деньги и создать оптимальную систему.