Как выбрать отопление частного дома

Уже на этапе проектирования частного дома или дачи встает вопрос о том, какое отопление выбрать, чтобы обеспечить надлежащее теплоснабжение здания с минимальными затратами на содержание системы.

Выбор обычно сводится к определению трех аспектов:

• источник энергии;
• конфигурация отопительной системы;
• автоматизация отопления.

Выбор источника энергии

В системах отопления используются три основных источника энергии для отопительных систем, каждый из которых имеет преимущества и недостатки.

• Магистральный газ – самый выгодный вариант. Если дом расположен вблизи газовой магистрали, обычно делают выбор в пользу этого источника энергии. При отсутствии централизованного газоснабжения, возможно применение сжиженного газа в баллонах. Однако это значительно повышает стоимость обслуживания системы.
• Электричество – дорогостоящий вид энергии, который предполагает использование дополнительных средств автоматизации (например, программируемого тарификационного электросчетчика). Наиболее целесообразно применение электрических теплых полов в составе системы отопления.
• Твердое топливо – относительно доступный источник энергии, позволяющий организовать автономную отопительную систему. Однако ее обслуживание связано со значительными неудобствами. Кроме того, этот вид топлива целесообразно использовать только для обогрева небольших домов и дач с сезонной или периодической эксплуатацией.

Конфигурация и автоматизация отопительной системы для частного дома

Помимо источника энергии отопительной системы для частного дома, на этапе проектирования предстоит определить конфигурацию оборудования. В большинстве случаев реализуется жидкостный контур, теплоносителем внутри которого выступает вода. Такой контур может подключаться к газовому, электрическому или твердотопливному котлу и обеспечивать стабильное прогревание всех отапливаемых помещений.

Для повышения эффективности отопления и удобства управления с жидкостным контуром следует использовать систему автоматизации, включающую следующие элементы:

• отопительные коллекторы, узлы смешения;
• запорно-регулирующая арматура;
• термостаты;
• терморегуляторы;
• датчики.

Это оборудование обеспечивает экономичное расходование энергии без ущерба для комфорта жильцов. Управлять отоплением становится удобно, а температурный режим в точности соответствует потребностям хозяев дома.

Автоматика для отопления коттеджа

В данной статье мы рассмотрим подбор автоматики для систем отопления индивидуальных домов. Типовыми задачами, которые решает система отопления, являются обогрев помещений с помощью радиаторов, поддержание комфортной температуры в контурах теплого пола, приготовление горячей воды.

Что такое система теплоснабжения индивидуального здания?

Любое современное индивидуальное жилье оснащается системой теплоснабжения, которая включает в себя, как правило, четыре составляющие:

• источник тепловой энергии;
• система радиаторного отопления;
• система напольного отопления;
• система приготовления горячей воды

Рассмотрим автоматизацию этих четырех систем.

1. Котел и система приготовления горячей воды

Источником тепловой энергии для теплоснабжения индивидуального здания в большинстве случаев служит собственный котел, работающий на газообразном или жидком топливе. Современные котлы делятся на две большие группы: одноконтурные и двухконтурные.

Двухконтурные котлы предназначены для нагрева и подачи теплоносителя в контур отопления, а также для приготовления горячей воды (ГВС). В состав двухконтурных котлов входит теплообменник нагрева горячей воды, трехходовой вентиль для переключения режима отопления / приготовления ГВС, циркуляционный насос, автоматика. Горячая вода приготавливается в проточном теплообменнике, поэтому котел должен иметь достаточную мощность, перекрывающую пиковую потребность в горячей воде. Для подключения двухконтурного котла производители рекомендуют установить запорные краны, а также фильтры на входе в котел холодной питьевой воды и теплоносителя из системы отопления.

Одноконтурные котлы предназначены для нагрева теплоносителя контура отопления. В состав котла, как правило, входит система управления и защиты горелки. Циркуляционные насосы и теплообменник нагрева горячей воды должны устанавливаться отдельно. Зачастую с одноконтурными котлами применяют бойлер косвенного нагрева, представляющий собой накопительный бак горячей воды со встроенным в него теплообменником. Для подачи теплоносителя в контур отопления и нагрева ГВС применяется насосный узел обвязки котла DSM-BPU.

Насос контура отопления прокачивает теплоноситель через котел, радиаторы и (с помощью узла смешения) через конуры теплого пола. В контуре отопления устанавливаются термостатические регуляторы, которые изменяют сопротивление контура в зависимости от температуры в помещениях. Чтобы обеспечить циркуляцию теплоносителя через котел в любых режимах работы, в контуре отопления насосного узла DSM-BPU предусмотрен перепускной клапан AVDO. Клапан AVDO может быть настроен на поддержание необходимого минимального расхода в зависимости от применяемого котла. Насос контура ГВС прокачивает теплоноситель через котел и бойлер косвенного нагрева. Сопротивление контура нагрева ГВС постоянно, поэтому установка перепускного клапана не требуется.

Как правило, мощность котла подбирают исходя из среднего потребления тепла контуром отопления и ГВС. Пиковые нагрузки при использовании горячей воды покрываются за счет запаса горячей воды в бойлере косвенного нагрева. В этом случае котел работает либо на контур отопления, либо, если температура воды в бойлере косвенного нагрева упала ниже установленной, переключается на нагрев горячей воды. Такой режим работы называют «приоритет ГВС». Переключение контуров отопления с помощью узла DSM-BPU осуществляется очень быстро и просто: достаточно переключить питающее напряжение с насоса контура отопления на насос контура нагрева ГВС. Установленные на выходе каждого насоса обратные клапаны обеспечат правильное направление потока теплоносителя. Таким образом, для реализации приоритета ГВС достаточно подключить насосы узла DSM-BPU к термостату бойлера косвенного нагрева или к системе управления котла.

В состав насосного узла обвязки котла входят фильтры для каждого контура, предохранительный клапан, кран для подключения расширительного бака, запорные краны на каждом контуре для удобства сервисного обслуживания системы. Установка дополнительной трубопроводной арматуры не требуется.

2. Радиаторное отопление

Обвязка радиатора должна выполнять следующие основные функции: регулировать мощность радиатора в зависимости от температуры в помещении, перекрывать поток теплоносителя в радиатор для обслуживания, ремонта или замены, обеспечивать возможность слива теплоносителя из радиатора на время ремонта

Регулировать мощность радиаторного отопления можно двумя способами: управляя всеми радиаторами в одном помещении одновременно по комнатному термостату или управляя каждым радиатором независимо радиаторным термостатом

Комнатный термостат применяют, если радиаторы закрыты декоративной решеткой, в этом случае температура в месте установки радиатора значительно отличается от температуры в комнате, и радиаторный термостат будет работать некорректно. Также, если в комнате установлено большое количество радиаторов, удобнее регулировать температуру в помещении одним прибором – комнатным термостатом. При использовании комнатного термостата радиаторы, расположенные в данной комнате, подключаются к распределительному коллектору, на котором расположены термоэлектрические приводы. Приводы открывают и закрывают подачу теплоносителя к радиаторам по команде комнатного термостата. Сигнал от комнатного термостата может поступать по проводам (проводная версия) или в виде радиосигнала (беспроводная версия) к ресиверу. Для удобства подключения термоэлектрических приводов можно использовать коммутационную панель FH-WC.

Для возможности отключения радиатора и слива из него теплоносителя необходимо использовать специальные запорные клапаны, например RLV-KD для радиаторов с нижним подключением или 2 шт. RLV для радиаторов с боковым подключением. К этим клапанам можно подключить спускной кран с насадкой для шланга 3/4″ и предотвратить попадание теплоносителя на отделочные материалы при обслуживании и ремонте

Кран спускной для клапанов RLV, RLV-KD с насадкой для шланга 3/4″

При использовании радиаторных термостатов на каждый радиатор должны быть установлены термостатический элемент, клапан терморегулятора и запорный клапан, или комбинация из этих элементов

По типу подключения радиаторы делятся на радиаторы с боковым подключением и радиаторы с нижним подключением

Рассмотрим варианты обвязки радиаторов с боковым подключением.

a) Термостатический элемент, клапан терморегулятора и запорный клапанВ качестве термостатического элемента можно использовать элемент с газовым наполнением сильфона RA2994 или электронный термостат living eco.

RA2994

living eco

В зависимости от разводки трубопровода используют различные конструктивные исполнения клапана терморегулятора RA-N

Клапан RA-N угловой

Клапан RA-N прямой

Трехосевой клапан RA-N для подключения справа

Трехосевой клапан RA-N для подключения слева

Клапан RA-N угловой с боковым подключение

Также существуют хромированные версии и исполнения для прессового соединения, см. здесь

В качестве запорного клапана используется прямой или угловой запорный клапан RLV.

Клапан запорный угловой

Клапан запорный прямой

Также существуют хромированные версии и исполнения для прессового соединения, см. здесь

b) Термостатический элемент, гарнитура для бокового подключения RA-K

Гарнитура объединяет в себе клапан терморегулятора и запорный клапан. Применение гарнитуры позволяет опустить пластиковые трубопроводы ниже уровня радиатора и таким образом не допустить попадания на них солнечного света, вызывающего преждевременное старение пластиковых трубопроводов. Кроме того, гарнитуры выглядят очень эстетично и упрощают монтаж.

К гарнитуре RA-K подходят термостатические элементы RA2994 и living eco. В зависимости от способа прокладки трубопроводов следует выбрать гарнитуру с нижним или тыльным подключением трубопроводов.

Гарнитура с нижним подключением
Гарнитура с тыльным подключением

c) Термостатический элемент, гарнитура для бокового одноместного подключения RA 15/6TВ

К гарнитуре RA 15/6TВ подходят термостатические элементы RA2994 и living eco. Эта гарнитура позволяет максимально скрыть обвязку радиатора. Следует иметь в виду, что одноместное подключение снижает теплоотдачу радиатора на 15…20%.

Рассмотрим варианты обвязки радиаторов с нижним подключением

a) Радиатор с нижним подключением без встроенного клапана терморегулятораВ этом случае следует использовать гарнитуру VHS и термостатический элемент. В качестве термостатического элемента можно использовать элемент с газовым наполнением сильфона RA2994 или электронный термостат living eco

В зависимости от разводки трубопроводов используют прямую или угловую версии VHS, а в зависимости от подключения к радиатору версию G 1/2” или G 3/4”.

Угловая гарнитура VHS

Прямая гарнитура VHS

b) Радиатор с нижним подключением со встроенным клапаном терморегулятора с клипсовым соединением RA

В этом случае следует использовать термостатический элемент с газовым наполнением сильфона RA2994 или электронный термостат living eco. В качестве запорного вентиля можно использовать клапан RLV-KD. В зависимости от разводки трубопроводов используют прямую или угловую версии RLV-KD, а в зависимости от подключения к радиатору версию G 3/4” или с переходниками G 1/2”.

Прямой запорный клапан RLV-KD с переходниками G 1/2”

Угловой запорный клапан RLV-KD с переходниками G 1/2”

c) Радиатор с нижним подключением со встроенным клапаном терморегулятора с резьбовым соединением М30х1,5

В этом случае следует использовать термостатический элемент RAW-K или электронный термостат living eco с адаптером K. В качестве запорного вентиля можно использовать клапан RLV-KD. В зависимости от разводки трубопроводов используют прямую или угловую версии RLV-KD, а в зависимости от подключения к радиатору версию G 3/4” или с переходниками G 1/2”.

RAW-K

living eco

3. Напольное отопление

Теплый пол обеспечивает особый комфорт в помещении. При достаточном утеплении теплый пол может обеспечивать компенсацию теплопотерь, но на практике как правило систему теплых полов устанавливают в дополнение к радиаторному отоплению.

Для радиаторов и для теплых полов требуется разная температура теплоносителя. Классические параметры для радиаторов – это80 С на подаче и 60 С на возврате. Для комфортного и безопасного проживания средняя температура поверхности пола не должна быть выше +26 С для помещений с постоянным пребыванием людей, это значение регламентировано Сводом Правил СП60.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 41-01). Для достижения такой температуры поверхности пола температура подаваемого теплоносителя должна быть около 40 С. Чтобы температура поверхности пола была равномерной, температура возвращаемого теплоносителя должна отличаться от температуры подачи не более чем на 5…10 С. Для получения таких параметров теплоносителя теплого пола применяют узлы смешения.

Danfoss предлагает 5 моделей узлов смешения для теплых полов. Модели различаются применяемым насосом и комплектацией

FHM-C5 Компактный узел смешения с 3-х скоростным насосом UPS 15-40, с термостатом безопасности

FHM-C6 Компактный узел смешения с 3-х скоростным насосом UPS 15-60

FHM-C7 Компактный узел смешения с энергоэффективным насосом Alpha 2 15-60, с термостатом безопасности, ограничителем расхода, измерительной диафрагмой

FHM-C8 Компактный узел смешения с энергоэффективным насосом Alpha 2 15-60

FHM-C9 Компактный узел смешения с энергоэффективным насосом Alpha 2 15-40

Конструкция узлов смешения позволяет крепить их напрямую к коллекторам FHF

Для подключения контуров теплого пола применяют, как правило, распределительные коллекторы, оснащенные расходомерами. Расходомеры позволяют визуально наблюдать поток теплоносителя в каждом контуре, что существенно упрощает наладку и обслуживание системы. Чтобы избежать попадания воздуха в петли теплого пола, коллекторы оснащают воздухоотводчиками, в современных системах применяют автоматические воздухоотводчики.

Для регулирования теплых полов в небольших помещениях с одной петлей теплого пола можно использовать терморегуляторы FHV для напольного отопления. Модель FHV-R с термостатическим элементом FJVR регулирует температуру возвращаемого теплоносителя, таким образом поддерживая постоянную температуру поверхности пола. Модель FHV-A с термостатическим элементом RA2994 регулирует температуру воздуха в помещении

Терморегулятор FHV-R и термостатический элемент FJVR

Терморегулятор FHV-A и термостатический элемент RA2994

Для регулирования теплых полов в бОльших помещениях применяют комнатные термостаты. Для достижения максимального комфорта следует применять модели с датчиком температуры пола: проводная версия TP5001MA, беспроводная версия TP5001A-RF, датчик температуры пола TS3.

Комнатный термостат серии TP5001

Датчик температуры пола TS3