Автономное водяное отопление частного дома

Автономное водяное отопление – самый распространенный вид обогрева частных домов и дач. Системы отопления с водяным теплоносителем имеют несколько модификаций, обладают множеством достоинств. В материале этой статьи мы расскажем об основных схемах индивидуального водяного отопления, об их устройстве и принципе работы, основном оборудовании, оценим достоинства и недостатки.

Схемы автономного водяного отопления

Автономные комплексы обогрева частных домов сооружаются по 3-м основным схемам:

1. Открытая;
2. Закрытая;
3. Комбинированная.

Открытая схема реализует в своей работе принцип естественной циркуляции теплоносителя – вода перемещается за счет разницы плотностей жидкости – нагретая в котле вода стремится в верхнюю часть системы, при этом она вытесняет остывший теплоноситель, имеющий большую плотность (и массу) и движущийся в нижнюю часть системы (котел).

Открытая система имеет особое устройство – в ней применяются только напольные котлы с увеличенным сечением патрубков, трубопроводы должны иметь диаметр не менее 40 мм и проложены с уклоном в направлении движения теплоносителя, в качестве отопительных приборов используются только чугунные радиаторы или стальные трубы (регистры), котел размещается в нижней точке системы и оборудуется разгонный коллектор. Работа комплекса отличается сниженной эффективностью, неравномерностью нагрева и имеет ограничение по величине отапливаемой площади – она может быть не более 60 – 70 м².

Закрытая система является наиболее распространенной и реализует принцип принудительной циркуляции теплоносителя с помощью циркуляционного насоса. Работа закрытой схемы отличается высокой эффективностью, трубопроводы имеют малый диаметр, к комплексу возможно подключение различных потребителей тепла – бойлеров косвенного нагрева, узлов теплого пола, теплообменников приточной вентиляции, бассейнов и так далее.

Комбинированная схема является модификацией открытой системы – в нее интегрируют циркуляционный насос небольшой мощности, который повышает скорость перемещения теплоносителя по системы – это повышает общую эффективность схемы и выравнивает температуру на всем протяжении трубопроводов (и отопительных приборов).

Состав схем автономного отопления

В состав любой схемы автономного водяного отопления частного дома входят следующие базовые элементы:

1. Теплогенератор (котел или иной источник тепла);
2. Отопительные приборы – радиаторы, конвекторы, регистры;
3. Трубопроводы;
4. Расширительный бак;
5. Запорная и регулирующая арматура.

В открытой системе используются напольные котлы с увеличенным сечением патрубков для подключения трубопроводов. Расширительный бак системы с естественной циркуляцией воды имеет открытое устройство и соединен с атмосферой. В качестве отопительных приборов могут применяться только чугунные радиаторы – они имеют увеличенное проходное сечение – это не препятствует гравитационному движению воды, изделия обладают большой стойкостью к влиянию коррозии, вызванному большим содержанием кислорода в теплоносителе.

Зачастую кроме чугунных радиаторов в открытой системе используются стальные трубы большого диаметра – из них сооружают пояс по периметру отапливаемого помещения или отдельные регистры. При сооружении схемы открытого типа используются только металлические трубы (обычно из углеродистой или нержавеющей стали) – это вызвано тем, что в отдельных зонах системы температура может иметь высокое значение и другие типы труб (например пластиковые) будут деформированы и повреждены. Подробнее об устройстве и эксплуатации системы отопления с естественной циркуляцией вы можете прочитать в отдельной статье нашего сайта.

В состав закрытой схемы входят дополнительные базовые элементы – циркуляционный насос и предохранительная группа, расширительный бак имеет закрытую конфигурацию и оснащен внутренней мембраной. В качестве источников тепла в закрытых комплексах применяются любые типы котлов, возможно использование альтернативных устройств – теплового насоса, электрического ветрогенератора либо системы солнечных панелей. В автономных системах с принудительной циркуляцией разрешено использование любых типов труб и любого типа отопительных приборов – радиаторов и конвекторов из различных материалов, регистров и так далее.

Закрытая система водяного отопления является наиболее технически развитой, обладает хорошей маневренностью, позволяет экономить затрачиваемое на ее работу топливо, имеет возможность реализации дополнительных функций – производства горячей воды, подключения контуров теплого пола, обеспечения теплом дополнительных потребителей.

Для оптимизации работы системы в схему закрытого типа часто интегрируется дополнительное оборудование:

1. Гидравлический разделитель (гидрострелка);
2. Теплоаккумулятор;
3. Распределительные коллекторы;
4. Бойлер косвенного нагрева;
5. Узел смешения и управления контурами водяного теплого пола.

Гидравлический разделитель предназначен для объединения и качественного управления различными потребителями тепла с разными параметрами работы. Теплоаккумуляторы внедряются в схему с твердотопливными или электрическими котлами – в работе с агрегатами первого типа они выступают накопителями излишков тепла, с электрокотлами – для накопления тепла при работе по двухставочному тарифу.

Коллекторы выполняют функцию распределения и балансировки теплоносителя по различным направлениям. Бойлеры косвенного нагрева подключаются по нескольким схемам и используются для производства горячей воды. Комплексы водяного теплого пола создают особый тип обогрева помещений, отличающийся особым комфортом. Более подробно об устройстве и работе закрытой системы водяного отопления вы можете прочитать здесь.

Комбинированная схема схожа по составу с открытой системой и имеет 1 дополнительный элемент – циркуляционный насос малой мощности.

Достоинства и недостатки автономного отопления

Достоинства систем автономного отопления следует разделять на группы в зависимости от схемы построения. Если говорить об открытой схеме, то она обладает одним весомым достоинством – энергонезависимостью – то есть может функционировать при отсутствии электроэнергии. Недостатками открытой системы являются:

1. Отсутствие возможности регулирования;
2. Ограничение по величине отапливаемой площади;
3. Небольшой выбор материалов и оборудования для монтажа;
4. Низкая эффективность работы;
5. Громоздкость элементов – трубы и оборудование имеют крупные габариты, прокладываются открыто и занимают слишком много места.

Те же самые недостатки присущи и комбинированной схеме – также у нее возникает зависимость от наличия электроэнергии из-за включения в схему циркуляционного насоса. Вместе с тем, энергозависимость в данном случае можно считать как недостатком, так и достоинством – при отключенном насосе система будет работать по принципу естественной циркуляции.

Как уже сказано, закрытая схема является наиболее оптимальной с технической точки зрения и обладает самым большим набором достоинств, основными из них можно назвать следующие:

1. Маневренность и удобство управления, возможность налаживания автоматической регулировки;
2. Оперативное управление и использование устройств с высоким КПД (котлов и отопительных приборов) позволяет более рационально использовать топливо и снизить его расход – а как следствие и платежи;
3. Возможность работы в любое время года;
4. Возможность реализации целого ряда функций – производство горячей воды, повышение комфорта с помощью напольного отопления, обеспечение теплом приточной вентиляции, бассейна и так далее;
5. Компактность коммуникаций и возможность скрытой прокладки.

Недостатками закрытой схемы можно считать зависимость от наличия электроэнергии и первоначальные крупные вложения при строительстве системы. Но отсутствие электричества можно компенсировать (на время до включения) с помощью бесперебойного источника питания, а затраченные средства и время всегда оправдываются полученным результатом – отличной работой экономной и эффективной системы автономного отопления.