Котел для теплого водяного пола

Отопление дома или квартиры в зимнее время и расходы на него волнуют практически всех. Теплый водяной пол, смонтировать который можно самостоятельно, будет хорошим решением задачи. К котлу (или другой отопительной системе) подключаются трубы, по которым циркулирует горячая вода. Плюсы данной системы: низкие затраты электроэнергии и возможность самостоятельного регулирования температуры в помещении. Очень важно выбрать экономичный котел, максимально подходящий под конкретные условия. Самым важным показателем будет тепловая мощность отопительного оборудования.

• Котлы для теплого пола
• Электрический или жидкотопливный котел?
• Параметры выбора котла
• Как рассчитать мощность котла для водяного отопления?
• Требования к установке газового котла

Котлы для теплого пола

Котлы делятся на одноконтурные и двухконтурные котлы.

Одноконтурные котлы. Одноконтурные котлы в системе отопления обеспечивают только нагрев теплоносителя (возможен только обогрев помещения). Для расширения сферы применения одноконтурных котлов (обеспечение горячей водой) необходимы дополнительные устройства:

1. накопительные бойлеры (обеспечение горячим водоснабжением);
2. теплообменники;
3. смесительные узлы для контуров отопления;
4. и другое.

Двухконтурные котлы — устройства многозадачные: обеспечивают отопление и подогрев воды. Вторая функция выполняется благодаря оснащению котла встроенным проточным теплообменником или встроенным накопительным бойлером.

Разнообразие котлов по типу установки:

• напольные (мощность до 120 кВт) ;
• подвесные настенные (мощность до 35кВт).

Настенные котлы (чаще всего это устройства атмосферного типа) удобнее с точки зрения установки и требуют меньше расходов.

Для котла с закрытой камерой сгорания не нужна дополнительная площадь в виде отдельного помещения. Настенные котлы оснащаются циркуляционным насосом и другим оборудованием для котельной. Для введения в эксплуатации к нему достаточно присоединить отопительный трубопровод и трубы для горячей воды. Котлы со встроенными накопительными бойлерами на 100 л представляют собой готовую мини-котельную

Виды котлов для теплого водяного пола

Для обустройства теплого водяного пола используются котлы, работающие на газе, электричестве, твердом или жидком топливе. Каждый вид имеет свои преимущества. Наиболее экономичными являются газовые, а самыми автономными — дизельные.

Газовые котлы. Корпус газовых котлов может быть выполнен из стали или чугуна. Стальные агрегаты отличаются низким весом (примерно на половину легче чугунного при одинаковой мощности), малыми габаритами и хорошей ремонтопригодностью. Чугунные устройства более объемные и дорогие. Напольные газовые котлы современного поколения подходят для магистрального газа и для сжиженного. Малые габариты настенного газового котла позволяют размещение в любом удобном месте, а мощности 7-30 кВт хватает на небольшой коттедж.

Дизельный котел работает на солярке и отличается высокой эффективностью и производительностью. Во время работы оборудования отсутствуют неприятные запахи. Прочие преимущества данного вида котлов включают простоту монтажа, удобство обслуживания и управления, высокий КПД и малый расход топлива. Котлы жидкотопливные благодаря специальному режиму работы, основанному на плавном понижении температуры воды в условиях повышенной температуры окружающей среды, отличаются экономичностью и экологичностью.

Твердотопливные агрегаты для обустройства водяного теплого пола будут полностью автономным источником теплоснабжения. Они считаются хорошей альтернативой жидкотопливным, газовым и другим видам отопительного оборудования. Сжигание топлива происходит по такой схеме: дрова, уложенные на колосник, поджигаются. После этого закрывается дверь котла, и включается дымосос. Во внутренней камере котла на дрова воздействует высокая температура (250–750°С) без доступа кислорода. Происходит обугливание и выделение древесного газа, который обогревает тепловые носители. Сфера применения твердотопливных котлов: жилые и производственные помещения, объекты сельскохозяйственного назначения.

Электрические котлы подходят для объектов жилого и нежилого назначения, оборудованных водяным напольным обогревом. Система подключается к котлу с помощью специального оборудования и дополнительных устройств. На выбор мощности устройства влияет площадь помещения, его состояние и другие факторы. Наиболее оптимально мощность можно подобрать в помещениях с хорошей теплоизоляцией стен и потолков (например, в новостройках). Если есть хорошая теплоизоляция, то производитель для обогрева 150 кв.м площади считает достаточной мощность 12 кВт.

Для тандема «электрические котлы — теплые водяные полы», производители рекомендует следующие сочетания:

• площадь отопления 250-450 кв. м — мощность котла 36 кВт;
• площадь отопления 220-350 кв. м — мощность котла 30 кВт;
• площадь отопления 140-300 кв. м — мощность котла 12-24 кВт;
• площадь отопления до 70 кв. м — мощность котла около 6 кВт;
• площадь отопления до 30 кв. м — мощность котла 6 кВт.

Плюсы и минусы теплых полов. Узнайте в нашей статье. О инфракрасном теплом поле.Узнайте больше прямо сейчас! Как уменьшить расход электричества. Узнайте в нашей статье.

Особенности электрических котлов

По степени автономности, одному из ключевых критериев, в зависимости от которых подбирается котел, лидирует электрическая его разновидность, благодаря отсутствию горючих веществ. Имея автоматические настройки, он не требует вмешательства человека, самостоятельно восстанавливая режим в случаях кратковременного отключения электропитания. Привлекает и его надежность, компактность, доступная цена.

Обустройство с таким котлом теплого пола не требует дорогой обвязки, благодаря начальной температуре воды, являющейся теплоносителем, в 25°С. Достаточно смонтировать коллектор, чтобы подключить несколько контуров.

Подключение теплого пола к котлу

Современный электрический котел для теплого водяного пола имеет три разновидности.

1. Безопасные электрокотлы, функционирующие на ТЭНах, уже получили признание, так как имеют достаточно несложную техническую структуру. Основная слабость такого типа устройства – это небольшой срок службы нагревателей, компенсирует который невысокая их стоимость и простая технология замены.
2. Электродные котлы являются достаточно новым типом нагревательного оборудования, отличающимся долговечностью. По сравнению с предыдущим аналогом они более капризны, поскольку для безупречного функционирования требуется определенный состав теплоносителя, который должен проводить ток. Обусловлено это принципом работы такого котла: между двумя электродами под переменным напряжением в 50Гц, помещенными в жидкость, начинается движение ионов с выделением тепла. Положительно заряженные частицы движутся к катоду, а ионы с отрицательным зарядом – к аноду. Электроды в секунду меняют полярность 50 раз, поэтому нагрев происходит быстро.
3. Индукционные модели основаны на нагревании проводника, помещенного в магнитное поле. Роль сердечника играет корпус котла в виде лабиринта, по которому течет вода. Такое устройство является надежным, требующим только контроля постоянного наличия в системе теплоносителя. Ограничивает широкое использование индукционных котлов их высокая стоимость.

Статья по теме: Оригинальное оформление дверных проемов с фото

Экологически безопасный, не засоряющий атмосферу дома продуктами сгорания, удобен электрокотел возможностью его размещения практически в любом месте. Единственной сложностью может стать необходимость проведения локальной проводки. Среди недостатков отмечается увеличение потребления энергии (расход на 30 куб.м ≈ 1 кВт/час). В частных домовладениях, где возможны частые перебои с электричеством, целесообразно устанавливать комбинированный вид, предусматривающий вариант резервного котла с твердым топливом.

Электрический или жидкотопливный котел?

Для сравнения двух видов котлов необходимо учитывать все факторы. Несмотря на дешевизну солярки в сравнении с электроэнергией, оценка всех затрат покажет реальную картину.

Первоначальные затраты на покупку оборудования и стоимость монтажа Электрический котел — готовое к эксплуатации устройство. Жидкотопливный агрегат потребует дополнительных расходов на приобретение котла, навесной горелки, емкости для хранения топлива. Различие расходной части в 2,5 раза в пользу электрического.

Монтаж электрического котла обойдется в несколько раз дешевле, так как все необходимые элементы для управления и безопасности оборудования вмонтированы в его корпус. Жидкотопливное устройство нуждается в монтаже дополнительных приспособлений: дымовой трубы, бака для топлива, навесной горелки.

Эксплуатационные расходы Для обслуживания жидкотопливного котла необходимы расходы (несколько сотен долларов в год) на регулярное обслуживание и чистку. Дополнительное неудобство связано с необходимостью постоянных заказов на подвоз топлива. Электрические котлы не требуют перечисленных операций.

Тем не менее, электрические устройства тоже имеют недостатки.

1. Для работы котла необходимо несколько десятков киловатт энергии (1 кВт на 10 м2 площади. Высота потолков до 3 м, а помещение при этом хорошо утеплено). Выделить такой объем электроэнергии возможно не на всех участках.
2. Стоимость электричества высока и возникают перебои с электроснабжением. Для подстраховки при частых перебоях с подачей электричества часто используют резервный твердотопливный котел.

Если водяное отопление делается в доме или квартире в черте большого города, то электрокотлы являются наиболее предпочтительными из всех видов. Связано это с жесткими экологическими требованиями и проблемами согласования.

Проанализировав ситуацию, можно выделить ряд преимуществ электрокотлов:

• невысокая стоимость;
• компактность и малый вес;
• простота монтажа, дымоход не нужен;
• безопасность (нет открытого пламени);
• простота эксплуатации;
• могут устанавливаться в любом помещении;
• сервисное обслуживание простое;
• экологичны: нет выбросов и запахов;
• бесшумны.

Характеристика газовых моделей

Современные модификации газовых котлов должны быть оборудованы электронным управлением, регулирующим температурные параметры, обеспечивая безопасность функционирования системы.

Чтобы автоматика и циркулярный насос для теплого водяного пола работали в случае отключения основной подачи электроэнергии, целесообразно запастись локальным источником. Несколько часов работы обеспечат автомобильные аккумуляторы. В ситуациях, когда существует риск частых отключений электричества на несколько дней, придется приобрести дизель – генератор.

По сравнению с электрической моделью газовый котел является образцом экономичности. Особенной эффективностью отличается конденсационный его вид, получающий интегрированное тепло от сжигания топлива (явная энергия) и от конденсации пара (скрытая тепловая энергия).

Принцип работы котла базируется на циркуляции теплоносителя по обменнику, в процессе которой он нагревается от дымовых газов, получающихся при горении топлива. При передаче тепловой энергии газы охлаждаются, и при определенной температуре образуется конденсат, обусловливающий появление дополнительного тепла. Такая особенность значительно повышает КПД нагревательного оборудования.

Газовые котлы безупречно функционируют при условиях бесперебойного поступления газа, не требуя особых методик по текущему обслуживанию. В конструкциях, где предусмотрен электронный механизм по проведению розжига котла, функционирование горелки регулируется сообразно заданным температурным показателям с отводом всех вредоносных продуктов сгорания посредством принудительной вентиляции. Котлы с пьезорозжигом, работая автоматически, также прекращается поступление газа, если пламя погасло, но восстанавливается горение вручную.

Статья по теме: Шторы из остатков ткани – это красиво

Параметры выбора котла

Отопительные установки в зависимости от характеристик обеспечивают различную теплоэффективность, подходят для определенной площади и условий эксплуатации.

1. Мощность. Требуемый параметр определяется площадью отапливаемого помещения и уровнем его теплоизоляции. Производитель указывает площадь, на которую рассчитан котел, при условии, что здание хорошо утеплено. Если же тепловые потери неизвестны, то необходимо выбирать котел, мощность которого рассчитана на обогрев площади на 25% больше реальной. Приобретать оборудование с избытком мощности нецелесообразно, так как будет происходить перегрев и поломка устройства. В случае установки котла в неотапливаемом помещении, необходимо для расчета мощности привлечь специалиста-теплоэнергетика.
2. Возможность управления мощностью. Газовые установки могут быть оснащены системой управления мощностью, а могут быть без нее. Для регулировки работы оборудования может использоваться авторежим или ручное управление. Автоматические системы управления более экономичные. В этом случае пользователь только задает необходимые параметры, а автоматика обеспечивает точность и плавность подачи газовой смеси к горелке. Также при использовании автоматики частота полного выключения горелки снижается, благодаря чему срок службы оборудования увеличивается.
3. Энергозависимость. Применение электроники в системе управления электрическими насосами для принудительной циркуляции повышает производительность котла, но одновременно зависит от стабильности энергообеспечения и снижает его автономность.
4. Тип нагрева воды. Если необходимо, чтобы котел (включая промышленное газовое устройство) обеспечивал не только отопительную функцию, но и производил подогрев воды для бытовых нужд, необходимо выбирать двухконтурную модель, которая подогревает воду в проточном режиме. Если необходима большая производительность, то нужно остановиться на накопительном варианте. Бойлеры могут быть встроенными в котел или автономными и подключаться к установке. Выносные модели могут иметь очень большой объем (несколько сотен литров), тогда как встроенные ограничены габаритами котла.

Какие есть виды агрегатов для системы отопления?

Котлов существует несколько видов. У каждого есть как свои достоинства, так и недостатки.

Электрический

Это универсальный котёл, который подходит для обогрева как жилого, так и нежилого помещения. Но не каждый агрегат подходит для обогрева пола.

• Во-первых, для температуры в 26–28 °С нужен котёл, способный подавать температуру не ниже +55 °C.
• Во-вторых, по типу установки котлы могут быть настенными или напольными. Настенные весят мало, крепятся непосредственно к трубопроводу, напольные же нельзя вешать на стены — они очень массивные, могут упасть, хотя мощность их больше.
• В-третьих, есть одноконтурные и двухконтурные котлы. Вторые удобнее, поскольку нагревают воду и для отопления, и для бытовых нужд.
• В-четвёртых — принцип нагрева. Современные котлы можно подключать к полам напрямую, классические (устаревшие) модели — только через узел подмеса.

Судя по отзывам пользователей, лучше всего подключаются следующие марки:

• ATON Electro.
• Барский машзавод Ж7-КЕП.
• Baxi AMPTEC.
• ГАЛАН.

Газовый

Он самый экономичный. Газ — доступное топливо, его разрешено использовать в многоквартирных домах.

Внимание

Корпус газового котла изготавливают из чугуна или стали. Чугунный котёл очень объёмный, тяжёлый и дорогой, стальной имеет средние габариты, его проще ремонтировать, он дешевле.

Как и электрический, его можно закрепить на стене (в любом удобном месте) или поставить на пол (этот вариант подходит для сжиженного газа). Газовый агрегат предпочтительнее, если в вашей местности часто отключают свет.

Есть 2 вида газовых котлов — конвекционный и конденсационный:

1. Конвекционный — классическая модель с одним теплообменником. Он недорого стоит, практичен, удобен.
2. Конденсационный — это тот же конвекционный, но усовершенствованный: его КПД на 15% больше, чем у конвекционного (цена его выше).

Твердотопливный

Такой агрегат имеет немало преимуществ. Например, он так хорошо прогревает пол, что вы не найдёте в комнате ни прохладных, ни чуть тёплых зон. Неплохо экономит топливный ресурс, поскольку нагретая стяжка, превращаясь в тепловой аккумулятор, может долго отдавать пространству накопленное тепло даже после прекращения работы агрегата. Однако и серьёзные минусы здесь есть:

1. Минимум раз в день вам придётся загружать в котёл топливо (дрова или уголь), постоянно следить за его запасом и где-то его хранить (а места оно занимает немало).
2. Чистить вручную и часто.
3. Регулярно проверять, не забились ли дымоходы, не испортилась ли система вентиляции в доме.
4. Когда мощность агрегата снижается, резко падает КПД всей системы отопления.
5. Нужно сконструировать и установить дополнительные защитные приспособления.

Важно

Мастера не советуют устанавливать такое оборудование: не каждый может всё время за ним следить (а следить нужно денно и нощно) и контролировать температуру.

Как рассчитать мощность котла для водяного отопления?

Рассчитать требуемую мощность теплового оборудования необходимо для правильного выбора котла. Примерная необходимая мощность для отопления загородного дома рассчитывается исходя из таких данных: чтобы отопить 10 м2. площади, необходим 1 кВт мощности, то есть принимается, что удельная мощность равна 100 Вт/м2.

Расчет довольно грубый, и подходит он для кирпичного дома с малыми теплопотерями: здание должно быть хорошо утеплено, потолки — высотой не более 3 метров, металлопластиковые окна с двойным стеклопакетом.

Для увеличения ресурса системы отопления и теплового запаса необходимо, чтобы температура теплоносителя была на уровне 65–75°С. Для этого мощность котла (в идеальных условиях) увеличивают на 20–25%.

При любой дополнительной нагрузке требуется увеличение мощности. В случае с обеспечением горячей водой с помощью накопительного бойлера необходимо добавить еще 30-40%. Если в дальнейшем планируется расширение отапливаемой площади, обустройство водяного теплого пола, бассейн с подогревом воды, то котел необходимо приобретать сразу с мощностью, рассчитанной на дальнейшие изменения.

Если теплый пол планируется как элемент, дополняющий радиаторное отопление и увеличивающий комфорт проживания, то его теплоотдача считается не выше 50 Вт/м2.

Подключение к отопительной системе

Комфортность теплых полов, создающих равномерный тепловой фон во всем объеме, сложно переоценить. Особую актуальность они приобретают в автономных жилых сооружениях, находят применение даже в квартирах, где есть возможность обустроить локальное нагревательное оборудование, так как подключение водяного теплого пола к системе отопления, идущей от центральной котельной, запрещается по нескольким причинам:

• невысокое качество носителя тепла;
• подверженность труб воздействию значительного гидравлического сопротивления;
• риск получения разрушений элементов системы от гидроударов.

Использование собственной системы отопления предполагает наличие смесительного узла, понижающего температуру теплоносителя, поскольку при обогреве дома жидкость нагревается до 75 ÷ 90°С, а для пола допускается ≤ 50°С.

Статья по теме: Можно ли дополнительно покрасить флизелиновые обои

Коллектор — подключение теплого пола к системе отопления

Последовательность работ включает несколько этапов:

1. Одновременно с датчиком на входной трубе надежно фиксируется циркуляционный насос.
2. Смесительный клапан (предпочтительнее трехходовой) присоединяется к теплой трубе отопительной системы.
3. Выход обратного клапана, устанавливаемого на выходной трубе, подсоединяется соответственно к обратной трубе отопления с отводом, ведущим к смесительному клапану.

Требования к установке газового котла

Требования к помещению:

• Для котельной необходимо отдельное нежилое помещение.
• Высота потолков в помещение не менее 2,2 м.
• Объем помещения из расчета 7,5 м3 на один котел.
• Площадь пола на один котел 4 м2.
• Дверной проем шириной от 80 см.
• Размер окна, определяется из расчета: на каждые 10 м2 площади — окно размером 0,3 м2.
• Обязательно присутствовать отверстие для притока воздуха (на 1 кВт мощности котла – 8 см2).
• Котел должен быть установлен на расстоянии не менее 0,1 м от стен, которые оштукатурены или отделка стен выполнена из негорючих материалов.
• Установка приборов у огнеупорных стен разрешается в случае их изоляции кровельной сталью, наложенной на лист асбеста толщиной минимум 0,3 см.

Требования к коммуникациям

• Характеристики электросети: однофазный ток, напряжение 220 В, ток 20 А. Устанавливается индивидуальный автомат защиты сети (АЗС). Обеспечивается заземление.
• На газовой магистрали монтируется запорный узел, для каждого котла свой.
• Подвод воды и возможность ее подключения к системам отопления и горячего водоснабжения (ГВС) здания.
• Канализация обеспечивает аварийные стоки из систем водоснабжения и бойлера.
• Параметры коммуникаций (давление газа в газовой магистрали, напор воды и т.д.) должны соответствовать нормативам госстандартов.

Устройство и принцип работы газового котла

Теперь разберём схему газового котла:

Газовые котлы бывают с закрытой и с открытой камерой сгорания. Во втором случае вытяжная вентиляция всегда принудительная. С принудительной вентиляцией более сложная конструкция, поэтому рассмотрим именно этот вариант (см. схему выше; схема кликабельна).

Итак, устройство газового котла с принудительной вентиляцией.

Всё находится в корпусе.

Котёл на схеме может нагревать воду и для горячего водоснабжение и для системы отопления одновременно. Поэтому у него внизу пять выходов: 1 – подача газа, 2 и 3 – подача и обратка системы отопления, 4 и 5 – выход и выход воды для системы водоснабжения. Конкретно схему подключения каждой трубы нужно смотреть в паспорте к той или иной модели котла.

Настенные котлы могут быть с внешним теплообменником или без такового. Этот теплообменник служит как раз для нагрева воды для горячего водоснабжения. (В приведённом примере именно такой котёл.)

Рассмотрим, как работает газовый котёл.

Холодная вода поступает в котёл (крайняя правая труба). Здесь установлен блок безопасности (на схеме его назвали «гидравлический модуль»), который в настенных газовых котлах встроен.

Далее по ходу теплоносителя, тоже внутри котла, циркуляционный насос. Перед насосом подключен с помощью трубки расширительный бак.

Далее на трубке датчик температуры (их в котле три: на обратке, на подаче и на дымоходе для отходящих газов).

Дальше теплоноситель проходит через теплообменник, где нагревается от газовой горелки. И дальше движется в систему отопления.

В центре котла газовая арматура в состав которой входят блок безопасности, контролирующий давление газа, наличие пламени, отвод отработанных газов. Если что-то не соответствует установленным параметрам, блок безопасности перекрывает поступление газа.

От перечисленного блока газовой арматуры газ поступает к горелке.

Отработанные газы поступают в дымоход. В показанной модели установлен вентилятор (в начале дымохода) для принудительного отвода газов.

Котлы с принудительной вентиляцией не нуждаются в высокой трубе дымохода, её можно вывести просто вбок, сквозь стену.

В показанном примере дымоход коаксиальный – «труба в трубе». По более широкой трубе воздух в котёл поступает, по менее широкой – отводятся продукты сгорания.

Ну а котлы с естественной вентиляцией нуждаются в устройстве трубы выше конька крыши, чтобы создавалась хорошая тяга.

Теперь немного о нагреве воды в газовом котле для горячего водоснабжения.

Холодная вода из водопровода идёт в котёл по соответствующей трубке. Здесь также имеется своя система безопасности, контролирующая наличие протока воды. Здесь есть и вентиль для подпитки системы горячей воды: при необходимости его открываем, и вода из общей системы водоснабжения поступает.

Итак, холодная вода идёт в теплообменник, сделанный в виде плоских трубок. И в теплообменнике вода нагревается от теплоносителя из системы отопления. Но теплоноситель и вода для ГВ не смешиваются: теплообменник устроен так, что непосредственного контакта нет, а тепло передаётся только через стенки трубок теплообменника.