Комбинированная система отопления: варианты исполнения

Комбинированная система отопления: варианты исполнения

В некоторых случаях возникает необходимость сделать комбинированное отопление частного дома, которое предполагает использование двух и больше источников теплогенерации. Причиной совмещения независимых отопительных агрегатов с различными конструкциями может быть низкая эффективность централизованного теплоснабжения, необходимость повысить тепловой комфорт в доме и т.д.

Вариантов обустройства комбинированных систем отопления существует множество. Это может быть:

  • тепловой воздушный насос плюс электрический, газовый или твердотопливный нагревательный котел;
  • радиаторы отопления плюс инфракрасные обогреватели или один из котлов;
  • солнечные батареи плюс ИК потолочная система «Зебра» и система «теплый пол» (прочитайте: «Солнечные батареи для отопления дома — экологично и выгодно»).

Все современные модели агрегатов для отопления отличаются надежностью, безопасностью и экономичностью в эксплуатации. У каждого вида нагревательных приборов имеются как плюсы, так и минусы.

Обустраивают комбинированные системы отопления в частных домовладениях или квартирах не только для аварийного теплоснабжения частного дома, но и для постоянного обогрева жилых и хозяйственных помещений. Безусловно, что такое обеспечение тепловыми ресурсами обойдется владельцам недвижимости на начальном этапе весьма дорого. Но следует учитывать, что со временем все затраты на комбинированное отопление непременно окупятся.

Какие бывают комбинированные системы отопления частного дома?

Многотопливное устройство котла является частью комбинированной отопительной системы в частных домах. При желании приобрести данное устройство, следует учитывать наличие универсальной мощности в универсальных котельных устройствах. При этом учитываются показатели площади сооружения, отопительные потребности. Вот почему необходимо отдельно рассмотреть разнообразные комбинации отопительных систем, считающихся наиболее:

  • Актуальными;
  • Эффективными.

Отопительные системы: газовые плюс дизельные

Подобная отопительная система оказывается достаточно распространенным методом обогрева, поскольку перейти с одного топливного материала на другой можно, если поменять горелку. Обычно горелка включена в общий комплект. Такая замена не нуждается в каких-то комплексных процедурах по настройкам, и возникшие вопросы можно решить с помощью инструкции. Сама же операция является простой, благодаря применению одной камеры сгорания для обоих топливных видов.

Даже с технической стороны подобное совмещение можно называть удачным, невзирая на определенные отличия между ценой солярки и газа.

Длительность функционирования и эксплуатации данного устройства определяется качественными показателями теплообменника. Иногда такой элемент делают из чугунного и стального материала в самостоятельном или совмещенном виде. Люди, пользовавшиеся подобной системой, уверяют, что прохождение газовых магистралей поблизости дома позволяет не только воспользоваться водяным отоплением, но и сформировать комбинированную домашнюю отопительную систему, когда применяются солярка и газ. Такой вариант оказывается экономным как во время покупки, так и при последующей эксплуатации.

Отопительные системы: твердые топливные материалы плюс газ

Данная комбинация может быть оборудована собственноручно, если газ соединить с отоплением посредством твердого топлива. С этой целью нужно будет воспользоваться многотопливным устройством, которое функционирует на угле и дровах.

Котел, функционирующий с твердотопливными материалами и газом, должен обладать особенной автоматической технологией, контролирующей безопасность, но нельзя сказать, что такая технология гарантирует стопроцентную эффективность. Вот почему эксплуатировать подобное устройство необходимо внимательно и под наблюдением. Однако, по сравнении с остальными котлами, данные агрегаты стоят недорого и пользуются особенной популярностью.

Отопительные системы: твердотопливные материалы плюс электричество

Подобные комбинированные технологии достаточно часто встречаются в частных домах и соединяют твердое топливо вместе с электричеством. Их рабочий диапазон равняется 220-380 вольт, а показатели мощности – 4-9 киловатт. Определенные модели имеют возможность переключения трех фаз.

Такие котлы считаются идеальными для дачников, поскольку на даче не приходится жить круглогодично. Если владельцы находятся внутри помещения, можно включить отопление твердым топливом и сформируется необходимый уют. Когда же владельцы выезжают, они могут активировать автоматический режим, и станут поддерживаться необходимые температурные показатели.

Некоторых пользователей смущает цена электрической системы, но при отсутствии остальных вариантов, лучше уже воспользоваться данной технологией.

Коллектор для комбинированной системы отопления частного дома:

Отопительные системы: газ плюс твердотопливные материалы и плюс электричество

Люди, уважающие максимальные показатели универсальности, предпочитают именно такую отопительную технологию. Подобные котлы функционируют посредством нескольких топливных источников. В этом случае используется угольный, древесный, коксовый материал или же брикеты с пиломатериалами, если понадобится.

Отопительная система со смешанными тепловыми источниками

Эта технология оказывается пригодной для любых мест, находящихся далеко от цивилизации, но с наличием газопроводной системы. Особенно спасительной она оказывается в случае регулярных перебоев в функционировании газовой или электрической системы.

Если что, то можно вообще воспользоваться теми же дровами, которые никогда не трудно нарубить. Вот почему экстремальные условия оказываются идеальными, чтобы оценить все преимущества представленной технологии.

Отопительная система: пиролиз плюс электроды

Представленная технология прекрасно подходит, чтобы отапливать двухэтажную дачу. Благодаря комбинированной работе пиролизного, а также электродного котла, необходимые температурные показатели могут поддерживаться при Вашем отсутствии дома.

Схема составлена из пары агрегатов, а не одного многотопливного устройства котла, что замечалось в вышеуказанных случаях. Вместе с тем, подобная технология уже начала пользоваться популярностью.

2 Монтаж комбинированного отопления своими руками

Особенности соединения в одну систему котла, радиаторов и напольной системы, а также вспомогательного оборудования, зависят от типа котла, на базе которого будет обустраиваться комбинированное отопление. Решающим факторами являются мощность теплообменника и наличие встроенного циркуляционного насоса, которые определяют необходимость комплектации системы гидрораспределителем (гидрострелкой) .

Возможны следующие способы подключения:

  1. На базе котла мощностью менее 30 кВт со встроенным насосом необходимо использование гидрострелки, которая будет распределять теплоноситель между двумя контурами циркуляции. При этом наличие отдельного циркуляционного насоса как на теплом полу, так и на главной трубе подачи теплоносителя на радиаторы, обязательно.
  2. На базе котла мощностью 30 кВт без насоса. Гидрострелка в данном случае не используется, теплообменник можно подключать напрямую к коллектору. Распределение теплоносителя между контурами осуществляется за счет их циркуляционных насосов, каждый из которых тянет заданное количество воды.
  3. На базе котла мощностью более 30 кВт. Монтируя своими руками смешанное отопления на базе теплообменников высокой мощности нужно использовать расширительный бак, а не гидрораспределитель. Емкость бака подбирается исходя из мощности котла — 40 л на каждый 1 кВт. Гидрораспределитель может быть заменен аналогичным по объему бойлером косвенного нагрева.

Коллектор комбинированной системы отопления

Коллектор для комбинированной системы отопления нужен лишь в зданиях площадью более 200 м 2 , в меньших по размеру домах можно обойтись лишь гидрораспределителем. Использование коллектора позволяет значительно снизить теплопотери на удаленных от котла участках радиаторной цепи, так как он позволяет распределить потребляющие приборы на небольшие группы и подавать теплоноситель на каждую из них отдельно.

Установка системы

Параллельно или последовательно. Взаимная увязка двух разных агрегатов требует навыков. Между котлами можно установить дополнительный тепловой аккумулятор, который рационализирует использование энергии твердотопливного нагревателя и позволит реже включать электрический. Подключать твердотопливный котел к системе отопления необходимо стальной трубой длиной не менее метра на входе и выходе трубопровода.

Твердотопливные котлы устанавливаются на ровный поддон из бетона, камня, кирпича или стали. Вокруг должно быть пространство — от 0,5 метра с трех сторон, 1 метр со стороны топки и не менее 2,5 метра до потолка.

Подключение в электрической сети подразумевает обязательное заземление.

Для всех теплогенераторных устройств желательно предусмотреть отдельное помещение, закрытое для доступа посторонних и детей.

Классическая схема монтажа

Рассмотрим стандартную проверенную и рекомендованную производителями оборудования схему обвязки настенных газовых котлов в комбинированных системах отопления с радиаторами и водяными теплыми полами.

Обозначение основных элементов схемы:

  1. настенный газовый котел со встроенным циркуляционным насосом и расширительным баком;
  2. гидравлический разделитель (термогидравлический разделитель или гидрострелка);
  3. коллектор (коллекторная балка) для подключения отопительных контуров;
  4. узел циркуляции контура радиаторного отопления;
  5. смесительный узел конура водяного теплого пола;
  6. предохранительный термостат.

Принцип работы и назначение основных узлов.

Настенный газовый котел 1 (это может также быть и электрокотел или любой другой) нагревает теплоноситель и с помощью встроенного циркуляционного насоса подает его в термогидравлический разделитель 2 (гидравлическую стрелку).

Гидрострелка, по сути, является ничем иным как отрезком трубы большого диаметра с четырьмя отводами. Т.о. нагретый теплоноситель постоянно циркулирует по замкнутому контуру котел-стрелка (А-В)-котел.

При включении насосов контура радиаторов 4 или/и контура теплых полов 5 происходит подача нагретой воды из гидравлической стрелки 2 (С-D) через коллектор 3 в радиаторы и теплый пол. В контур радиаторов 4 вода поступает той же температуры, до которой она была нагрета котлом, а в смесительном контуре теплого пола 5 вода понижает свою температуру в смесительном узле (в данном примере при помощи трехходового смесительного клапана) и поступает в теплые полы.

Гидравлическая стрелка в этой схеме нужна для следующих целей:

  • oбеспечивает постоянную и независимую от отопительных контуров циркуляцию теплоносителя через котел посредством котлового насоса;
  • обеспечивает независимость работы циркуляционных насосов в контурах радиаторов 4 и теплых полов 5 от насоса котла 1 и друг от друга;
  • облегчает гидравлический расчет системы отопления;
  • служит местом дополнительного обезвоздушивания и улавливания шлама из теплоносителя (см. воздухоотводчик и сливной кран на стрелке).

Комбинированные системы отопления загородного дома

Комбинированные системы отопления загородного дома содержат те же элементы, что и обычные, в частности в них обязательно присутствует источник тепла (котел, работающий на одном топливе или комбинированный), автоматика и система защиты (например расширительный бак, предохраняющий систему от взрыва вследствие избыточного давления теплоносителя), разводка труб и элементы, необходимые непосредственно для обогрева (теплоотдачи), в том числе радиаторы или система теплого пола.

Для проектирования и обустройства комбинированных систем отопления следует обращаться к специалистам, так как при малейших нарушениях норм возможно значительное снижение пожарной безопасности.

Комбинирование различных типов приборов отопления — радиаторы и теплый пол

Вряд ли кто-то назовёт комбинированной систему отопления, где на одной ветке используются чугунные радиаторы отопления, а на другой стальные или алюминиевые. Для того, чтобы система была действительно комбинированной должен отличаться не просто материал, а принцип работы или особенности разводки. Различные же материалы при одинаковом принципе работы не столь значительно отличаются, более того являются взаимозаменяемыми.

Значительные принципиальные и конструктивные отличия наблюдаются между радиаторами (находящимися в прямом доступе после завершения отделочных работ) и встроенными элементами отопления – тёплыми полами или стенами. При использовании комбинации этих двух видов отопления можно полностью компенсировать все недостатки, присущие им по отдельности, и получить практически идеальную систему отопления.

Важно учитывать, что теплый пол и радиаторы требуют различного давления в системе (а радиаторы и вовсе могут подключаться к самотечным системам), соответственно, необходимо добавлять в систему оборудование и разводить отдельно ветки теплого пола и радиаторов.

Комбинирование различных источников тепла: газ, электричество и твердое топливо

Комбинированной называют не только систему с радиаторами и теплыми полами в одном контуре, но и вариант с использованием нескольких источников тепла. Достаточно популярны котлы, которые могут работать на твердом топливе и электричестве или использовать другие варианты комбинации твердого топлива, газа и электроэнергии. Существуют также универсальные котлы, легко преобразующие в тепловую энергию любое топливо.

По желанию заказчика также возможно обустройство системы отопления с несколькими котлами, каждый из которых использует определенный вид ресурсов.

Зачем нужна система отопления, использующая разное топливо:

  • стабилизация системы и бесперебойность отопления – например, в случае отключения магистрального газа можно запустить твердотопливный котел и контур не пострадает. Аналогично работают варианты с электроэнергией и другими видами ресурсов – в случае отсутствия возможности отопления одним типом топлива просто запускают котел, работающий на другом источнике тепла;
  • экономия – в областях, где отсутствует магистральное газоснабжение, нередко ставят комбинированные системы отопления, что позволяет сэкономить и получить более ровное тепло (простые модели твердотопливных котлов практически всегда приводят к перепадам температуры в системе из-за неравномерного сгорания топлива, а подключение газа в эту систему позволяет сгладить такие колебания). Ещё одним вариантом экономии является комбинированное отопление с электрокотлом – ночью в льготный тариф топят электричеством, а днём поддерживают температуру с помощью твердого топлива или газа.

Выбор комбинированного отопления всегда индивидуален, необходимо рассматривать доступность источников тепла, а также возможность их постоянного использования. Если в вашем регионе есть проблемы с бесперебойными поставками газа или электричества, то системы, работающие только на таких ресурсах ненадежны, а тепло дома слишком зависит от обеспечивающей компании.

Комбинированное воздушное и водяное отопление

В подобной ситуации обычно устанавливается котел и печка, альтернативным вариантом является установка котла и камина, который может служить дополнительным источником отопления или основным на случай аварии или невозможности запустить котел. Для того, чтобы воздушное отопление было адекватной заменой водяному следует провести систему воздуховодов и обеспечить возможность принудительного движения воздуха (установить вентиляторы, которые будут подавать теплый воздух в помещения). Другой вариант (более дорогой и не всегда оправданный) – купить каминную топку со встроенной водяной рубашкой, что позволит интегрировать этот элемент в общую (водяную) систему.

Обогрев стен и полов

По утверждениям мастеров, чем большую площадь имеет отопительный прибор и меньшую температуру, тем более подходящие для проживания условия создаются.

На сегодняшний день все более популярными становятся тёплые стены. Они очень схожи по принципу работы и конструкции с теплым полом. Все устройства монтируются в конструкцию стены. Благодаря такой методике комбинированного отопления, в помещении не отапливаются только проёмы окон и дверей. Обычно на стены крепятся ИК излучатели. Именно они дают равномерное распределение тепла по помещению, так как обогревают предметы, не отапливая воздух. Если же на стенах монтируется водяное отопление, то подключение производится также как и теплый пол, по отдельным контурам.

Монтаж теплых стен

Коллекторное оборудование снабжается насосом и по мере необходимости можно подключить смешивающие системы. Температура жидкости не должна превышать 60 градусов. Стены с водяным отоплением также используется в качестве кондиционера. Для этого всего лишь нужно заменить горячую воду в системе на холодную. Преимущественно таким приемом пользуются в странах с теплым климатом.

Виды комбинированных систем отопления

Комбинированная система циркуляции отопления может быть представлена одним из следующих вариантов:

  1. радиаторы и водяной теплый пол;
  2. радиаторы и теплые стены;
  3. теплый пол и стены;
  4. радиаторы отопления, теплый водяной пол и теплые стены.

Все используемые устройства находятся в одном помещении и подключены к одному коллектору. Важная особенность такой системы – возможность эффективно использовать источники энергии, повысить КПД и снизить теплопотери.

Радиаторы и теплый пол

Такая система отопления может быть установлена как в частном доме, так и в квартире. Поводом для установки ее в квартире может стать:

  • низкое качество радиаторного отопления;
  • плохо утеплены стены.

Многие люди решают данный вопрос путем наименьшего сопротивления – используют масляные нагреватели и конвекторы. Однако эти устройства сушат воздух, причиняю дискомфорт, и даже могут стать причиной заболеваний домочадцев.

В квартирах отопительная система «теплый пол» может быть установлена на стяжку под покрытием пола, а потому не занимает много пространства.

Целесообразно для таких помещений:

  • кухня;
  • балкон;
  • санузел.

Рис.1 Виды теплых полов

В комбинации с радиаторами центрального отопления чаще всего используются электрические (инфракрасные) и водяные теплые полы.

Водяные теплые полы

Водяной теплый пол не может быть единственным способом обогрева квартиры, так как горячая вода в него подается из основной отопительной системы. Для его монтажа в жилых многоквартирных домах требуется получение специального разрешения.

Для частных домовладениях система водяных полов может стать не только вспомогательным, но и единственным средством обогрева. В этом случае вода для системы нагревается с помощью газовой колонки или котлом.

Существует два способа укладки труб для схемы радиаторы и теплый пол:

  • спираль – для больших комнат;
  • зигзаг – годится для помещений с маленькой площадью.

Нагретая вода подается в коллектор – место, откуда она распределяется по отопительным контурам.

Такие полы должны быть предусмотрены еще на этапе строительства или капитального ремонта. Это связано с необходимостью снимать половое покрытие и вырубать нишу в стене для коллектора.

Электрические теплые полы

Установка электрического теплого пола в сочетании с радиаторами – это самый популярный способ обогрева жилья. Это связано с тем, что при установке эти полы не нужно подключать к водопроводу и устанавливать коллекторы.

Электрические полы бывают:

  • инфракрасные;
  • матовые;
  • кабельные.

Нагрев поверхности кабельного пола происходит через кабель, уложенный змейкой под финишное покрытие. Терморегулятор реагирует на изменение температуры и запускает работу кабеля.

Матовый пол отличается тем, что кабель на нем изначально уложен с определенным шагом и его нельзя изменить.

Сейчас появился новый вид теплых полов — инфракрасный, они обладают тонкой, но прочной пленкой, в которую вмонтированы специальные карбоновые пластины. Такой вариант покрытия наиболее экономичный, а теплоотдача происходит за счет инфракрасного излучения.

По каким критериям выбирать котлы

Довольно сложный вопрос, для принятия правильного решения нужно на нем остановиться более подробно. С точки зрения монтажа дополнительных систем отопления технические показатели котлов не имеют большого значения, все они генерируют тепловую энергию в достаточном количестве, что дает возможность подключать системы. Но на практике не все так просто. Какие существуют отопительные котлы?

Все современные твердотопливные котлы имеют еще один существенный недостаток, о нем не упоминают производители.

Проблемы твердотопливных котлов

Почему профессионалы настоятельно не рекомендуют подключать к комбинированным системам обогрева твердотопливные котлы? Мы не будем останавливаться на том, что температура нагрева теплоносителя зависит не от пожеланий жильцов, а от физических характеристик и параметров горения топлива, это понимает большинство потребителей. Твердотопливные котлы имеют еще один неприятный недостаток.

Увеличения коэффициента полезного действия можно добиться одним способом – увеличить количество передаваемой энергии топлива (огня и дыма) емкости с водой. Достигается это путем увеличения площади поверхности контакта и длительности передачи энергии. Размеры емкости имеют прямое влияние на габариты котла, злоупотреблять этим параметром нельзя. Для повышения теплоотдачи конструкторы дополнительно замедляют процесс горения за счет ограничения подачи к топливу кислорода, так оно горит длительный период времени. Но уменьшение кислорода автоматически уменьшает тягу и температуру дыма.

Котел длительного горения на твердом топливе

Все виды твердого топлива в результате горения продуцируют много пепла и сажи, при недостатке кислорода их количество еще более увеличивается. Топливо имеет определенную влажность, при горении выделяется пар. Пар конденсируется на стенках дымохода, к нему прилипает сажа и со временем тяга полностью исчезает. Такая ситуация может стать причиной трагических возникновения ситуаций.

Скопление сажи на внутренних стенках дымохода

Важно. Для твердотопливных котлов есть один важный показатель. Температуры дыма на выходе их дымохода не может быть ниже +120°С, при таких условиях трубы не забиваются. Ни один из существующих твердотопливных котлов не удовлетворяет это требование.

В домах с обыкновенным печным отоплением дымоходы периодически прочищаются сильным горением, в современных закрытых отопительных системах так сделать нельзя. Вода может закипеть, а установленные расширители закрытого типа. Как следствие – разрыв пластиковых труб, котла или нарушение герметизации фитингов.