Котлы для отопления частного дома: выбор и установка

Этот вид отопления заслуженно считают самым экономичным и удобным. Используя газовое отопление в частном доме, хозяева освобождают себя от тяжелой и грязной работы: постоянной растопки печи, необходимости следить за пламенем и тягой, своевременно подкладывать дрова (уголь), очищать топку от золы.

Правильно настроенный исправный газовый котел способен работать неделями без участия человека. Автоматика, встроенная во все современные модели, может поддерживать нужную температуру теплоносителя в трубах, при необходимости отключая основную горелку. Устройства безопасности перекроют подачу газа, если из-за порыва ветра или других причин пламя в котле погаснет.

Главная причина, которая ограничивает применение газового отопления, это наличие технической возможности подключиться к магистральной трубе. Отдельный аспект той же проблемы – цена самого подключения. Несмотря на субсидии и целевые программы поддержки, в ряде регионов она еще слишком велика для частных домовладельцев.

Газовый котел для отопления частного дома

Есть несколько типов конструкций, с помощью которых энергию сжигаемого газа преобразуют в тепло.

По способу установки можно выбрать газовые котлы для отопления частного дома этих типов:

• Напольный – монтируется на горизонтальное основание (пол в помещении или особо устроенную платформу). Могут обладать большой массой, соответственно которой увеличивается и тепловая мощность. Для промышленности и коммунальных котельных выпускают такие отопители мощностью до нескольких мегаватт. Бытовые модели обычно не превышают 60-100 кВт, чего достаточно для крупного коттеджа (1000 м²).
• Навесной (настенный) – располагается на стене и позволяет сэкономить место в доме, не требуя строительства отдельной комнаты под котельную. Настенные газовые котлы нередко комплектуют расширенным набором датчиков и управляющей автоматики.

Обычный метод создания тяги предполагает, что камера сгорания котла свободно сообщается с воздухом в комнате. Из него к горелке поступает нужный для горения кислород, а сгоревшие газы удаляются через дымоход. Тяга поддерживается естественным процессом – горячий газ стремится подниматься вверх. Для такого типа установки существуют специальные правила и нормы, которые нужно соблюдать.

Котлы с принудительной тягой не нуждаются в дымоходе. Отвод газов у них выполнен с применением механического вентилятора, нагнетающего продукты сгорания на улицу через короткую горизонтальную трубу. Ее пропускают прямо через наружную стену дома, что позволяет сделать автономное отопление в многоэтажном доме.

К этой большой группе относят все виды котлов и печей, использующих твердые разновидности топлива. Самые привычные из них – это дрова или уголь. В некоторых регионах для сжигания используют и другие виды местного горючего: торф, сланцы, валежник и даже органику животного происхождения.

Каждое такое топливо требует особой конфигурации топки, поэтому для работы на угле или древесных отходах нужны разные котлы. У дровяной печи – больший размер камеры, чтобы сделать достаточную загрузку для долгой растопки. В угольном котле жар намного сильнее, поэтому стенки делают толстыми, а саму камеру горения меньшей по габаритам.

Совершенствуя теплогенератор, производители сделали более сложные типы оборудования – котлы длительного горения. В них химические процессы прямого окисления органики могут заменяться многоступенчатыми.

• Пиролизные котлы. В их основу положен физико-химический процесс высокотемпературной возгонки и разложения сложной органики на более простые горючие вещества. Для этого создают систему из нескольких камер таким образом, чтобы в первой при нехватке кислорода топливо не сгорало сразу, а превращалось в пиролизный газ. Попадая в следующие камеры, он смешивается с дополнительным воздухом и полностью сгорает, отдавая всю внутреннюю энергию в тепло.
• Котлы верхнего горения. В этих установках огонь не поднимается снизу сквозь всю толщу загруженного топлива, а поддерживается вверху топочного отсека. До полного сгорания этого слоя топливо, которое загружено ниже, сохраняется.

Главные минусы котлов на твердом топливе:

• Периодический режим топки. Один цикл сжигания топлива занимает несколько часов, потом отопительный прибор успевает остыть. Частично этот недостаток компенсируют устройством теплоаккумуляторов, сохраняющих энергию на время перерыва. Но полностью проблема не решается.
• Грязь, бытовые неудобства при закладке дров, топке и очистке от золы.
• Невозможно поддерживать тепло при отсутствии в доме людей.
• Требуется постоянно обслуживать печь или котел, добавляя горючее, регулируя поступление воздуха в камеру горения.

Гранульным или пеллетным котлом называется отопительный прибор, топливом для которого служат прессованные стандартные гранулы. Их производят на заводах по деревообработке, измельчая производственные отходы – опилки, стружку, щепу. Загружая такое сырье в шнековый гранулятор, получают мелкие цилиндрические частицы, содержащие целлюлозу и другие горючие органические вещества.

Небольшой стандартный размер пеллет позволяет организовать их автоматизированную подачу в камеру сгорания без участия человека. Хорошо настроенный котел с достаточным запасом топлива в бункере может работать автономно от нескольких дней до недели и более.

Количество золы, которая остается после сгорания, зависит от качества пеллет и может меняться. Обычно этот показатель не выше 3-3,5% по массе. Поэтому рабочую камеру можно не чистить постоянно, как печи на более традиционных видах твердого топлива.

Еще одна причина предпочесть пеллетный котел обычному – транспортировка гранул по рукавам и шлангам, что упрощает работы по их хранению и использованию.

Плюсы этого класса оборудования для частного дома:

• Высокая насыпная плотность гранул позволяет хранить запас на всю зиму в небольшом бункере.
• Для растопки не нужно вручную загружать топливо – есть автоподача шнеком.
• Теплотворная способность гранул оценивается величиной 3,5-4 тысячи кВт на тонну, что в 1,5 раза больше дров и только в 2 раза ниже, чем у аналогичного веса жидкого топлива (мазут, керосин).

Недостатки:

• Стоимость гранульных котлов заметно выше, чем простых моделей твердотопливных.
• Для работы автоподачи постоянно требуется электричество.
• Пеллеты необходимо подбирать хорошего качества, соответствующие стандартам и не промокшие.

Отопление от электрической энергии считается самым удобным, но и наиболее дорогим методом. Обычно им отдают предпочтение в одной из ситуаций:

• У хозяев нет возможности круглосуточно находиться в отапливаемом доме для наблюдения за открытым огнем в печи на твердом или жидком топливе.
• Отсутствует техническая возможность подключиться к газовой магистрали.
• Есть потребность в удаленном контроле и управлении температурой.
• Нужно срочно запустить отопление без долгих согласований с контролирующими органами, пожарным надзором.
• Конструкции дома не позволяют сделать дымоход.

Даже в тех постройках, где уже есть печь или газовое отопление, электрический котел окажется недорогим и удобным резервным вариантом на период поломок, отключений или перебоев с топливом. Их устанавливают в сетях, получающих энергию от возобновляемых источников (солнечных панелей, тепловых насосов), чтобы компенсировать недостаточную генерацию в сильные морозы.

Конструкции электрокотлов

Есть ряд решений, как превратить энергию электричества в тепло. Для бытовых отопительных установок чаще всего применяют одну из трех конструкций:

• Трубчатый электронагреватель (ТЭН). Используется проводник с высоким сопротивлением, заключенный внутри слоя изолятора. При прохождении по нему тока выделяется тепло. Чтобы регулировать мощность нагрева, можно изменять параметры тока или использовать несколько отдельных ТЭНов, которые включают по отдельности. К преимуществам таких установок относят их небольшую цену, простоту замены деталей при поломке.
• Электродный котел прямого действия. Залитый в систему теплоноситель (вода) в нем сам становится проводником. Чтобы электричество могло проходить через воду, в ней должно быть растворено некоторое количество солей. Очищенная (дистиллированная) вода является диэлектриком, ее сопротивление слишком велико. От параметров проводимости раствора сильно зависит выделяемая мощность, поэтому концентрацию солей приходится контролировать. Этот тип котлов редко встречается в частных домах по соображениям безопасности. Так как залитая в трубы вода здесь использована в роли проводника, есть риск поражения электротоком через металлические трубы или радиаторы.
• Индукционный котел. Здесь тепло выделяется обмотками проводника, уложенными вокруг цилиндрического участка трубы. Если пропустить ток через такую катушку, то в ней создается электромагнитная индукция. Теплоноситель нагревается. Подобная система отличается в лучшую сторону от трубчатых нагревателей более высоким КПД, ее не нужно предварительно разогревать до рабочих температур. При эксплуатации индукционный котел охлаждается потоком теплоносителя по отопительной системе. В случае поломки или отключения насоса жидкость через катушку прекращает течь, нагревается до критических температур. Это может привести к перегоранию нагревателя.

Преимущества электрических нагревателей

К плюсам электрокотлов относятся:

• Пожарная безопасность отопления из-за отсутствия открытого огня.
• Нет потребности в отводе раскаленных газов, строительстве дымохода.
• Безопасность для людей и природы – не выделяют продуктов горения, окисей углерода, способных при неправильной работе привести к смерти от угара.
• Большие возможности по управлению режимами работы, регулировке температуры в помещениях, включая удаленный контроль через средства связи.
• Автоматизация и функции прямого контроля через микропроцессорные приборы, системы «умного дома» с поддержанием теплового режима по сложной программе.
• Неприхотливость к монтажу – отсутствуют требования оборудовать специальное помещение котельной, допускается настенный монтаж с экономией места.
• Простота ухода за оборудованием, не нужно следить за чистотой вентиляции, дымовых труб, обслуживать форсунки.
• Не требуется завозить и хранить запас топлива, вывозить отходы его сжигания.
• Доступные цены на сами котлы, их установку и подключение.

Главные минусы:

• Цена электроэнергии в пересчете на единицу тепловой мощности заметно выше, чем у газа или твердого топлива.
• Требуется постоянная подача больших мощностей (до десятков киловатт) электричества.
• При перебоях в электроснабжении отопление тоже отключается.

Способ снижения расходов

Электрическое отопление может оказаться намного экономнее в тех регионах, где действует система многотарифного учета потребления. Обычно для приблизительной оценки затрат на отопление принимают отношение: 1 кВт на каждые 10 м² утепленной площади. Если в ночное время применяется сниженный тариф на электричество, появляется возможность запасти энергию в теплоаккумуляторе, чтобы пользоваться ей днем. При этом электричество по более дорогой дневной цене не расходуется.

Другой путь оптимизации затрат – применить отдельные устройства (программаторы) для отслеживания температуры согласно заданному хозяевами графику. Опыт использования такого гибкого управления нагрузкой показывает, что можно экономить до 30-40% электричества, не допуская его перерасход на ненужный обогрев.

У этой разновидности отопительного оборудования сложилась неоднозначная репутация из-за большего числа сложностей в его работе перед твердотопливными.

Считают, что они могут сжигать только чистое дизтопливо (солярку), расходуя при этом десятки литров в день. Это не всегда верно. Кроме дизельного топлива, большинство котлов могут работать на других сортах жидкого горючего:

• Топочный мазут
• Легкие фракции перегонки нефти
• Масла

Средний расход топлива можно рассчитать, зная тепловую мощность котла. Она определяется, как 1 киловатт на 10 квадратных метров отапливаемой площади. Относительно крупный частный дом на 250 м² потребует установки котла на 26 кВт. В зависимости от модели, он будет расходовать от 7 до 10 литров горючего в сутки. Если учитывать климат средней полосы, где 3 месяца в году требуется топить печь на 100% мощности и еще 3 месяца на 50%, то суммарная потребность в топливе за сезон составит 900 + 450 = 1350 литров.

Даже при использовании дизтоплива с обычной АЗС по цене 45 рублей, на отопление дома будет израсходовано около 60 тысяч рублей или 10 тысяч в месяц.

Эта цифра выше, чем покупка нужного объема дров (угля), но ниже, чем расходы на энергию при отоплении электричеством.

Плюсы котлов на жидком топливе:

• Эффективность получения энергии (или КПД котла) велика – 85-95%.
• Возможность работы на разных сортах топлива, которое оказалось более доступным в конкретный момент.
• Неприхотливость к типу теплоносителя (вода, солевой или гликолевый антифриз).
• Нет обязательных разрешений от газовых служб.
• При появлении в доме природного газа можно продолжать использовать котел, заменив только горелку.
• Не требуется постоянное участие человека при работе, есть устройства автоматизации.

Недостатки:

• Требуется делать в доме специальное помещение для котла с дымоходом, хорошей приточной вентиляцией.
• Нужна емкость для хранения запаса топлива объемом 0,5-2,0 м³. Если она размещается на улице, придется продумать систему обогрева в морозы, чтобы вязкая жидкость могла поступать к котлу.
• Возможные претензии со стороны органов охраны природы к топливному хранилищу и к загрязнению воздуха продуктами горения.
• При сгорании жидкого топлива неизбежны химические (нефтяные) запахи на участке.
• Форсунки и система подачи топлива очень требовательны к его качеству, отсутствию влаги и загрязнений. На некачественном топливе котел может гореть с нарушением нормального режима или вовсе гаснуть.

Суммируя перечисленные особенности, можно сделать вывод – жидкотопливный котел подойдет хозяевам, имеющим доступ к дешевому горючему. В других случаях желательно выбирать другие альтернативы.

В продажу поступает отопительное оборудование, в котором реализовано сразу несколько (два или больше) типов генерации тепла. Наиболее распространенный вид – твердотопливный котел с дополнительными электронагревателями. Такая система позволяет исключить суточные перепады температур в доме, когда основной запас дров или угля уже прогорел. Чтобы в комнатах жилого дома в это время не становилось холодно, ТЭНы включаются автоматически и поддерживают тепло в трубах и батареях.

Некоторые производители предлагают многотопливные котлы с несколькими камерами сгорания. Одна топка рассчитана на загрузку угля или дров, другая – на установку жидкостной форсунки или горелки под сжиженный баллонный газ.

Очевидный плюс – универсальность такого котла. Однако КПД каждой из камер нередко ниже, чем у специализированной модели на один тип горючего. Поэтому проблему, которую пытаются решать с помощью комбинированных систем, можно с успехом исключить, установив рядом два отдельных отопительных прибора разного типа.

Есть несколько правил, чтобы подобрать подходящий для конкретного дома котел.

1. Доступность разных видов топлива в регионе с учетом затрат на них. Учитывают, есть ли возможность подключить природный газ и сколько это стоит. Изучают предложения поставщиков о продаже твердого топлива, мазута или солярки. Сопоставляют с расходами на электроэнергию той же мощности.
2. Определяют, будут ли постоянно присутствовать в помещении люди. Когда на протяжении суток большую часть времени дома никого нет, лучше предпочесть отопительный прибор, который способен безопасно работать в автономном режиме.
3. Оценивают сложность обслуживания. Некоторые типы котлов могут месяцами функционировать без участия людей, ограничиваясь лишь контрольными осмотрами. Другие (печи на твердом топливе) нуждаются в постоянной чистке топки, уборке золы.

Рекомендуемые статьи: