Газовые котлы с принудительной циркуляцией. Особенности устройства системы отопления с принудительной циркуляцией

Котел газовый напольный

Для загородного дома поддержание комфортной температуры в зимнее время - задача не из легких, особенно, если дом не подключен к централизованному газоснабжению. И совершенно другая ситуация - когда в наличии есть магистральный газ. В таком случае оптимальный вариант для обеспечения дома теплом – это применение газовых котлов отопления напольного типа.

Достоинства газового оборудования

Голубое топливо - самый выгодный источник тепла по сравнению с твердым или электрическим. При этом к положительным сторонам газовых котлов относятся:

  • долговечность
  • надежность
  • безопасность
  • возможность обогревать большие по площади помещения
  • простая эксплуатация
  • отсутствие необходимости постоянного контролировать работу газового оборудования
  • высокий коэффициент полезного действия

Долговечность и надежность котла обеспечивает материал, из которого он изготавливается - сталь или чугун. За безопасность отвечает автоматика, которая следит за давлением газа в магистрали и вовремя отключает или включает горелку, если возникают перепады. Поэтому не требуется постоянный контроль. И хозяин может надолго покинуть свой дом, будучи совершенно уверенным в том, что по возвращении его встретит комфортная температура в помещении.

Эксплуатация газового оборудования настолько проста, что с ней справляются практически все, включая пожилых людей, не обладающих инженерно-техническим образованием.

Высокий КПД обусловлен тем, что при сжигании газа не образуется остатков, как при сгорании твердого топлива.

Сегодня многие, проживающие в многоквартирных домах, отказываются от централизованного теплоснабжения и устанавливают автономное. В этом случае газовый котел дает большое преимущество в отношении самостоятельного регулирования необходимой температуры в квартире. А это для владельца намного выгоднее, нежели оплачивать услуги централизованного теплоснабжения.

Недостатки использования газовых котлов

Несмотря на множество положительных моментов от применения газового оборудования, есть и отрицательные стороны:

  • длительное и затратное оформление установки таких котлов
  • устройство дымоходных и вентиляционных каналов
  • требование отдельного помещения с индивидуальным выходом на улицу
  • неэффективность использование, если площадь дома менее 100 кв.м
  • наличие автоматики, следящей за безопасностью эксплуатации котла при нестабильном электроснабжении
  • при снижении давления в магистрально газопроводе, что так нередко в российских условиях, КПД устройства снижается, и появляется копоть

Длительное и затратное оформление документации подразумевает:

  • составление проекта
  • предоставление договора с организацией, производящей монтаж газового оборудования
  • предоставление копии лицензии на выполнение таких работ
  • заключение договора с организацией, предоставляющей услуги по дальнейшему обслуживанию газового оборудования

И все это стоит немалых денег, потраченного времени и нервов, особенно в российских реалиях.

Типы котлов

Классификация газовых устройств

Существующая классификация газовых устройств учитывает несколько показателей, среди которых:

  • месторасположение
  • материал теплообменника
  • тип горелки
  • система отвода продуктов сгорания газа
  • количество контуров
  • мощность
  • тип камеры сгорания
  • схема движения теплоносителя

По месту расположения газовое оборудование подразделяется на напольное и настенное.

По материалу, из которого изготавливают теплообменник, котлы делятся на чугунные и стальные. При этом никто не может сказать однозначно, какие лучше, поскольку и те, и другие имеют как достоинства, так и недостатки.

Котлы с чугунным теплообменником

Их положительной характеристикой является то, что стенки теплообменника из чугуна имеют значительную толщину, поэтому они длительное время эксплуатируются без прогара и коррозии. Однако чугун - материал довольно хрупкий, и неаккуратный монтаж или транспортировка могут привести к образованию микротрещин, что снижает его долговечность.

Кроме того, если вода, используемая в качестве теплоносителя, обладает повышенной жесткостью, то со временем чугунные детали деформируются в результате локальных перегревов.

Котел газовый напольный стальной теплообменник

Напольный газовый котел отопления, у которого теплообменник выполнен из стали, намного легче чугунных аналогов. К тому же сталь более устойчива к механическим повреждениям и обладает некоторой гибкостью. Поэтому лучше переносит транспортировку и возможные удары при монтаже. Однако стальные изделия менее устойчивы к коррозии, поэтому считаются не такими долговечными.

Эксплуатировать газовый котел со стальным теплообменником следует с четким соблюдением теплового режима и без допущения снижения температуры до так называемой «точки росы».

Важно! Напольные газовые котлы с теплообменниками при необходимости можно ремонтировать, поскольку теплообменники состоят из легко заменяемых секций.

Виды горелок

Газовое оборудование может иметь:

  • атмосферную горелку
  • наддувную горелку, которую иначе называют вентиляторной, сменной, или навесной

Горелки атмосферного типа - самые простые по конструкции. Принцип их работы заключается в естественной подаче воздуха, необходимого для сгорания газа. Такими горелками укомплектованы многие модели бытовых котлов, при этом стоимость подобного устройства уже включена в цену газового оборудования. Преимуществом атмосферных горелок является бесшумная работа.

Горелки наддувного типа работают за счет встроенного вентилятора, который подает воздух из окружающей атмосферы принудительно. Вентилятор, естественно, работает от электросети, поэтому такие газовые напольные котлы можно отнести к энергозависимым устройствам.

К достоинствам горелки вентиляторного типа можно отнести высокий КПД и устойчивую работу при понижении давления в магистральных газовых сетях.

Недостатком их является высокий уровень шума при работе вентилятора.

Газовые котлы, оборудованные сменными горелками, являются универсальными, поскольку могут работать как на природном, так и на сжиженном газе, а также на жидком топливе.

Сменные горелки, как правило, не входят в комплектацию газового устройства, поэтому такой агрегат обходится дороже.

Газовое оборудование, снабженное горелками вентиляторного типа, может иметь мощность от 10 до 80 кВт. Однако современные производители выпускают котлы с мощностью, доходящей до нескольких тысяч киловатт. Поэтому потребитель всегда может выбрать нужное оборудование, способное обогреть маленький дом или огромный коттедж.

Способ отведения продуктов сгорания

Бытовые газовые котлы

Газовые котлы также подразделяются по способу вывода отработанных газов:

  • с принудительной тягой
  • с естественной тягой

Естественная тяга подразумевает устройство дымоходной трубы, проходящей через перекрытие, кровлю и выступающей над крышей на определенной высоте. Это наиболее распространенный способ отвода продуктов сгорания.

К газовому оборудованию с принудительной тягой относятся котлы с вентиляторами, встроенными в дымоходный или вентиляционный канал. Но это уже устаревший вариант. А вот коаксиальный дымоход - пока еще новое слово в газовом оборудовании.

Принцип его устройства еще называют «труба в трубе», что означает наличие одной трубы большого диаметра и второй, вставленной в первую трубу, меньшего размера. По трубе меньшего диаметра продукты сгорания отводятся на улицу, а через пространство, образуемое за счет разности диаметров труб, холодный воздух поступает к газовой горелке для поддержки пламени.

Преимущества такого дымохода очевидны:

  • нет надобности в возведении дымоходной трубы, не нужно пробивать перекрытия и кровлю, что значительно удешевляет строительство дома
  • из жилого помещения не забирается кислород для поддержания горения газа, а это самым положительным образом влияет на самочувствие проживающих в доме людей

Для коаксиального дымохода достаточно сделать небольшое отверстие в стене.

Количество контуров

Котел отоплительный

Все отопительные напольные газовые котлы имеют в своей конструкции один, два или более контуров.

Одноконтурные устройства проще и предназначены только для нагрева теплоносителя в системе отопления. Но подогревать воду в этом случае придется с помощью электрического бойлера либо другими способами.

Двухконтурные котлы способны греть воду и для системы отопления, и для хозяйственно-бытовых нужд благодаря расположенным в них двум теплообменникам. Для подогрева воды они могут иметь внутри бойлер или змеевик проточного действия.

Некоторые модели таких устройств содержат регулятор, устанавливаемый на выбранную температуру. При этом он сам включает или выключает газовый агрегат, когда температура достигает заданного режима. Это наиболее простые в эксплуатации устройства, широко популярные среди потребителей.

Однако, приобретая такой котел, следует знать некоторые его особенности:

  1. Если разбор горячей воды не производился достаточно долгое время, то при открытии крана придется подождать некоторое время, пока не начнет поступать вода нужной температуры.
  2. При этом время ожидания напрямую зависит от дальности точки разбора от котла и от диаметра труб.
  3. Теплообменники устройств такого типа способны накапливать накипь, что ведет к снижению эффективности работы агрегата и лишнему расходу газа. Длина трубы, соединяющей котел и самый дальний кран с горячей водой, не должна быть более 7 метров.

Отдельные виды напольных газовых устройств содержат в своей конструкции электронное управление термостатами и датчик контроля над горением пламени. Если пламя по какой-то причине погасло, то датчик немедленно прекращает подачу газа. Такие котлы способны поддерживать оптимальный режим работы, что экономит топливо.

Кроме того, в некоторых моделях двухконтурных котлов предусмотрены специальные фильтры для очищения воды от разных примесей. В результате накипь образуется в меньших объемах, что продлевает срок эксплуатации котла. Также в конструкцию отопительного устройства может входить такая функция, как очистка камеры сгорания в автоматическом режиме.

Камеры сгорания

Котлы отопительные с закрытой камерой сгорания

Существуют котлы с открытой и закрытой камерой сгорания. В первом случае воздух в горелку поступает непосредственно из помещения, уменьшая в нём содержание кислорода. Такое устройство просто в эксплуатации и по конструкции, однако при его использовании помещение должно быть оборудовано дымоходной трубой и вентиляцией.

Такой котел не зависит от наличия электричества, что является немаловажным преимуществом. Ведь наша действительность не может похвастаться бесперебойным снабжением электроэнергией.

Котлы с закрытой камерой сгорания оборудуются коаксиальными дымоходами, что очень удобно. Но такие устройства полностью зависят от наличия электропитания, поскольку отводятся продукты сгорания только при помощи встроенного вентилятора.

Достоинством таких котлов является то, что они забирают воздух с улицы, не лишая жильцов в помещении кислорода.

Котлы по типу циркуляции теплоносителя

Различаются газовые устройства и по тому, каким образом циркулирует теплоноситель в системе отопления. Циркуляция может быть:

  • естественной
  • принудительной

Естественная циркуляция предполагает распределение теплоносителя по трубам и приборам отопления вследствие перепада давления холодной и горячей воды. Холодная вода поступает в напольный котел отопления снизу, выдавливая более легкую горячую воду наверх в трубы и далее в радиаторы. Оттуда она, отдав свое тепло и остыв, возвращается по трубам обратки снова в котел. Так происходит замкнутый цикл в отопительной системе.

Несмотря на то, что котлы такой конструкции дешевле других, устройство отопительной системы, инженерные расчеты обязательного уклона труб выходящих и входящих в котел, суммарно обходятся дороже котла с принудительным движением теплоносителя.

Кроме того, естественная циркуляция подразумевает открытый расширительный бачок, который, как правило, устанавливают в чердачном неотапливаемом помещении. Поэтому всегда есть риск замерзания воды при сильных морозах и попадания в теплоноситель кислорода. А это увеличивает вероятность коррозии внутри отопительной системы.

Принудительная циркуляция теплоносителя осуществляется при помощи насосов, работающих от электричества. Такие устройства потребляют газа на 10-15% меньше и могут поддерживать температурный режим в заданных параметрах . Однако при отсутствии электричества отопление в доме будет приостановлено. А чтобы обезопасить себя от такой ситуации, необходимо иметь аварийный источник электроэнергии.

Конденсационные газовые котлы

Газовый конденсационный котел

Эти устройства пока еще не нашли широкого применения, так как не так давно появились на российском рынке. Они способны сократить потребление газа на 15-20%, что немаловажно в условиях постоянно растущих цен на голубое топливо. Принцип работы таких устройств заключается в следующем.

В обычных котлах продукты сгорания выводятся в атмосферу, нанося ей немалый урон в плане экологии. Если в традиционных устройствах конденсат как продукт сгорания газа является вредным и нежелательным составляющим, то в конденсатных котлах он работает, отдавая свою тепловую энергию для нагрева теплоносителя. Отбор тепла у конденсата происходит в теплообменнике, имеющем большую площадь.

Говорят, что КПД таких устройств составляет 107-108%. Но это не совсем так, поскольку больше 100% по законам физики он быть не может.

Обратите внимание! В этом случае КПД конденсатных котлов просто сравнивают с КПД обычных котлов.

В любом случае производительность новых устройств значительно превосходит таковую у традиционного оборудования.

Двухступенчатый котел

Напольные газовые котлы классифицируют еще по такому параметру, как мощность. Они могут быть:

  • одноступенчатыми
  • двухступенчатыми
  • модуляционными

Одноступенчатый агрегат может работать только на одном определенном уровне. Двухступенчатый имеет 2 уровня мощности. Котлы с модуляцией могут плавно переключаться, увеличивая или уменьшая мощность.

Естественно, на полную мощность устройства работают только в зимний период и то, смотря по тому, какая температура на улице. Поэтому двухступенчатое оборудование или с функцией модуляции считается более экономичным, чем котлы одноступенчатые.

Такие агрегаты отличаются:

  • длительным сроком эксплуатации, что обусловлено возможностью регулировать мощность без выключения или включения горелки
  • минимальным количеством отводимых в атмосферу продуктов сгорания
  • возможностью подсоединять дополнительное оборудование, например, бойлеры

Двухступенчатые котлы или модуляционные лучше использовать для небольших домов временного проживания или в тех регионах, где зима не отличается слишком низкими температурами .

Выбор напольного газового котла

Напольные газовые котлы отопления BAXI

Приобретая газовый котел, каждый желает получить качественное и недорогое оборудование. В первую очередь следует ориентироваться на площадь вашего помещения. Обычно рассчитывают, что 1 КВт мощности газового оборудования должно хватать на обогрев 10 кв. м жилья.

Также следует обращать внимание на то, чем оборудован котел, то есть, является ли он энергозависимым. От наличия электричества зависит работа оборудования, в составе которого есть вентиляторы, циркуляционные насосы или датчики электронного управления. Если в вашем регионе часты отключения электроэнергии, то от таких укомплектованных агрегатов лучше отказаться.

Помните, что одноконтурный котел не в состоянии обеспечить вас горячей водой. А значит, для установки ванны, душевой кабины и других приборов, где требуется горячая вода, дополнительно необходим водогрейный бойлер либо газовая горелка проточного действия.

Выбирая котел, не стоит обращать внимания на рекламу. Газовое оборудование отечественных производителей мало чем отличается от зарубежных аналогов, но по стоимости гораздо ниже. К тому же в случае ремонта всегда доступны именно запасные части отечественных производителей.

Заключение

Обеспечение жилья теплом - первоочередная задача для владельца загородного дома. Но для этого следует делать все расчеты еще на стадии проектирования или начала строительства самого здания. Ведь отопление дома может потребовать отдельного помещения для установки напольного газового котла.

Есть достаточно много подводных камней в устройстве отопительной системы, разобраться с которыми в состоянии только специалист. Один из нюансов - это подключение газового оборудования к магистральному трубопроводу. Правильный расчет и монтаж всей отопительной системы станет залогом комфортного и безопасного проживания за городом.

Обогрев дома или дачи можно обеспечить с помощью одного из двух видов отопительных систем, отличающихся друг от друга способом циркуляции теплоносителя. При естественном движении воды или антифриза по трубам не требуется использовать дополнительное оборудование, но надо обеспечить соответствующий уклон магистрали трубопровода. Если выбирается схема отопления с принудительной циркуляцией, то в трубопровод врезается циркуляционный насос, отвечающий за скорость движения теплоносителя в отопительной системе. Чем выше этот показатель, тем быстрее прогреваются все помещения в доме. Работа циркуляционного насоса зависит от наличия электричества, поэтому при возможных сбоях поставки электроэнергии и отключениях на длительное время надо запастись бензогенератором.

Чем отличаются открытые системы от закрытых?

Любую гидравлическую систему отопления можно представить в виде комплекса отопительного оборудования и нагревательных приборов, объединенных в определенном порядке в одно целое с помощью труб.

В системах отопления устанавливают расширительный бак, так как нагревающийся теплоноситель увеличивается в объеме. Если бак сообщается с наружным атмосферным воздухом, то систему отопления называют открытой. Изолируя расширительный бак от взаимодействия с атмосферным воздухом, получают отопительную систему закрытого типа. В происходит испарение теплоносителя, поэтому приходится следить за уровнем воды в баке и доливать при возникновении такой необходимости. В , оснащенных расширительными баками мембранного типа, такой проблемы не возникает.

Монтаж отопительной системы, включающей котел, открытый расширительный бак, радиаторы, запорную арматуру, воздухоотводчики, циркуляционный насос, обеспечивающий принудительную циркуляцию теплоносителя

Зачем ставить циркуляционный насос?

Преимущества установки циркуляционного насоса:

  • Упрощается монтаж, так как отпадает необходимость сооружения сложной и неудобной верхней разводки трубопровода с соблюдением угла уклона. Не требуется главные стояки сооружать из труб большего диаметра. Благодаря этому удается улучшить интерьер помещения.
  • Можно выбрать коллекторный тип разводки трубопровода, при котором обеспечивается равномерный нагрев всех отопительных приборов независимо от степени их удаленности от отопительного котла.
  • Появляется возможность увеличения протяженности трубопроводов.
  • С принудительно циркулирующим носителем можно в систему отопления встраивать дополнительные элементы, например, « теплые полы».

Циркуляционный насос устанавливают перед отопительным котлом на обратной магистральной трубе. Там же рекомендуется устанавливать и мембранный (расширительный) бак, являющийся необходимым элементом системы отопления закрытого типа.

Элементы отопительной схемы закрытого типа

Основными элементами системы отопления с принудительной циркуляцией являются:

  • котел (твердотопливный, газовый и др.);
  • расширительный герметичный бак мембранного типа;
  • циркуляционный насос, подобранный по мощности;
  • радиаторы (батареи) отопления;
  • трубы для сооружения стояков, перемычек и подводок;
  • переходники для соединения труб (фитинги);
  • шаровые и пробковые краны;
  • обратные клапаны;
  • воздухоотводчики;
  • фильтры, необходимые для поддержания работоспособности отопительного котла и насосов;
  • крепежные приспособления (хомуты и др.).

Схема устройства в частном доме системы отопления закрытого типа с установкой на обратке циркуляционного насоса и герметичного мембранного бака

Важные моменты при осуществлении монтажа

Чтобы отопление с принудительной циркуляцией функционировало без проблем в течение длительного времени, необходимо выполнить грамотно монтаж важных узлов, от которых зависит эффективность всей системы.

Для увеличения продолжительности срока эксплуатации циркуляционного насоса его врезают в обратку. Объясняется это просто. По трубопроводу обратного хода вода движется в охлажденном виде, так как тепло уже отдано нагревательным приборам. В конструкции насоса производители используют манжеты и уплотнители, выполненные из резины, которая может поменять свойства, находясь под постоянным воздействием высоких температур. Охлажденный теплоноситель, поступающий в обратку, не оказывает существенного влияния на резиновые детали, что позволяет им дольше сохранять свои первоначальные свойства.

Для монтажа принудительной системы отопления можно использовать трубы, имеющие минимальную величину диаметра. При этом удается сократить себестоимость работ по устройству отопительной системы дома. Ведь сокращается объем теплоносителя, которым заполняется система. Это в свою очередь влияет на выбор расширительного бака подходящего объема и мощности приобретаемого отопительного котла.

В системах отопления с принудительной циркуляцией рекомендуется использовать современные отопительные котлы, в конструкции которых предусмотрено наличие автоматики. Эти устройства обеспечивают контроль и регулировку всех процессов с минимальным вмешательством человека в работу оборудования. Эффективнее расходуется топливо и регулируется температура внутри помещения при учете различных факторов, оказывающих влияние на ход процесса обогрева дома.

Как выбрать модель циркуляционного насоса?

При выборе насосного оборудования обращают внимание на простоту и надежность его эксплуатации, а также на потребление электроэнергии. Помимо этих важных качеств имеет значение мощность насоса и напор. Эти характеристики определяются размерами отапливаемого помещения. Можно ориентироваться на следующие примеры:

  • для домов, площадь которых составляет 250 кв. метров, приобретают насосы с напором 0,4 атмосферы и мощностью 3,5 куб. метра в час;
  • для домов, площадь которых находится в пределах 250-350 кв. метров, приобретают насосы с напором 0,6 атмосфер и мощностью 4,5 куб. м/ч;
  • для домов, площадь которых превышает 350 кв. метров, доходя до 800 кв. метров, приобретают насосы с напором 0,8 атм. И мощностью 11 куб. м/ч.

Монтаж циркуляционного насоса на байпасе (перемычке) позволяет легко снимать оборудование для замены или текущего ремонта и технического обслуживания

Препятствовать нормальной циркуляции теплоносителя в системе отопления могут воздушные пробки, образующиеся в каждом радиаторе и в местах вертикального подъема трубопровода. Бороться со скоплениями воздуха можно с помощью установки кранов Маевского на каждый радиатор или специальных автоматических воздухоотводчиков. Монтаж данных устройств позволит не допускать «завоздушивания» отдельных участков системы и нарушений в работе отопления, сказывающихся на микроклимате в помещении.

Преимущества монтажа двухтрубной системы

Проектируя водяное отопление с принудительной циркуляцией для частного дома, выбирают, исходя из материальных возможностей владельца, однотрубную или двух трубную схему. Однотрубная система дешевле, проще в монтаже, а двухтрубная система – эффективнее в работе. При монтаже горизонтальной двухтрубной системы отопления возможны три схемы прокладки трубопровода: тупиковая, попутная и коллекторная.

Сразу отметим, что наибольшей эффективностью обладает последняя, а именно . Однако при ее воплощении увеличивается расход материалов, а также трудоемкость выполнения монтажных работ.

Возможно по нескольким схемам. В частных домах чаще всего используется простая и экономичная система отопления - однотрубная с принудительной циркуляцией. Она обеспечивает надежную работу всего отопительного контура, при этом проста в монтаже и безопасна.

Естественная циркуляция теплоносителя происходит по физическим законам: нагретая вода или антифриз поднимаются в верхнюю точку системы и, постепенно остывая, опускается вниз, возвращаясь в котел. Для успешной циркуляции необходимо строго выдерживать угол наклона прямой и обратной трубы. При небольшой протяженности системы в одноэтажном доме сделать это несложно, и перепад высоты будет невелик.

Для домов большой площади, а также многоэтажных домов. такая система чаще всего непригодна - в ней возможно образование воздушных пробок, нарушение циркуляции и, как следствие, перегрев теплоносителя в котле. Эта ситуация опасна и может стать причиной повреждения элементов системы.

Поэтому в обратную трубу, непосредственно перед вводом в теплообменник котла, устанавливают циркуляционный насос, который создает в системе нужное давление и скорость циркуляции воды. При этом нагретый теплоноситель своевременно отводится в отопительные приборы, котел работает в штатном режиме, а в микроклимат в доме остается стабильным.

Схема: элементы системы отопления

Достоинства принудительной системы:

  • система устойчиво работает в зданиях любой длины и этажности;
  • можно использовать трубы меньшего диаметра, чем при естественной циркуляции, что экономит затраты на их приобретение;
  • допускается располагать трубы без уклона и прокладывать их скрыто в полу;
  • к принудительной системе отопления можно подключить ;
  • стабильный температурный режим продлевает срок службы фитингов, труб и радиаторов;
  • существует возможность регулировать нагрев для каждого помещения.

Недостатки системы с принудительной циркуляцией:

  • требуется расчёт и установка насоса, подключение его к электросети, что делает систему энергозависимой;
  • насос при работе издает шум.
Недостатки успешно решаются правильным размещением оборудования: насос ставят в отдельном помещении котельной рядом с отопительным котлом и устанавливают резервный источник электропитания - аккумуляторную батарею или генератор.

Элементы системы с принудительной циркуляцией

Принудительная циркуляция - процесс, требующий установки не только насоса, но и других обязательных элементов.

    К ним относятся:
  • расширительный бак для компенсации объема теплоносителя при изменении температуры;
  • группа безопасности, включающая манометр, термометр, предохранительный клапан;
  • радиаторы, подключенные по одной из схем разводок;
  • краны Маевского или сепаратор воздуха;
  • обратный клапан;
  • краны заполнения и слива системы;
  • фильтр грубой очистки.

Кроме того, при использовании в качестве нагревателя , без функции автоматической загрузки топлива, рекомендуется включить в систему теплоаккумулятор - накопительный бак нужного объема . Это позволит выровнять температуру теплоносителя и избежать ее суточных колебаний.

Типы разводки однотрубной системы

В однотрубной системе нет разделения на прямую и обратную трубу . Радиаторы подключены последовательно, и теплоноситель, проходя по ним, постепенно остывает и возвращается в котел. Эта особенность делает систему экономичной и простой, но требует настройки температурного режима и правильного расчёта мощности радиаторов.

Упрощенный вариант однотрубной системы подходит только для небольшого одноэтажного дома. В этом случае труба проходит через все радиаторы напрямую, без регулирующих температуру вентилей. В результате первые по ходу теплоносителя батареи оказываются значительно горячее, чем последние.

Для протяженных систем такая разводка не подходит , ведь остывание теплоносителя будет существенным. Для них используют однотрубную систему «ленинградка», при которой общая труба имеет регулируемые отводы на каждый радиатор. В результате теплоноситель в основной трубе более равномерно распределяется по всем помещениям. Разводка однотрубной системы в многоэтажных строениях делится на горизонтальную и вертикальную.

Горизонтальная разводка

При горизонтальной разводке прямая труба поднимается до верхнего этажа по главному стояку. От него на каждом этаже отходит горизонтальная труба, проходящая последовательно по всем батареям на данном этаже.

Они объединяются в стояк обратной магистрали и поступают обратно в котел или бойлер. Краны для регулировки температуры находятся на каждом этаже, а краны Маевского - на каждом радиаторе. Горизонтальная разводка может быть выполнена как проточной, так и по системе «ленинградка».

Вертикальная разводка

При этом типе разводки горячий теплоноситель поднимается на самый верхний этаж или чердак, а оттуда по вертикальным стоякам проходит через все этажи до самого нижнего. Там стояки объединяются в обратную магистраль . Существенный недостаток этой системы - неравномерный нагрев на разных этажах, который не поддается регулировке при проточной системе.

Выбор системы разводки для частного дома зависит в основном от его планировки . При большой площади каждого этажа и небольшой этажности дома лучше выбирать вертикальную разводку, так можно добиться более ровной температуры в каждом помещении. Если площадь невелика - лучше выбирать горизонтальную разводку, так как ее проще регулировать. Кроме того, при горизонтальном типе разводки не придется делать лишних отверстий в перекрытиях.

Видео: однотрубная система отопления

Монтаж системы отопления

Однотрубная система проста в монтаже, если правильно выполнить расчёты и внимательно отнестись к подключению всех ее элементов. Начинают его, как правило, с установки отопительного агрегата.

Котел

    Требования к установке котла зависят от его типа. Котлы для отопления бывают:
  • газовые;
  • дизельные;
  • комбинированные.

Газовые котлы допустимо устанавливать в любом помещении, оснащенном и вытяжкой. Все остальные типы котлов устанавливают в отдельном помещении котельной. Это связано с особенностями их эксплуатации. Схема установки котла приведена на рисунке.

Котел после установки подключают к дымоходу и электрической сети, а его теплообменник - к системе отопления. Для этого в котле предусмотрены два патрубка, предназначенные для ввода и выхода теплоносителя. Вводной патрубок обычно находится внизу задней или боковой стенки котла, по нему поступает остывший теплоноситель. Выходной - в верхней части, на стенках или поверхности котла. Через него нагретый теплоноситель поступает в трубы системы отопления.

Трубы
Элементы системы соединяют с помощью труб. Для систем отопления можно использовать только трубы, способные выдерживать высокие температуры: полипропиленовые, из шитого полиэтилена или металлические.

Диаметр труб определяется расчётом. В частных домах обычно используют трубы диаметром от 15 до 50 мм, на стояки и магистральные трубы выбирают диаметр больше, на подводку к радиаторам - меньше.

Соединение труб зависит от их материала. Стальные и медные трубы соединяют сваркой и с помощью металлических резьбовых фитингов. Полипропилен сваривают с помощью специального приспособления, как показано на фото.

    По типу монтажа трубы разделяют на:
  • открытые, размещенные в свободном доступе;
  • скрытые, размещенные под чистовым полом или отделкой стен.

На выбор типа монтажа влияет только дизайнерский замысел, но необходимо помнить: открытая укладка в случае появления течи позволяет быстрее обнаружить и устранить ее.

Сварочные работы металлических труб лучше проводить до укладки чистового пола и отделки стен, иначе неизбежно их повреждение окалиной.

Расширительный бак

    Бывает двух типов:
  • открытого;
  • закрытого, или мембранного.

Баки первого типа применяются редко, так как в открытой системе происходит постоянное насыщение теплоносителя воздухом, что способствует коррозии радиаторов, труб, теплообменника котла.

Мембранные расширительные баки представляют собой металлическую емкость, разделенную пластичной перегородкой. Нижняя часть бака подключена к системе отопления, верхняя оснащена предохранительным клапаном и заполнена воздухом. Объем расширительного бака определяется с помощью расчёта.

При нагреве теплоноситель расширяется, и часть его выходит в расширительный бак. При этом мембрана приподнимается, а воздух в верхней части сжимается. При полном заполнении бака давление воздуха возрастает, и он стравливается через предохранительный клапан.

Расширительный бак закрытого типа можно монтировать непосредственно в котельной, в прямой или обратной трубе. Схема и варианты размещения бака приведена на рисунке.

    В группу входят сразу несколько элементов, предотвращающих аварийную ситуацию, перегрев и закипание теплоносителя:
  • манометр для контроля давления;
  • термометр;
  • воздухоотводчик;
  • предохранительный клапан.

Как правило, их устанавливают единым блоком, как на фото, но возможна установка по отдельности. Манометр и термометр могут быть объединены в одном корпусе

Некоторые модели котлов изначально оснащены аварийной группой. Если ее устанавливают отдельно, то размещают таким образом, чтобы предохранительный клапан находился выше выхода теплоносителя из котла.

Радиаторы и схемы их подключения
Выбор радиаторов и количества секций производят на основе теплового расчёта . В общем случае на 1 кв. метр помещения необходимо 0,1 кВт тепловой мощности радиатора. Уточнить этот показатель можно в паспорте на отопительные приборы.

От вида подключения труб к радиаторам зависит их теплоотдача . Типы подключения, подходящие для однотрубной системы с принудительной циркуляцией, изображены на рисунке.

Как видно из схемы, наибольшая эффективность радиаторов достигается при перекрестном подключении. Для того, чтобы сделать отопление в каждом помещении регулируемым, необходимо подключить батареи по схеме с байпасом и вентилем. Также на каждом радиаторе необходимо установить кран Маевского для сброса воздуха из системы.

Циркуляционный насос
Расчёт и установка насоса - ответственный этап. Его ставят непосредственно перед вводом обратной трубы в котел, учитывая направление потока - оно обозначено стрелкой на корпусе. Ротор насоса должен стоять строго горизонтально, поэтому насос ставят по уровню.

Перед насосом в трубу врезают фильтр грубой очистки для удаления из системы примесей, песка и ржавчины. Сборник осадка должен быть направлен вниз.

В обход насоса устанавливают байпас, он необходим для работы системы при внезапном отключении электроэнергии до момента подключения резервного источника питания или до остывания котла. В противном случае циркуляция будет невозможно, и вода в теплообменнике закипит.

Кроме того, байпас позволит снять насос для замены или обслуживания без слива теплоносителя. Для этого его с двух сторон оснащают запорными вентилями.

Видео: установка насоса

Видео: ошибки при монтаже отопительных систем

Система отопления должна также иметь краны для заполнения и слива теплоносителя. При первом запуске через кран заливают воду, стравливают воздух через воздухосбросы, после чего откручивают винт на циркуляционном насосе до появления воды. После этого можно приступать к топке котла и после его нагрева регулировать температурный режим.

Несмотря на повышенную надежность систем с естественной циркуляцией, в регионах с более-менее стабильным электропитанием они стремительно сдают позиции отоплению с принудительной циркуляцией. Все дело в том, что установка насоса одним махом решает важные проблемы:

Достаточно длинный список преимуществ. Недостатков существенных всего два:

  • нет электричества – нет отопления;
  • во время работы насос потребляет электроэнергию и его слышно.

Если говорить о зависимости системы от наличия электроэнергии, то снизить ее можно. Нужно установить с несколькими параллельно подключенными к нему аккумуляторами. Такая схема дает несколько часов работы системы (зависит от энергопотребления котла и насоса, а также от параметров ИБП и аккумуляторов). Большее время обеспечит дизель.

Что касается шума, который издает насос при работе. В большинстве колов ставят практически бесшумные агрегаты. Например, в газовых котлах горелка издает намного больше шума, чем насос. А электроэнергии он потребляет меньше настольной лампочки: 60-120Вт/час – в зависимости от мощности агрегата.

Типы систем с принудительной циркуляцией

Система может быть любая: однотрубная или двухтрубная, с горизонтальной или вертикальной разводкой, верхней или нижней подачей. Особенность систем с принудительной циркуляцией — насос устанавливается на входе/выходе котла до первого разветвления. Раньше ставили его обязательно на обратке – там температура теплоносителя ниже. А так как уплотнители были резиновыми, то при щадящих температурах служили они дольше. Сегодня такой необходимости нет – материалы уплотнительных колец переносят без последствий температуры до 110 о С.

Затем приступаем к расчету количества радиаторов: как минимум по одному под каждое окно, плюс один радиатор в ванную/туалет. В северных регионах для сохранения тепла неплохо себя показали радиаторы, установленные в коридоре/тамбуре, которые срабатывают как тепловые завесы.

При расчете количества радиаторов исходят из правила: под каждое окно — один радиатор

После того как определились с количеством радиаторов, нужно рассчитать количество секций в каждом. В общем случае считают исходя из площади помещения: есть нормы. Зная площадь помещения, делите его на норму и получаете количество секций. Но это – снова-таки усредненный подход. Тут нужно учитывать также тип разводки и место расположения радиатора в отопительном контуре. Например, однотрубная разводка. Она характеризуется тем, что радиаторы, расположенные ближе к котлу, получают более горячий теплоноситель и нагреваются до более высоких температур. Чем дальше расположен радиатор, тем более холодный теплоноситель его омывает. Потому для компенсации и выравнивания положения в дальних радиаторах увеличивают количество секций или устанавливают их большей площади (высоты и мощности).

Аналогично поступают при двухтрубной разводке, хотя там разница не столь явная: на вход каждого радиатора подается теплоноситель с одинаковой температурой, просто у тех, которые расположены ближе к котлу интенсивность потока через радиатор выше, чем у дальних. Чтобы выровнять потоки на каждом радиаторе ставят термостатические клапана.

Система с принудительной циркуляцией может быть открытого или закрытого типа. Разница в типе используемого расширительного бачка. Если он открытый, то и система – открытая. Если мембранного типа – система закрытая. Объем бачка считается исходя из объема системы: на 10 литров теплоносителя берут 1 литр объема бачка. При планировании отопления с принудительной циркуляцией своими руками, старайтесь разместить расширительный бачок рядом с циркуляционным насосом. Не менее важно во время монтажа системы не допустить попадания воздуха в корпус насоса, а также удалить все воздушные пробки из системы до ее пуска. Для того в высшей точке системы ставят автоматический спускной клапан, а на каждом радиаторе устанавливают краны «Маевского».

Для стравливания воздуха из системы устанавливают на радиаторы кран «Маевского»

При самостоятельном монтаже системы, после того, как собраны радиаторы и подключены трубы, все систему нужно промыть. И только потом подключать насос и котел. В системах с твердотопливными котлами необходима группа безопасности, в которую входит манометр, клапан вывода воздуха и подрывной клапан, который выставлен на рабочее давление в системе и при его превышении срабатывает автоматически.

На входе в котел линии для подпитки необходимо установить фильтр для защиты контура и оборудования от попадания абразивных или загрязняющих частиц.

Подбор насоса и расширительного бачка неактуален, если планируется поставить . Большая часть моделей имеет встроенный расширительный бак и насос. Тогда все что остается – ориентироваться по объему системы, с которым может работать данная модификация. Исходя из этого, подбирать диаметры труб и площадь/мощность батарей.

Для того чтобы правильно подобрать напольный газовый котел для эффективного отопления дома, нужно понимать различия между одноконтурной и двухконтурной схемой, разобраться в нюансах работы, определить преимущества и возможные недостатки.


Напольные котлы, в которых в качестве топлива используется газ, могут устанавливаться исключительно в домах, которые имеют прямой доступ к центральной газомагистрали. Оборудование способно не только эффективно обогреть здание, но и при необходимости обеспечить подачу горячей воды.

Напольный газовый котел

Напольные агрегаты, как подразумевает уже их название, размещаются непосредственно на полу либо на специально оборудованной возвышенной платформе. Они более мощные и производительные, чем настенные, и предназначены в первую очередь для помещений с большой квадратурой.

Особенности напольных агрегатов, работающих на газе

В целом, можно устанавливать напольные газовые котлы для отопления дома любой площади. Наиболее рационально осуществлять с их помощью обогрев зданий, площадь которых превышает 200 кв. м.

Агрегаты отличаются повышенной мощностью, которая в зависимости от модели может варьироваться от 10 до 200 кВт, а также продолжительным сроком эксплуатации - до 50 лет при условии правильной эксплуатации.

Важной особенностью котлов, работающих на газовом топливе, является то, что их теплообменники снабжены отдельными секциями - это дает возможность при необходимости осуществлять замену либо ремонт отдельно взятой секции без прекращения работы всего котла.

Напольные котлы со встроенным бойлером

Продукты, выделяемые при сгорании газа, обычно отводятся путем организации принудительной вентиляции, которую обеспечивает отдельный вентканал, снабженный специальным вентилятором.

В зависимости от привязки к электроснабжению агрегаты, работающие на газовом топливе, делятся на:

  1. энергонезависимые модели - оснащены открытым расширительным баком, теплоноситель циркулирует естественным путем, не требуются финансовые траты на электроэнергию, просты в обслуживании, при монтаже необходимо учитывать уклоны;
  2. зависимые от подключения к электропитанию - оснащены насосами для циркуляции теплоносителя, а также закрытым расширительным баком, системой автоматического управления температурным режимом.

В первом случае не предусмотрена возможность регулировки температуры, а также существует потребность в установке трубопровода крупного диаметра. Энергонезависимые модели обычно приобретают для установки в регионах, где наблюдаются постоянные перебои с подачей электроэнергии.

Энергозависимый напольный газовый котел

Конструкция такого автономного грегата максимально упрощена, без электронной части для управления, то есть не предусмотрена какая-либо автоматическая корректировка температуры в помещениях. В зависимости от изменяющихся условий окружающей среды потребуется внешнее вмешательство человека в работу отопительной системы.

Внимание! Конструкция энергонезависимых моделей не предусматривает наличия циркуляционного наноса, движение теплоносителя по трубам осуществляется путем его естественной циркуляции, поэтому отопительная система обязательно должна монтироваться хотя бы с минимальным уклоном трубопровода.

Котлы, зависимые от электроэнергии, имеют теплогенератор, самостоятельно вырабатывающий энергию, которая необходима для работоспособности всей контрольной системы. Термопара в пламени газовой горелки при разогреве вырабатывает определенное напряжение, достаточное для функционирования системы непосредственно над клапаном.

Устройство газового напольного котла с циркуляционным насосом

При резком прекращении газоподачи напряжение моментально начинает падать, в результате чего клапан перекрывается. В целом, энергозависимые модели с автоматикой на сегодняшний день наиболее распространенные. Причина популярности кроется в том, что они проще подвергаются сертификации, а значит, можно значительно быстрее получить обязательное разрешение на врезку к центральному газоснабжению.

Преимущества и недостатки

Напольные агрегаты, работающие на газовом топливе, имеют целый ряд плюсов:

  • простота и безопасность в процессе эксплуатации;
  • возможность автоматизации управления;
  • относительная дешевизна топлива;
  • достаточно высокий уровень КПД;
  • возможность обеспечения здания теплом и горячим водоснабжением.

Напольный газовый котел с чугунным теплообменником

Из минусов газовых котлов, монтируемых на пол, следует назвать:

Классификация по числу контуров

В зависимости от числа осуществляемых функций напольные котлы, которые работают на газовом топливе, делятся на одно- и двухконтурные. Первые компаниями-производителями выпускаются как отопительное оборудование, предназначенное исключительно для обогрева жилых помещений, поэтому для подогрева воды в частных коттеджах они зачастую дополнительно комплектуются бойлером.

Схема: одноконтурный газовый котел

В отличие от одноконтурного, двухконтурное газовое оборудование изначально предназначено для выполнения сразу двух функций: и отопления помещений, и нагрева горячей воды. Установка двухконтурных агрегатов оправдана в первую очередь в тех случаях, когда отсутствует возможность подключиться к централизованной системе подачи горячей воды.

Либо когда экономически нерентабельно использование данного типа водоснабжения. Высокомощные двухконтурные агрегаты, работающие на газовом топливе, также активно устанавливаются в современных новостройках. Таким образом полностью обеспечивается и обогрев, и бесперебойное горячее водоснабжение всего строения.

Напольные газовые котлы одноконтурные

В центре системы размещается одноконтурный агрегат, функционирующий на газовом топливе по званому замкнутому циклу работы. Вода (либо антифриз) под влиянием постоянно растущей температуры в котле нагревается, после чего циркулирует по одному контуру по трубам и радиаторам, отдавая тепло, а затем возвращается обратно.

Система отопления с газовым одноконтурным котлом

При необходимости в обеспечении горячей водой частного коттеджа зачастую дополнительно приобретается бойлер так называемого косвенного нагрева, который будет играть роль накопительного нагревателя воды. Но данная система имеет существенный минус - при запуске бойлера притормаживается движение теплоносителя до тех пор, пока в бойлерном отсеке не нагреется вода до определенной температуры.

Напольные газовые котлы двухконтурные

Вся система работает на основе объединения сразу двух контуров, один из которых предназначен для обогрева всех помещений в здании, а второй осуществляет горячее водоснабжение. При этом нагрев воды может производиться одним из двух возможных способов: проточным либо накопительным. В первом случае конструкция котла предполагает использование дополнительного встроенного теплообменника, который оперативно нагревает воду при помощи атмосферной горелки.

Устройство конденсационного напольного газового котла

Накопительный метод подогрева воды, как и в вышеописанном случае, предполагает применение бойлера, но считается более эффективной. При одномоментном включении нескольких точек водозабора система отлично справляется со своей функцией, осуществляя нагрев большого количества литров холодной воды. Кроме того, при автоматической настройке в летний период система сможет осуществлять только подачу горячей воды.

Теплообменник: чугун или сталь?

По типу материала изготовления теплообменников котлы делятся на чугунные и стальные. Пальму первенства держат чугунные агрегаты, несмотря на то что их стоимость несколько выше, чем стальных.

Газовый двухконтруный котел с чугунным теплообменником

В числе преимуществ котлов из чугуна следует называть увеличенный срок службы (до 30 лет), из недостатков - чувствительность к механическому воздействию и к температурным перепадам. Стальные аналоги весят в два раза меньше и обойдутся гораздо дешевле, но прослужат примерно 15-20 лет, подвержены влиянию коррозии.

Совет. Для того чтобы избежать возможного теплового удара, не рекомендуется до момента полного охлаждения теплообменника, изготовленного из чугуна, подпитывать систему холодной водой.

Подбор напольного газового котла в зависимости от мощности

Перед покупкой отопительного оборудования следует произвести расчет мощности, поскольку именно данный показатель связан напрямую с площадью помещения, которое будет отапливаться.

Рассчитать требуемую мощность агрегата, работающего на газовом топливе, можно по формуле Q = k*V*∆T, где:
Q - число теплопотерь, ккал/ч.;
V - объем помещения, рассчитываемый как высота, умноженная на ширину и на длину комнаты, м3;
∆T - максимальная температурная разница между температурой воздуха внутри и вне помещения;
k - средний коэффициент теплопередачи строения (для деревянного здания 3–4, для кирпичного со стеной в один кирпич 2–3, для кирпичного со стеной в два кирпича 1–2, для строения с отличным утеплением 0,6–1).

Полученная величина покажет мощность котла, необходимого для эффективного отопления. Если оборудование будет использоваться и для нагрева воды, то добавляется мощность в зависимости от максимального предполагаемого расхода воды - плюс 10–40 %.

Особенности монтажа

Задолго до монтажа следует отдельно оценить возможность эксплуатации выбранного отопительного оборудования при минусовой температуре и при низком давлении - возможно, рационально будет использование в роли теплоносителя антифриза.

Подключенный газовый напольный котел

В целом схема обвязки зависит от выбранного типа котельного оборудования и обычно проводится по так званой принципиальной схеме. Установку, а также обвязку агрегатов, работающих на газовом топливе, лучше полностью доверить опытным специалистам, которые произведут грамотное подключение к системе газообеспечения.

Заключение

Напольные котлы, которые работают на газовом топливе, способны обеспечить продуктивный обогрев частных домов любой площади. В зависимости от конкретных потребностей можно подобрать двухконтурное либо одноконтурное оборудование, как энергонезависимое, так и с автоматическим регулированием при подключении к электросети.

Сравнение напольного и настенного газовых котлов: видео

Напольный газовый котел для отопления дома: фото