Состовляющие обвязки котельной
Рейтинг: 5 / 5
Индивидуальное водяное отопление хорошо себя зарекомендовало по отзывам большого числа владельцев коттеджей и зимних дач. Оно в меру энергоэффективно, более пожаробезопасно, чем печное или каминное отопление, а электронные технологии позволяют управлять обогревом жилища даже через Интернет.
Итак, что нужно знать всем, кто решил оснастить свой дом таким оборудованием?
Что такое «обвязка котельной»?
Водогрейный и расширительный баки, циркуляционный насос, термометры, манометры и прочие датчики, соединённые запорно-распределительной и предохранительной арматурой и сетью труб, - это и есть обвязка котельной.
В котле теплоноситель нагревается и по трубам системы отопления коттеджа подаётся в радиаторы, чтобы они передавали тепло воздуху в комнатах. При площади обогрева до 80 м2 котёл (чаще всего - настенного типа) можно установить на кухне или в ванной, а в большом доме удобнее отвести для него обособленное помещение, например, в подвале или создать котельную со своим входом на первом этаже здания, а то и в отдельном строении.
Требования к объёму и размерам помещения, дверям и окнам, расположению котла и расстоянию до стен приведены в нормативных документах, так, высота котельной должна составлять минимум 2,5 м, кратность воздухообмена - не меньше 3, а для котлов с открытой камерой к этой цифре следует прибавить ещё и объём воздуха, необходимый для сгорания газа.
Отметим лишь, что неправильно установленный котёл просто не допустят к эксплуатации, а переделывать систему обойдётся дороже, чем сразу смонтировать её как надо.
Особенно жёсткие требования предъявляют помещению котельной при использовании газовых котлов. Под напольный агрегат рекомендуется сделать подиум с негорючей поверхностью, возвышающийся над чистовым покрытием пола не менее чем на 10 см, при этом корпус устройства не должен выступать за пределы подиума.
Любой котёл должен быть оборудован манометром, термометром, предохранителем, аварийным термостатом и специальными датчиками безопасности.
Газовый котёл следует подключать к газовой магистрали только с помощью металлической трубы. Кроме того, на входе предусматривают газоанализатор, соединённый с ним отсекающий клапан и счётчик. При газгольдере счётчик не нужен.
Чтобы смонтировать сам котёл и подвести к нему трубы, не нужно владеть особыми техническими навыками, и многие смогут сделать это самостоятельно. Однако для ввода системы в эксплуатацию потребуется ряд документов: договоры на пусконаладочные работы и сервисное обслуживание, акт разграничений, устанавливающий границы ответственности между обслуживающими магистраль и оборудование сторонами, плюс документы на сам котёл, которые поставляются с ним в комплекте.
Если в системе предусмотрены газовые плита и духовка, то количество бумаг ещё увеличится. Практически любая торгующая организация сотрудничает с фирмами-установщиками газового оборудования, имеющими соответствующие разрешения на производство работ и аттестованных специалистов. Поэтому для исключения возможных проблем лучше всего обратиться в одну из них.
До начала монтажа нужно сделать электропроводку и заземление, провести водопровод и канализацию, а при источнике энергии в виде природного или сжиженного газа - выполнить ещё и отвод от магистральной трубы или газгольдера к котлу.
Теплогенератор
Котёл - устройство, в котором тепловая энергия от сжигания твёрдого, жидкого или газообразного топлива идёт на нагрев воды. В зависимости от дальнейшего применения этой воды, котёл служит для водяного отопления или горячего водоснабжения (ГВС) жилища. Чтобы не путать эти два процесса, при описании первого обычно говорят о котле и называют воду теплоносителем, а при описании второго - о бойлере и просто о воде. Воду называют теплоносителем, поскольку можно ещё использовать для отопления антифриз (когда это удобнее, расскажем позже).
Мощность котла приблизительно можно определить из расчёта 0,1 кВт/м2, где учитывается только отапливаемая площадь. Но конкретную цифру с небольшим запасом вам укажут, например, в местной газовой службе (если источником энергии выступает магистральный газ) при составлении официальных технических условий (ТУ).
Котёл может быть одноконтурным или двухконтурным. Первый способен обслуживать сразу несколько групп потребителей (например, ГВС, радиаторное отопление, тёплые полы), которые включаются и отключаются по мере необходимости. При двухконтурной схеме имеются две несообщающиеся магистрали: одна предназначена для ГВС, а другая - для отопления (радиаторного и тёплых полов). Теплообменник такого котла изготавливают из стали, меди (почти все настенные и ряд напольных устройств) либо из чугуна (только напольные).
Наиболее популярны пластинчатая и битермическая конструкции. В первом случае подогретая вода из контура отопления передаёт тепло в контур ГВС через пакет пластин, а во втором - реализован принцип «труба в трубе». В чугунных котлах теплообменник собирают из отдельных секций, подобно батарее отопления.
Большинство настенных агрегатов - двухконтурные и оснащены теплообменником, встроенным в общий корпус. Отдельно же стоящий бойлер предусматривают для максимального комфорта приготовления горячей воды или если предполагается частый расход больших объёмов воды с перерывами. Двухконтурный настенный котёл буквально напичкан оборудованием, поэтому он проигрывает по срокам эксплуатации чугунному напольному и, в первую очередь, из-за ресурса теплообменника.
О газовых котлах
| Вид монтажа |
- настенный - напольный |
| Тип котла | - традиционный - конденсационный |
| Камера сгорания |
- открытая - закрытая |
| Материал тепло-обменника |
- чугун - сталь - медный сплав - аллюминиевый сплав |
| Тип горелки |
- атмосферная - атмосферная с модуляцией - вентиляторная - вентиляторная с модуляцией |
| Схема теплоснабжения |
- одноконтурная - двухконтурная |
| Источник ГВС |
- отдельный бак - бак, встроенный в котёл - проточный теплообменник встроенный в котёл |
| Теплоноситель |
- вода - антифриз |
| Тип розжига |
- ручной (пьезорозжиг) - электрический |
| Управление |
- ручное - автоматическое |
| Комплектация |
- полная ( для настенных и напольных открытых) - частичная (для напольных) |
Далее речь пойдёт только о газовых котлах на природном газе или на более дорогом сжиженном. Первый вариант удобнее, но требует прокладки по участку отвода от магистральной трубы. Во втором случае придётся либо часто менять 50-литровые баллоны (меньшие ёмкости использовать не имеет смысла) с пропанобутановой сжиженной смесью, либо закопать в землю газгольдер на 2700 - 15 ООО л для хранения запасов топлива и периодически, например раз в год, его заправлять.
Опять понадобится участок трубы для подачи смеси в дом (теперь уже от газгольдера), при этом топливо становится в три и более раза дороже, да и укладка газгольдера тоже обойдётся недёшево. Но всё равно затраты будут меньше, чем при использовании котла на дизельном топливе.
Почти все газовые агрегаты сконструированы таким образом, что могут работать после небольшой переналадки как на природном газе, так и на сжиженном, что отражено в паспорте модели.
По виду монтажа котлы делят на настенные и напольные. Объём теплоносителя в системе при использовании первых обычно не превышает 100 л, а в случае напольных (при площади коттеджа до 400 м2) доходит до 350 л. Рассмотрим только часть их основных характеристик.
По степени использования энергии все котлы подразделяют на традиционные (конвекционные) и конденсационные.
Традиционные греют воду только за счёт низшей теплотворной способности топлива - тепла, выделяющегося при сжигании, например, газа. Температура дымовых газов на выходе у рядового котла составляет в среднем 150 "С, у котла в низкотемпературном исполнении - порядка 100 "С. А чем холоднее выходящие газы, тем больше тепла было отдано нагреваемой воде и, следовательно, тем выше КПД агрегата. КПД рядового котла доходит до 90%, а низкотемпературного даже чуть выше. Естественно, что конструкция теплообменника у низкотемпературного котла сложнее, и стоит он дороже.
Следует также учесть, что при температуре порядка 53-57 "С водяной пар, содержащийся в газе, начинает конденсироваться в жидкость, растворяя в себе химически активные вещества и превращаясь в кислоту. Такой конденсат способен разрушить кирпичную кладку обычного дымохода буквально за год. При расчёте системы отопления надо предусмотреть, чтобы дымовые газы были достаточно горячими для исключения их конденсации в дымоходе, или делать его из кислотостойких материалов с учётом выпадения конденсата и необходимости его отвода.
Что касается конденсационных котлов, то известно, что переход пара в жидкость происходит с выделением тепла, то есть выпадение конденсата даёт дополнительное тепло, которое называют скрытой теплотой сгорания. При использовании этого добавочного тепла теоретически можно достичь КПД котла 111%, если принять за 100% низшую теплотворную способность газа, а прибавка в 11% получается от выделения тепла при конденсации воды. Реальное значение КПД конденсационного котла составляет 109-110%, и поскольку температура газов не превышает 80 "С, можно ставить дымовые трубы из пластмассы, что удешевляет монтаж.
Конденсационные котлы давно популярны в странах Западной Европы с более мягким климатом и при большей стоимости газа, чем у нас, хотя по сравнению с традиционными они намного дороже. Переплачивать за установку такого оборудования при дешёвом топливе желающих среди российских потребителей мало, но с ростом цены на газ ситуация может измениться.
Важные элементы системы
Различают котлы с естественной тягой (открытая камера сгорания) и с принудительной (закрытая камера сгорания). И для каждой камеры нужна своя горелка.
Горелка котла. При открытой камере сгорания в котле установлена стационарная атмосферная горелка, допускающая переход с природного газа на сжиженный и обратно. Она может быть одно-, двухступенчатой или с модуляцией (с плавной регуляцией подачи топлива). При закрытой камере используют съёмную вентиляторную горелку, которая может быть как газовой (для приfe родного или сжиженного газа), так и под жидкое топливо (солярку).
Чаще котёл с закрытой камерой продаётся без горелки, и её приобретают отдельно, причём и газовая, и жидкостная горелки довольно дорогие. Они также бывают одно-, двухступенчатыми или с модуляцией. Наконец, тип розжига может быть ручным (пъезорозжиг нажатием кнопки) или автоматическим (подачей электрического сигнала).
Горелки с модуляцией удобнее всего, поскольку позволяют регулировать мощность в широких пределах с возможностью перехода в прерывистый режим работы при малой требуемой мощности. При переводе котла с закрытой камерой сгорания с газа на жидкое топливо нужно будет поменять только вентиляторную горелку, не затрагивая всей системы отопления.
Съёмные горелки имеют стандартные ряды присоединительных размеров, и в принципе к котлу той или иной марки можно подобрать любую горелку. Но лучше приобретать их у одного производителя или выбрать горелку из числа рекомендованных изготовителем котла. Причина проста: оборудование требует периодического техобслуживания, и вызывать для этого двух разных специалистов будет накладно.
Группа безопасности состоит из манометра, автоматического воздухоотводчика и предохранительного клапана. Манометром контролируют давление в системе, а клапан нужен для сброса давления при его превышении. Установленный норматив максимального давления для индивидуальной системы отопления в РФ-3 бара. Но падение давления ниже определённой величины тоже нежелательно.
Если это случается часто, значит, есть утечка в системе отопления с принудительной циркуляцией. И в воде, и в антифризе всегда содержится некоторое количество растворённого кислорода, который при повышении температуры и снижении давления выходит из жидкости в виде пузырьков. Воздухоотводчик как раз и нужен для удаления воздуха из системы, а для подпитки её жидкостью используется специальный кран или клапан.
Циркуляционный насос предназначен для принудительного перемещения горячей жидкости по системе отопления. В отличие от систем с естественной циркуляцией теплоносителя, в данном случае котёл можно установить в любом удобном месте дома. С помощью нескольких таких насосов обеспечивается одинаковая температура воды на всех участках системы за счёт большей скорости её перемещения. Насосы обычно встраивают в термогидравлический модуль.
Правильный расчёт количества дополнительных контуров отопления обеспечит достаточную мощность насосов (от 30 до 150 Вт немецких фирм
GRUNDFOS и WILO), при которой они будут функционировать практически бесшумно (убедиться в работе устройства можно по лёгкой вибрации, если коснуться его рукой)
Расширительный бак служит для компенсации увеличения объёма жидкости (теплоносителя или воды) при нагреве. Объём бака рассчитывают как разность объёмов жидкости в системе при её максимально допустимой температуре и при 5 'С. Выпускают изделия трёх видов: красного цвета - для теплоносителя, голубого - для питьевой воды и белого - для ГВС. В системе с принудительной циркуляцией используют закрытые баки, которые располагают или в корпусе котла (настенного), или в удобном месте обвязки котельной, а для систем с естественной циркуляцией нужны открытые баки (связанные с атмосферой), устанавливаемые в верхней точке контура отопления.
Органы управления. Любой котёл снабжён собственной предохранительной арматурой. Она следит за наличием пламени при сгорании газа и при его отсутствии тут же перекрывает подачу топлива. Так называемый датчик STB предохраняет котёл от перегрева. Диапазон его срабатывания - от 90 до 110 С. При достижении такой температуры датчик выключает котёл, после чего повторный запуск возможен только вручную нажатием кнопки аварийного сброса.
Блок с устройствами для регулирования температуры в последнее время практически всегда представляет собой сложную электронную схему управления котлом и горелкой, связанную с соответствующими элементами и датчиками, с ЖК-дисплеем.
Даже если котёл не используется, электроника отвечает за поддержание его работоспособности: обеспечивает защиту от замерзания (подогрев жидкости в котле, если её температура снизилась на 5 'С), защиту циркуляционного насоса и трёхходового клапана от закисания (периодическое включение), отключение в аварийных ситуациях. В простом случае блок управления поддерживает заданную температуру. При установке особых датчиков и приборов он функционирует в погодозависимом режиме; с усложнением схемы может быть запрограммирован на разные режимы работы, каскадное подключение, управление различными элементами системы и т. д.
Термогидравлический модуль
Термогидравлический модуль стали использовать совсем недавно, он является как бы скелетом системы отопления, поскольку обычно содержит элементы группы безопасности, термометры, циркуляционный насос, трёхходовой клапан и иную арматуру, скомпонованную и готовую к быстрой установке в котельной. Такой модуль надо просто подключить к котлу и к контурам системы отопления и ГВС.
Сам по себе он необязателен, все элементы можно собрать и по отдельности, но его применение значительно упрощает монтаж системы, а главное - исключает заботу о комплектности, диаметре труб обвязки и совместимости резьбы. Модуль можно смонтировать самому согласно прилагаемой инструкции или воспользоваться услугами профессиональной монтажной организации.
О диаметре труб системы отопления и ГВС
Необходимый расход воды в первичном коллекторе равен суммарной тепловой мощности всех потребителей при допустимом перепаде температур в системе отопления, например не более 10 'С. При желании сделать этот перепад меньше или больше придётся пропорционально увеличить или уменьшить расход воды. Затем по величине выбранного расхода выбирают диаметр
труб коллектора.
Значения приведённых величин основаны на принятых в практике соответствиях диаметров труб расходу воды. Они учитывают чтобы скорость воды в трубах не достигала 2 м/с (шумовой предел), а составляла 1 -1,5 м/с.
Подвод воздуха и удаление продуктов сгорания
В заключение обратим внимание на то, что большое число ошибок при монтаже систем отопления связано с вентиляцией. Так, для атмосферных горелок недостаточно вентиляционной системы и одного дымохода, который обычно выводят через крышу или через стену с соблюдением правил противопожарной безопасности.
Для сгорания газа должен быть организован приток воздуха с улицы в помещение котельной, что неизбежно сопровождается большими энергозатратами на подогрев в зимнее время. Этот дополнительный расход тепла надо предусмотреть при расчёте мощности котла.
Для котлов с закрытой камерой нужно обеспечить подвод воздуха снаружи через отдельную от дымоходной или коаксиальную трубу, в которой продукты сгорания отводятся по внутреннему каналу, а в пространство между внутренним и наружным каналами подаётся воздух. Поэтому такие котлы могут иметь меньшую мощность, чем котлы с открытой камерой сгорания.
Александр Чижов
- Сантехник Бай
- о Отоплении
