Газовый котел для теплого пола и гвс. Использование теплого водяного пола от газового котла в доме: плюсы и минусы. Экономия топлива при использовании в низкотемпературных системах
Проработав все возможные варианты, вы решили задействовать для обогрева дома водяные теплые полы. Остается выбрать и приобрести водогрейную установку для работы с этими полами, и тут возникает вопрос – как правильно подбираются котлы для теплого пола. Цель данной статьи – помочь с решением вопросов, связанных с выбором котла, обслуживающего систему напольного обогрева.
Критерии подбора котла
Специальных водогрейных установок, предназначенных для теплого пола, не существует. Правда, некоторые производители газовых агрегатов предлагают модели с режимом работы «теплый пол», но это лишь встроенная функция ограничения температуры воды. Дело в том, что в радиаторных схемах и напольном отоплении разная температура теплоносителя. В первом случае она достигает 95 ºС, а во втором – максимум 55 ºС, средняя же температура в контурах пола составляет 35-40 ºС. При режиме «теплый пол» автоматика теплогенератора ограничивает ее на уровне 45 ºС и получается, что котлы определенной мощностью работают совместно с напольным отоплением вполсилы, а это нерационально.
Обслуживать водяные теплые полы может котел любого вида, все дело в правильной его обвязке и подключении к отопительным контурам, чтобы тепловая мощность котла использовалась как можно эффективнее. Для начала определимся с критериями, по которым необходимо осуществлять подбор котельной установки, обслуживающей водяной обогрев пола:
- совместимость с системами напольного отопления;
- эффективность работы;
- удобство в эксплуатации и обслуживании;
- сложность монтажа.
В этот перечень не включена стоимость отопления, ведь каждый домовладелец стремится использовать для обогрева наиболее доступный по цене энергоноситель. Для кого-то это природный газ, кто-то подвозит дешевые дрова, а кому-то выгодно топить электричеством из-за того, что в доме установлен многотарифный счетчик электроэнергии. Поэтому наша задача – рассмотреть все возможные варианты, чтобы каждый мог сделать для себя разумный выбор котла для теплого водяного пола.
Степень совместимости отопительного оборудования с контурами напольного обогрева – это способность котла поддерживать невысокую температуру теплоносителя при достаточно большом его расходе. Если же это невозможно, то надо предусмотреть дополнительное оборудование, позволяющее снижать температуру воды и одновременно обеспечить расход с учетом мощности теплого пола.
Эффективность работы теплогенератора влияет на потребление энергоносителей, а удобство эксплуатации определяется временем, что уделяется домовладельцем отопительному оборудованию. Вот почему эти критерии нужно учитывать при подборе источника тепла, как и сложность монтажных работ и обвязки, влияющие на изначальные вложения денежных средств.
Сначала перечислим, а потом подробно рассмотрим все виды котлов для теплого водяного пола:
- электрические;
- газовые;
- твердотопливные;
- на жидком топливе.
Идеальным вариантом во всех отношениях является электрический котел независимо от его типа (ТЭНовый, электродный или индукционный). Затрачивая 1 кВт электроэнергии для производства 1 кВт теплоты, агрегат абсолютно спокойно поддерживает температуру теплоносителя на заданном уровне, ничуть не теряя в эффективности. При устройстве напольного обогрева в небольших домах теплогенератор можно подключать к контурам напрямую, установив на нем требуемую температуру.
Что касается больших коттеджей, то в этом случае электрические котлы для теплого пола присоединяются к системе через распределительно – смесительный узел, о нем будет сказано ниже. Агрегаты полностью автоматизированы и не требуют вмешательства в свою работу, а также частого обслуживания или чистки. Опять же, им не нужны дымоходы, что очень упрощает монтаж. Единственный недостаток – наличие необходимой электрической мощности сети, в остальном же электрокотел – это лучшее, что можно предложить для напольного обогрева.
Совет. Поскольку сама система подключения водяного теплого пола предполагает наличие электроэнергии для функционирования циркуляционного насоса, то при выборе источника тепла не стоит заострять внимание на его энергонезависимости. Без электричества здесь все равно не обойтись.
Газовые котлы
Теоретически теплогенераторы на природном газе могут поддерживать температуру воды на уровне 40-45 ºС, но теряют свою эффективность. Почему? Все просто: теплообменник установки рассчитывается исходя из нормального рабочего режима с температурой теплоносителя 80-90 ºС и разницей между подающим и обратным трубопроводом в 20-25 ºС. Тогда отопитель выдает декларируемую тепловую мощность. В нашем случае газовый котел для теплого пола должен обеспечивать среднюю температуру 40 ºС при разнице между подачей и обраткой 10 ºС. КПД агрегата неизбежно упадет на 10-15%, поэтому подключать газовый котел напрямую к теплым полам не рекомендуется.
Чтобы совместить газовое отопительное оборудование с контурами напольного обогрева без потери эффективности, нужно использовать смесительный узел с циркуляционным насосом и распределителем по помещениям. Как это сделать, отображает схема теплых полов с газовым котлом:
В главном контуре с котлом вода циркулирует с температурным графиком 80 / 60 ºС, побуждаемая насосом в котельной. Внутри всех контуров напольного отопления теплоноситель с графиком 40 / 30 ºС перемещает другой насос, а трехходовой клапан подмешивает в них горячую воду из внешней сети по мере необходимости. Такое подключение водяного теплого пола к газовому котлу позволяет надежно и экономично функционировать всей системе. При этом вмешательство в ее работу не требуется, что же касается монтажа, то здесь затраты будут выше, чем в ситуации с электрическим нагревателем.
Все сказанное выше в равной степени относится и к дизельным (жидкотопливным) агрегатам. По техническим характеристикам и степени автоматизации они близки к газовым, поэтому подключение теплого пола к котлу на солярке также осуществляется через смесительный узел, выполняющий функции распределения.
Твердотопливные котлы
Данный вид теплогенераторов требует постоянного внимания и обслуживания, а по совместимости с теплым полом они наиболее проблематичны. Исключение – котлы на пеллетах, но и к ним нужно наведываться чаще, чем к газовым или электрическим. Чтобы удерживать температуру теплоносителя во время горения дров хотя бы на уровне 60 ºС, автоматике приходится постоянно «душить» топку, ограничивая поступление воздуха, поэтому твердотопливный котел для теплых полов также будет терять в эффективности.
Чтобы этого избежать, правильнее всего задействовать в схеме буферную емкость большой вместительности или гидроаккумулятор. Тогда агрегат сможет целиком использовать теплоту сгорания дров, передавая ее воде в емкости, а напольное отопление возьмет из нее столько, сколько требуется. Тем самым можно увеличить и паузу между загрузками топлива. Ниже представлена схема подключения теплого пола к котлу, сжигающему разные виды биомассы:
Как видно из схемы, монтаж системы отопления от твердотопливного котла будет самым сложным и дорогостоящим, что нужно учитывать при выборе источника тепла.
Заключение
Из всего сказанного выше можно сделать вывод, что удобнее и дешевле всего поставить электрический отопитель, немного сложнее и дороже – газовый, а самый дорогостоящий и неудобный – это твердотопливный котел. Не стоит забывать и об устройстве «пирога» и основания теплого пола, что также стоит немалых денег. Как это окупится впоследствии – каждый домовладелец решает в своей жизненной ситуации.
Котлы для водяных теплых полов ничем не отличаются от обычных отопительных приборов, которые используются для современных радиаторных отопительных систем. Чтобы выбрать котел для теплого водяного пола следует точно рассчитать его мощность, это пожалуй, главное отличие от котлов для радиаторной системы. Рынок предлагает большое разнообразие этого оборудования, поэтому особых проблем с поиском отопительного котла у вас не возникнет. Но, несмотря на это существует одна условность, которую следует соблюсти с покупкой.
Виды отопительных котлов – условия выбора
Хотя практически каждый котел можно совмещать с теплым полом, существует одна условность – он должен быть автоматическим. При этом в систему внедряются электрические, газовые, пеллетные и дизельные агрегаты. Что касается пеллетных и дизельных, то они должны быть также автоматическими. Поэтому не страшно что они работают на твердом топливе. В остальном никаких условностей нет. Самое главное выбрать надежного производителя, который предоставляет качественное отопительное оборудование .
Особенности работы электрического котла
Обогревать теплый водяной пол электрическим котлом в среднем на 17% дешевле, чем радиаторное отопление. Электричество является не из дешевых энергоносителей, поэтому этот процент экономии составит несколько тысяч рублей . Экономия достигается только за счет требуемой меньшей температуры в теплоносителе.
На рисунке указан принцип действия электрического котла:
Принцип работы напольных и настенных котлов одинаковый. В этой статье будут рассматриваться настенные варианты.
Отопительный котел состоит из бака. В него внедрен теплоноситель. Также в баке имеются ТЭНы. ТЭНы бывают двух типов:
- Электродные (в этом варианте вместо ТЭН внедрены электроды).
- Водяные.
На указанной схеме в бак вмонтировано три ТЭНа. На входе в котел установлена группа безопасности, которая в своем комплекте имеет:
- Предохранительный клапан.
- Датчик давления.
В обязательном порядке должен имеется датчик давления. Если его не будет, то в момент отсутствия циркуляции, в баке будет сильно перегреваться теплоноситель. Это приведет к тому, что он начнет испаряться. Вверху бака постепенно образуется пустота и ТЭНы попросту перегорят.
Электрокотел также оборудуется насосом для циркуляции теплоносителя, воздуховоотводом, который работает в автоматическом режиме и расширительным баком. Когда прогретая вода попадает в котел, то он постепенно прогревается. На рисунке процесс нагревания указан разными цветами от синего к красному. Когда достигается заданная температура, теплоноситель направляется в систему теплого водяного пола. По такому принципу осуществляется процесс подогрева воды для водяных теплых полов в электрическом котле.
Видео с демонстрацией комбинация электрического и твердотопливного котла для теплого пола:
Принцип действия газового котла иной. В нем может быть установлена камера сгорания двух типов:
- Открытая.
- Закрытая.
В случае с закрытой камерой сгорания, вентиляция будет только принудительной. Этот вариант имеет более сложную конструкцию, поэтому мы рассмотрим именно ее, чтобы вам было легче в этом вопросе разбираться. На рисунке указана схема газового котла именно такого плана.
Каждый узел агрегата помещен в специальный корпус. Приведенный на схеме котел, способен отапливать не только водяной теплый пол, но и подогревать теплую воду. Поэтому в нем имеется сразу 5 выводов.
- 1 вывод для подключения газа.
- 2 вывода для холодной/горячей воды.
- 2 вывода подача/обратка для обогрева пола.
В прилагающейся инструкции к котлу обязательно указано назначение каждой трубы, поэтому при подключении важно изучить ее.
Газовый котел также различается и по другим признакам. Например, он может оборудоваться теплообменником и не оборудоваться. Если котел планируется использовать для подогрева воды бытовых нужд, то в него встраивается теплообменник. На схеме модель котла предоставлена с ним.
Если агрегат не имеет теплообменника, то вода нагревается одной камерой что и теплоноситель для обогрева пола. Рассмотрим схему работы именно такого оборудования.
- Холодная вода поступает по крайней правой трубе, которая расположена снизу. В этом же месте находится группа безопасности.
- Далее, расположен циркуляционный насос, перед которым выведена трубка с расширительного бака.
- На этой трубке установлен температурный датчик. В целом таких датчиков газовый котел имеет три:
- На дымоходе для отходящих газов.
- На подаче.
- На обратке.
- После этого теплоноситель направляется в нагревательный элемент, а затем отправляется в отопительную систему теплого водяного пола.
По центру котла размещена газовая арматура. Она также имеет свой индивидуальный блок безопасности. Он выполняет контроль пламени, давления газа, отходящих газов. Если во время работы возникают неполадки, то группа безопасности перекрывает газ . К горелке газ поступает как раз таки от этого блока безопасности. Уже отработанные газы направляются в дымоход. В дымоходе может иметься вентилятор, как это указано на нашей схеме. Именно таким образом осуществляется принудительный отвод газов.
Главное достоинств таких котлов заключается в том, что обустройство дымоходной трубы не вызовет никаких трудностей. На крышу нет необходимости выводить трубу дымохода, можно просто вытянуть ее наружу на улицу (дымоходная труба может быть в горизонтальном положении). По коаксиальной трубе одновременно поступает воздух, по широкой ее части, а по меньшей осуществляется вытяжка отходов. В отличие от этого, для естественной вентиляции потребуется высокая дымоходная труба, которая обеспечит достаточную тягу. Она выводится выше конька .
По такой схеме и осуществляется работа газовой установки.
Какой газовый котел лучше всего для теплых полов
На рынке можно встретить большое разнообразие (моделей) газовых котлов. Каждый из них имеет явные отличия по принципу работы и устройству. Оптимальным вариантом для теплого водяного пола будет конденсационный котел.
В нем теплоноситель нагревается не только за счет газа, но и за счет тепла, которое образовывается от водяного пара в процессе горения топлива. Как следствие температура водяного пола будет не очень большой. Хотя для такого оборудования потребуется создавать дополнительные условия, оно эффективней для обогрева жилого помещения.
Какие котлы невозможно совместить с теплым полом?
Если вы решили установить твердотопливный котел, то в таком случае вы будете испытывать некоторые трудности при создании напольного обогрева. Это объясняется тем, что горения топлива непостоянно и требует регулярного контроля, а после сильного прогревания сложно контролировать необходимую температуру теплоносителя. Поэтому специалисты не рекомендуют такое оборудование использовать для теплых полов, разве что внедряется автоматика.
Итак, в этой статье были рассмотрены основные варианты котлов, которые можно использовать для напольного обогрева. Надеемся приведенные фото и видео в конце статьи помогут в этом непростом выборе. Если вы уже осуществили свой выбор, то поделитесь своим опытом, написав комментарий к этой статье.
Для обогрева жилища очень удобно и эффективно применять систему «теплый пол».
Она представляет собой змеевики, расположенные под покрытием полов.
Несмотря на всю комфортность этой системы, она является очень затратной.
Для того, чтобы найти подходящий котел по мощности, нужно произвести расчеты теплопотерь. Для расчетов обычно принимают 2 кВт мощности котла на 10 м2 площади помещения высотой 2.5 м.
Газовый котел для «теплых полов»
Почему именно газовый котел нужно применять для обеспечения отопления «теплый пол»? Для этого есть несколько причин:
- Газ является доступным топливом.
- Газовые котлы очень удобны в эксплуатации.
- Возможность использования газовых котлов в квартире.
Но самая главная причина кроется в особенностях конструкции конденсационного газового котла. Чтобы стало понятно о чем идет речь, давайте рассмотрим 2 основных вида газовых котлов:
- Конвекционный газовый котел – это котел традиционной модели. В его состав входит один теплообменник. Нагрев происходит за счет выделения тепла при сгорании газа. Такой котел удобен, практичен, а также имеет невысокую цену.
- Конденсационный котел – это тот же конвекционный котел, только модернизированный. То есть он обладает всеми теми же качествами, но вдобавок имеет свои преимущества.
За счет дополнительного теплообменника (экономайзера) происходит дополнительный нагрев теплоносителя. Экономайзер располагается практически на выходе продуктов сгорания из котла. Нагрев происходит за счет скрытой энергии водяного пара, который присутствует в дымовых газах. Пар конденсируется на стенках теплообменника, тем самым передает свою энергию теплоносителю.
Таким образом, конденсационный котел имеет коэффициент полезного действия (КПД) на 15% больше, чем конвекционный.
Внимание!Чтобы процесс конденсации водяного пара на стенках теплообменника происходил интенсивнее, нужно, чтобы вода в теплообменнике была как можно холоднее. Оптимальная температура не выше 400С.
Процесс конденсации и «теплый пол»
По инструкции, холодную воду нельзя подавать в работающий котел – это может пагубно отразиться на долговечности теплообменника, но это правило применимо только к конвекционным котлам. В случае с конденсационным котлом температурного перекоса не будет, так как холодная вода предварительно нагреется в экономайзере до оптимальной температуры. В основной теплообменник уже придет нагретая вода.
Если в конденсационный котел будет подаваться недостаточно остуженная вода, то он просто-напросто потеряет все свои преимущества, ведь пар не будет конденсироваться, а значит и не произойдет нагрев теплоносителя. Поэтому воду в обратной линии нужно как можно сильнее остудить. В этом нам и помогут теплые полы.
Отопление «теплые полы»
Получается, что при использовании конденсационного котла система отопления «теплый пол» не просто бесплатная, но и является необходимой для понижения температуры в обратной линии. Своего рода побочный эффект в работе системы основного отопления.
Особенности теплых полов
Если в змеевики под полом подать воду из радиаторов отопления, то полы нагреются практически так же, как и радиаторы – это слишком большая температура. Это и есть отличительная черта «теплых полов» от традиционного отопления. Их номинальная температура подачи должна быть в пределах 40-450С. Как же выполнить это условие?
Решение этого вопроса несет в себе очень даже простая конструкция. Ее название гидрострелка. Она представляет собой вертикальный накопительный бак. В этом баке собирается вода из прямой и обратной линий. По законам физики, горячая вода будет собираться в верхней части бака, а холодная в нижней.
Как установить газовый котел в квартире с теплыми полами
Монтаж газового котла лучше доверить специалистам. А если он производится самостоятельно, то нужно соблюдать все требования, указанные в инструкции. Обвязку котла нужно делать в соответствии с чертежом. Для соединения трубопроводов использовать только заводские детали и уплотнители.
Система отопления должна быть уже смонтированной, останется только правильно установить и соединить гидрострелку с одной стороны с системой отопления, а с другой стороны с котлом.
На заметку.Для обеспечения равномерного распределения теплоносителя между отопительными контурами нужно установить 2 коллектора – один на прямой линии, а другой на обратной. На каждом выходе из коллектора установить запорную арматуру, чтобы была возможность отключения каждого отдельного контура.
Гидрострелка имеет несколько выходов, расположенных на разных уровнях по высоте:
- Самый верхний выход – это подача в систему основного отопления. Таким образом радиаторы являются потребителями воды с самой высокой температурой.
- Нижние выходы выдают теплоноситель с меньшей температурой, он отправляется на «теплые полы».
- Обратные линии «теплых полов» и радиаторов отопления врезаются в самую нижнюю точку гидрострелки, на том же уровне происходит забор остывшей воды на конденсационный котел.
- Для обеспечения более точного регулирования температуры на каждый контур «теплых полов» устанавливается свой циркуляционный насос, который автоматически регулирует скорость движения теплоносителя.
На рисунке подробно изображена схема отопления из нескольких отопительных контуров с применением гидрострелки и двух коллекторов.
Коллектора устанавливаются после гидрострелки на подаче и до нее на «обратке», если смотреть по ходу движения теплоносителя.
Самым оптимальным вариантом для обеспечения отопления с «теплым полом» будет газовый двухконтурный котел с принудительной тягой в подвесном исполнении.
Такая модель хорошо подойдет для частного дома средних размеров и даже в квартире. Останется лишь обеспечить вывод продуктов сгорания. Коаксиальная труба для газового котла с закрытой топкой заменяет традиционный кирпичный газоход. Поэтому установка агрегата возможна даже при отсутствии специального газохода.
Для теплого водяного пола температура теплоносителя должна быть не слишком высокой. Но циркуляция должна обеспечиваться постоянно. Нагреваемый пол нельзя разогреть одноразовым вбросом жидкости погорячее. Нормальная гидравлика со смесительным узлом будет отбирать энергию у горячего теплоносителя из системы отопления понемногу.
Поэтому котел для теплого пола должен работать постоянно, размеренно, и желательно чтобы он выдавал стабильную температуру теплоносителя. Еще лучше, если этот теплогенератор будет постоянно давать на выдаче 35 — 50 градусов.
Очевидно, что некоторые типы котлов не очень хорошо сочетаются с системой обогреваемых полов. Какие это модели, можно ли их усовершенствовать?
Твердотопливные котлы — не лучший выбор для теплого пола
Обычный твердотопливный котел выдает нестабильную температуру, работает циклами. В период максимального горения, возможно, что температура теплоносителя поднимется до 90 градусов.
При затухании, она быстро понизится до 40 градусов. За такой цикл шток трехходового клапана и термоголовка смесительного узла побывают в двух крайних положениях, при этом возможны и огрехи в регулировке.
За 3 -5 часов, когда температура была выше 40 градусов, тяжелая стяжка просто не успеет прогреться и будет догреваться в следующих циклах топки. Поэтому реальная теплоотадача от теплого пола скорее всего будет ниже запланированной.
С теплоаккумулятором и усовершенствованные модели
Тогда с мощным котлом можно будет топить один раз в сутки, что значительно повысит комфортность пребывания. И теплый пол будет работать стабильно и правильно, без перегрузок оборудования.
Существуют автоматизированные пеллетные агрегаты, но они дороги сами по себе и топливо для них дороже, чем обычный уголь и дрова. Но с ними возможно применять теплый пол без проблем…
Т.н. пиролизные котлы, весьма подозрительны, именитые производители их не относят к надежному и полезному оборудованию, и не производят.
Типичные варианты – автоматизированные газовый и электрические
Технического понятия «котел для теплого пола» не существует. Обогревать эту систему может любой теплогенератор.
Тем не менее, обогреваемый пол будет работать лучше с автоматизированной системой отопления, которая, как правило формируется на основе теплогенераторов — настенных газовых и электрических.
Там, где есть магистральный газ, естественно, ничем другим не топят, и выбор ложится на настенные газовые автоматизированные котлы, подходящие для «обычной» площади квартир и домов, или напольные котлы для больших зданий.
Но по комфортности еще лучше электрические котлы, — меньше шумят, нет выбросов, нет сложностей в обслуживании.
Правда электричество — самый дорогой вид энергии. Но только дневное. Если есть возможность оформить ночной тариф, то этим нужно пользоваться. И применять генератор тепла, опять же, с буферной емкостью, заряжать которую нужно ночью. Причем ночное электричество, пожалуй, что и лидер по соотношению комфорта и цены, если нет газа, конечно.
Автоматизированные газовые и электрические котлы отличаются стабильной работой, — как раз то что нужно для водяного отапливаемого пола.
Лучшее решение вопроса
Конденсационные котлы появились сравнительно недавно, и сразу начали массово применяться, особенно в Европе. Причина — повышенная экономия энергоресурсов. Их предназначение — работа с теплым полом, так как на выходе они дают температуру — 40 -50 градусов.
Структурная схема включения теплого пола без смесительного узла.
У нас распространение конденсационных котлов, у которых КПД больше 100%, сдерживает их большая стоимость и низкая цена энергоносителей.
Особенности конденсационного варианта
Причем «КПД больше 100%» — не описка, а технический факт, так как теплоту сгорания считают по обычной методике, без учета энергии заключенной в водяном паре, который образуется при сгорании.
А если этот пар переходит обратно в воду, что происходит при +55 град, то выделяется еще дополнительно энергия. В сумме отдает больше энергии, чем выделяется при обычном сгорании топлива, как принято было считать.
Здесь смесительный узел не нужен, только лишь защита от перегрева. Но площадь радиаторов, для получения нормальной отдачи тепла нужно увеличивать чуть ли не в 2 раза, по крайней мере в 1,5 раза, так как вместо обычных 70 градусов, теперь получим 45 град.
Стоит ли применять конденсационный котел
Специалисты утверждают, что он даст 10% экономии энергоресурсов при работе на радиаторы и до 20% — 25% при работе на теплые полы в зависимости от высоты потолка и утепленности. (….по сравнению с обычным газовым котлом (КПД97%) и с обычной радиаторной сетью.)
А это очень значительные цифры. Тем не менее наша низкая стоимость газа делает их не существенными. В Европе же на нормативном уровне уже требуют установку только конденсационных котлов….
При создании отопления в частном доме все специалисты рекомендуют использовать прогрессивные и комфортные схемы отопления — применять теплый пол как основную систему и радиаторную как дополнительную. А также применять конденсационный котел по возможности, или другое оборудование по доступным энергоносителям….
