Автономное отопление частного дома: варианты для выбора

Обогрев своего жилья, пожалуй, один из самых животрепещущих вопросов многогранного быта жителя Российской Федерации. Именно поэтому мы сейчас рассмотрим наиболее часто используемые автономные системы отопления частного дома и возможности их применения.

Возможная схема отопления частного дома

Системы отопления и их составляющие

Котельная частного дома

Любой рачительный хозяин, безусловно, захочет иметь бесперебойное отопление в своём доме, которое сообразуется с особенностями данного региона или конкретной местности. Эффективность и экономичность обогрева зависят от двух технических составляющих – контура отопления и источника нагрева теплоносителя – котле.

О них и пойдёт речь в этой статье с видео роликом в качестве приложения.

Газовые котлы

Схема работы обычного (конвекционного) котла

• Газовые котлы отопления бывают одноконтурными и двухконтурными, настенными и напольными, но по принципу работы их можно разделить на конвекционные и конденсационные устройства.
  Традиционные конвекционные котлы функционируют по достаточно простой схеме, которая приведена вверху: газ, попадая в горелку, сжигается в камере сгорания, от чего греется теплообменник и, естественно, сам теплоноситель. Воздух в камеру сгорания в таком устройстве попадает через коаксиальный дымоход и при его же помощи отводится угарный газ.
• Одним из важных принципов корректной работы бытового газового ковекционного котла является недопущение возникновения конденсата на стенках теплообменника, потому что там присутствуют растворённые кислоты. Если учесть, что конденсация водяных паров начинается с температуры 55⁰C, то нужно позаботиться о том, чтобы между подающей и обратной линией водяного контура не возникало большого перепада.
• Разницу в температуре воды в «подаче» и «обратке» лучше не допускать более 20⁰C, то есть, если подающая труба будет иметь 80⁰C, то обратная – 60⁰C. Для длинных контуров отопления применяется принудительное подмешивание горячей воды из «подачи» на входе «обратки».

Схема работы конденсационного котла

• КПД у конденсационных котлов гораздо выше, чем у конвекционных агрегатов, потому что для обогрева теплоносителя в данном случае используется не только сгорание газа, но и нагрев самого конденсата.
  Для наибольшей эффективности работы такого устройства нужно создать условия для возникновения росы и это достигается путём понижения температуры в подающей и особенно обратной линии (наиболее эффективна в этих случаях система тёплого пола). Иногда, чтобы понизить температуру, на тёплый пол подают теплоноситель из «обратки».
•  В России такие котлы не имеют на данный момент широкого распространения и для этого есть несколько причин. Прежде всего, это высокая цена на такие агрегаты, а также малая распространённость низкотемпературных водяных контуров («тёплый пол»), позволяющих максимально повысить КПД котла.
  К тому же сам конденсат является кислотным раствором и при сливе в канализацию нуждается в нейтрализации при помощи специального состава.

Электрические котлы

ТЭНовый котёл Элит-Тепло

• Некоторые решают, что лучшим вариантом для нагрева отопительного контура будет электрический котёл, но они могут быть ТЭНовыми и Электродными. Устройство первого достаточно традиционно и состоит из ёмкости для теплоносителя (теплообменника) и вмонтированного туда ТЭНа.
  Сам трубчатый электронагреватель состоит из стальной или медной оболочки с наполнителем из кварцевого песка, куда запрессована спираль из нихрома.
• Переключатель из термореле регулирует нагрев воды в баке, размыкая цепь при определённой температуре, заданной пользователем. Как правило, такие котлы используются с насосом для принудительной циркуляции теплоносителя.
  Стоимость таких котлов достаточно высока, но при отсутствии поблизости газопровода, это может быть наилучшим вариантом.

Электродные отопительные устройства (ЭОУ)

• Более экономичными для котлов с электропитанием являются электродные устройства, которые также имеют более высокий КПД, нежели ТЭНовые. Для России такие агрегаты являются относительно новыми, но, тем не менее, достаточно востребованными.

Принцип нагрева теплоносителя в ЭОУ

• Принцип работы электродных котлов достаточно прост, так как в качестве спирали выступает сам теплоноситель. В ёмкости спрятан блок электродов и жидкость (вода или специальный теплоноситель), попадая внутрь, движется от анода к катоду, с частотой колебания 50Гц. От этой вибрации происходит нагрев и на выходе теплоноситель достигает температуры 95⁰C.
• ЭОУ могут работать от 220В или 380В, то есть, от однофазных и трёхфазных ЛЭП, что позволяет подбирать их по мощности. Например, однофазный ТЭновый котёл на 3кВт при расходе 1,8кВт/час может обогреть площадь в 30м², а однофазное ЭОУ такой же мощности при расходе 1,0кВт/час обогреет уже 60м². Трёхфазный ТЭНовый обогреватель на 9кВт при расходе 4,2кВт/час обогреет 90м², а вот электродный на 9кВт при затратах 3,0кВт/час – 180м².

Параллельное подключение ЭОУ

• Преимущества ЭОУ перед ТЭНом более чем очевидны, к тому же электродные обогреватели можно подключать параллельно с котлами другого типа или друг с другом.

Совет. Для повышения проводимости теплоносителя и, как следствие, его эффективности на 100л жидкости можно добавить 30г пищевой соды.

Жидкотопливные котлы

Дизельный котёл Ferolli GN1

• Жидкотопливные котлы получили своё название из-за видов горючего, так как могут работать на мазуте, керосине и солярке, но чаще всего — на последнем. Так же их называют дизельными по виду потребляемого топлива. Такие агрегаты применяются в местности, где отсутствуют газовые магистрали для бытовых нужд и возможны перепады напряжения.

Дизельный котёл в разрезе

• Дизельные устройства комплектуются горелками с принудительной подкачкой воздуха, количество которого регулирует встроенная автоматика. Из-за движения воздуха жидкотопливные котлы достаточно шумные по сравнению с газовыми. Горелка может быть одно-, двух- и трёхступенчатой.
• Для настройки горелок при агрегате всегда есть инструкция, позволяющая правильно рассчитать расход топлива. Также экономии и повышению КПД устройства способствует именно многоступенчатость горелок, позволяющая увеличить объём настроек. У многих дизельных котлов горелки интегрированы в корпус.

Твердотопливные котлы

Твердотопливные котлы Atmos

• Несмотря на простоту устройства, такие котлы имеют целый ряд несомненных преимуществ. Прежде всего, это доступность и дешевизна горючего материала, ведь устройства способны работать на любом угле, торфяных брикетах, дровах, пеллетах и любом другом твёрдом топливе. К тому же, именно благодаря универсальности горючего, агрегат может работать автономно от внешних источников питания (газ, электричество).

Устройство газогенераторного (пиролизного) котла

• Также к твердотопливным агрегатам относятся газогенераторные котлы (фото вверху), которые снабжены двумя камерами. В первом отсеке происходит процесс горения твёрдого топлива при подаче воздуха с низким содержанием кислорода, а во втором отсеке происходит окончательное догорание так называемого пиролизного газа. Для таких устройств необходима электроэнергия для вентилятора.

Печь Булерьян с водяной рубашкой

• Прототипом газогенераторного котла можно назвать канадскую систему Булерьян, только в данной ситуации нужна не воздушная, а водяная рубашка для контура отопления. Среди твердотопливных котлов Булерьян обладает самым высоким КПД, достигающим 98%. В отличие от своих собратьев, канадский котёл может работать исключительно на дровах.
  

Совет. Система Булерьян не оставляет золы и все отходы улетучиваются в виде конденсата и сажи. В связи с этим, дымоход нужно чистить, минимум, два раза в год и при этом тщательно следить за системой вентиляции.

Заключение

В статье не упоминалось многотопливное оборудование, которое вы так же можете установить своими руками. Универсальный котёл может работать на двух или более видах топлива, например, газ – дизель или газ – дизель – твёрдое топливо – электричество. Но такие обогреватели стоят значительно дороже и выгодней приобретать монотопливные агрегаты.