Автономное отопление – основная конфигурация системы обогрева помещений в частных домах и на дачах. Сети централизованного отопления, как правило, не охватывают частный сектор – поэтому владельцам домов приходится сооружать индивидуальные системы отопления. Независимый комплекс отопления обладает целым рядом преимуществ перед централизованной системой, сооружается по нескольким основным схемам. В материале данной публикации мы рассмотрим индивидуальную водяную систему – она является наиболее популярной, расскажем о принципе ее устройства и работы, оценим достоинства и недостатки.
ОБЩИЕ СХЕМЫ АВТОНОМНОГО ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
Автономное водяное отопление реализуется по 3-м схемам:
- Закрытой, с принудительным движением теплоносителя;
- Открытой, с естественной (гравитационной) циркуляцией теплоносителя;
- Открытой с циркуляционным насосом (комбинированной).
Закрытая схема пользуется наибольшей популярностью и технически более совершенна, чем гравитационная система. В ее состав входят следующие обязательные элементы:
- Котел (теплогенератор);
- Отопительные приборы;
- Трубопроводы;
- Запорно-регулирующая и предохранительная арматура;
- Расширительный бак закрытого типа (мембранный);
- Циркуляционный насос.
Котел является базовым компонентом системы – в нем производится нагрев теплоносителя. От котла теплоноситель с помощью циркуляционного насоса принудительно подается в отопительные приборы (радиаторы, конвекторы, регистры), где отдает полученное тепло. Приборы отопления, в свою очередь, нагревают воздух помещения (конвекцией) и поверхность окружающих предметов (тепловым излучением). Остывший теплоноситель возвращается в котел, где приобретает новую порцию теплоты, такой режим движения осуществляется в постоянном режиме.
Расширительный бак в закрытой схеме предназначен для компенсации теплового расширения теплоносителя и сглаживания пульсаций, поддержания стабильного давления. Отдельные линии, котлы и отопительные приборы оснащаются запорно-регулирующей арматурой – она необходима для регулирования или отключения оборудования (отдельных участков) для проведения ремонта (профилактики). Обязательный элемент закрытой системы – группа безопасности с предохранительным сбросным клапаном – он необходим для сброса излишка теплоносителя при неконтролируемом росте давления, угрожающем целостности оборудования.
Закрытые схемы часто оборудуются дополнительным оборудованием:
- Распределительными коллекторами;
- Гидравлическими разделителями (гидрострелками);
- Бойлерами косвенного нагрева для нужд горячего водоснабжения;
- Теплоаккумуляторами;
- Системами водяных теплых полов.
Отличием открытой схемы является естественный режим движения теплоносителя – он движется за счет разницы плотностей холодной и горячей воды. Устройство комплекса с гравитационной циркуляцией имеет особые черты – в его составе нет насоса, трубопроводы имеют диаметр не менее 40 мм, строго соблюдается уклон в сторону движения теплоносителя, расширительный бак имеет открытое устройство.
Преимуществом данной схемы является энергонезависимость, но такая конфигурация отличается низкой эффективностью, неравномерным нагревом и ограничением величины отапливаемой площади в 60 – 70 м2.
Открытые схемы были наиболее популярными в советское время, сейчас их часто модернизируют установкой циркуляционного насоса малой мощности – он практически не повышает давление, но увеличивает скорость движения теплоносителя – это позволяет выровнять нагрев отопительного контура.
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ АВТОНОМНОГО ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
Современный спектр оборудования для отопления отличается многообразием моделей и широтой выбора. В автономных системах используются следующие типы котлов:
- Газовые;
- Электрические;
- Твердотопливные;
- Работающие на жидком топливе.
- Комбинированные.
Котлоагрегаты выпускаются в напольном и настенном исполнении. Оборудование отличается материалами изготовления теплообменников, может оснащаться встроенными элементами – расширительными баками, циркуляционными насосами и группами безопасности, иметь различные модификации систем автоматики. Некоторые модели кроме отопления реализуют производство горячей воды – с помощью вторичных теплообменников или встроенных бойлеров.
Следует отметить, что для систем открытого типа используются только напольные котлы с большим диаметром патрубков, к которым присоединяются трубопроводы – в ином случае будет нарушен гидравлический принцип естественной циркуляции теплоносителя.
Если для централизованных систем применение различных отопительных приборов может иметь некоторые ограничения из-за высокого рабочего давления и низкого качества теплоносителя, то в закрытых схемах можно устанавливать любые устройства без каких-либо ограничений. Теплоноситель здесь отличается практически постоянным химическим составом, давление ограничено предельной величиной в 3,0 кгс/см2. В качестве отопительных приборов в автономных системах применяются следующие типы устройств:
- Алюминиевые радиаторы – классические и анодированные;
- Биметаллические радиаторы;
- Чугунные батареи;
- Стальные радиаторы;
- Дизайн-радиаторы и полотенцесушители из различных материалов;
- Конвекторы различных типов;
- Регистры.
Следует отметить, что в открытых схемах можно использовать только чугунные радиаторы (они отличаются большим проходным сечением и стойкостью к коррозии) и стальные регистры, трубы из стали большого диаметра.
Третий важнейший элемент автономной системы – трубопроводы. Они служат для перемещения теплоносителя, изготавливаются из следующих материалов:
- Сталь – углеродистая и высоколегированная (нержавеющая);
- Медь;
- Полимеры.
Трубопроводы из полимеров пользуются наибольшей популярностью – они обладают длительным сроком службы, не подвержены коррозии и негативному влиянию химического состава теплоносителя, в большинстве своем имеют несложный алгоритм монтажа. Основными типами полимерных труб являются:
- Полипропиленовая;
- Металлопластиковая;
- Из сшитого полиэтилена.
В системах с естественной циркуляцией применяются только металлические трубы – это обусловлено наличием зон с высокой температурой (особенно около котла) – полимерные трубопроводы могут быть повреждены, так как имеют ограничения по этому параметру.
Запорно-регулирующая арматура для отопления представлена большим разнообразием моделей и функционала. Чаще всего применяются ручные и терморегулирующие вентили, шаровые краны, другие устройства.
Дополнительное оборудование, применяемое в автономном отоплении, расширяет общую функциональность схемы. Распределительные коллекторы служат для гидравлической балансировки отдельных линий. Бойлеры косвенного нагрева включаются в систему по нескольким основным схемам, обеспечивают качественное производство горячей воды. Гидравлические разделители обеспечивают эффективную работу комплекса при наличии в его составе нескольких потребителей с разным температурным и гидравлическим режимом работы. Системы водяных теплых полов могут быть как основным видом обогрева, так и выполнять вспомогательную роль, создавая зоны повышенного комфорта.
ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ АВТОНОМНОГО ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ
Системы автономного отопления, особенно закрытого типа, обладают массой достоинств, основными можно назвать следующие критерии и показатели:
- Комплекс может работать в любое время года, не зависит от режима работы теплоснабжающих организаций;
- Существует возможность значительной экономии топлива – она реализуется за счет своевременного и качественного регулирования температуры и расхода теплоносителя, осуществляется по нескольким ступеням;
- Практически всегда имеется возможность реализации производства горячей воды;
- Сооружение водяных теплых полов позволяет создать повышенный комфорт в отапливаемом помещении;
- Можно обеспечить теплом различные системы и оборудование – приточную вентиляцию, теплообменники бассейнов и так далее;
- Универсальность по используемому оборудованию и материалам.
Недостатков у автономных комплексов очень мало и их практически всегда можно нивелировать различными мероприятиями. Основную опасность представляет возможность замерзания воды – в этих случаях в качестве теплоносителя можно использовать различные незамерзающие жидкости. В большинстве своем индивидуальное отопление является энергозависимым, при частом отключении электроэнергии рекомендуется интегрировать в комплекс источник бесперебойного питания.
Сооружение автономной системы требует вложения средств и определенного времени – но результат обычно всегда превосходит ожидания и затраченные ресурсы – комплекс отлично справляется с поставленными задачами отопления, горячего водоснабжения, обеспечивает высокий уровень комфорта, имеет значительно меньшие эксплуатационные затраты по сравнению с централизованным отоплением.
