Котельные

Система отопления

Одним из важных этапов при проектировании и строительстве загородного дома является  отопление.

котельная

В настоящий момент различают централизованные и автономные (местные) системы отопления.

В системах централизованного отопления тепло вырабатывается за пределами отапливаемых зданий и затем поступает по трубопроводам к целевым помещениям. Такой вид отопления характерен для городов, особенно отопления многоэтажных построек и нежилых помещений.

В малоэтажных застройках и сельской местности чаще всего используют системы автономного отопления, для которых характерно расположение отопительного котла в отапливаемом здании либо в непосредственной близости с ним (отдельно стоящая котельная).

В условиях местного отопления отопительный котел используется для обогрева одного здания и нередко представляет собой многофункциональное устройство, предназначенное не только для обогрева помещения, но также для нагрева воды. Владельцы коттеджей  сами подбирают вид топлива, температуру прогрева коттеджа и момент отключения оборудования, что обеспечивает более комфортное проживание и эффективное использование.

  ВАЖНЫЙ момент – дом должен быть хорошо утеплен во избежание больших теплопотерь (что бы отапливать свой дом, а не улицу)!

Прежде чем начать выбирать оборудование, нужно определиться какой мощности котел подойдет  именно  для  вашего коттеджа и на каком виде топлива он будет работать.  Также отопительные котлы можно классифицировать и по другим критериям:

- по количеству контуров:

одноконтурные - обеспечивающие только отопление

двухконтурные, которые «отвечают» как за отопление, так и за горячее водоснабжение. В свою очередь, двухконтурные котлы подразделяются на два типа: со встроенным бойлером и со встроенным змеевиком (для приготовления горячей воды в проточном режиме)

- по материалу,

из которого они изготовлены - сталь, чугун

- по способу установки:

напольные - в свою очередь напольные газовые котлы можно разделить на две основные группы: с атмосферными горелками и с наддувными (иногда их называют сменными, вентиляторными, навесными) горелками

настенные - принцип нагревания проточный. Настенные котлы могут быть с открытой камерой сгорания - с естественной тягой, когда воздух для горения забирается непосредственно из помещения; и закрытой камерой сгорания;

- по энергозависимости:

  энергонезависимые - такая система зачастую оказывается малоэффективной и экономически невыгодной;

энергозависимые - без использования электричества невозможно построить систему отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя; 

- по способу удаления отработанных газов:

с естественной тягой - отвод газа происходит за счет тяги в дымоходе

принудительной тягой (турбо) - с помощью вентилятора, встроенного в котел;

 - а также по множеству других менее значимых параметрах.

Основными и  распространенными  являются следующие виды топлива:

Газ - наиболее экономичный и очень выгодный в эксплуатации вид энергии. И если к объекту подведен магистральный газ, то, в подавляющем большинстве случаев, оптимальным является именно газовое оборудование.

Электричество - экологически чистый тип энергии. Также к его преимуществам относятся простота в обслуживании и сравнительно недорогое оборудование.

Дизельное топливо - удобное при отоплении загородных домов, где отсутствуют газовые магистрали, но трудоемкое и финансово затратное в эксплуатации и монтаже.

Твердое топливо (дрова, торф, уголь) - этот вид топлива является более доступным,  однако важный его минус - сложность в обслуживании.


Котлы отопления подразделяются по видам топлива. Рассмотрим некоторые особенности каждого вида, их достоинства и недостатки.

 ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ газовый напольный котел

НАСТЕННЫЕ И НАПОЛЬНЫЕ ГАЗОВЫЕ КОТЛЫ 

Напольные котлы в основном, подключаются к высокопроизводительному накопительному водонагревателю (бойлеру) для приготовления горячей воды.  

Настенные котлы лучше подходят для отопления и горячего водоснабжения квартиры или жилого дома (до 200 м2). По сравнению с напольным котлом настенный котел имеет меньшие габариты и не занимает большую площадь, так как монтируется на стену. Его легко можно смонтировать на кухне, в ванной комнате или на чердаке.

Настенные котлы бывают одноконтурные и двухконтурные.

Одноконтурные обеспечивают только отопление помещения. Двухконтурные котлы – одновременно отапливают помещение и обеспечивают горячее водоснабжение.

Преимущество двухконтурных котлов перед одноконтурными кажется очевидным, так один котел решает сразу две проблемы. газовый настенный котел

Однако возможны ситуации, когда в частном доме может иметься центральное водоснабжение и отсутствовать отопление. В этом случае, конечно, необходимы одноконтурные котлы.   

В настенных котлах принцип нагревания проточный (вода нагревается в «проточном режиме»).  В случае, когда потребности в горячей воде не очень велики (порядка 10 - 15 л/мин при нагреве на 30° С), то логично приобрести двухконтурный котел проточного типа.  

Более комфортные условия горячего водоснабжения можно получить, установив котел со встроенным бойлером. Его основные плюсы это 45- 60 литров (в зависимости от модели) горячей воды постоянно готовых к использованию. Кроме того, бойлер позволяет иметь на некоторое время запас горячей воды при отключении газа. Но обычно за комфорт приходится платить, и некоторые минусы у котлов со встроенным бойлером тоже присутствуют - это большие (ударение на первом слоге) габариты и вес, а также незначительное увеличение расхода газа, для поддержания воды в бойлере постоянно нагретой.  Если же вы привыкли тратить много горячей воды и у вас несколько точек водоразбора, работающих одновременно с большим потреблением горячей воды (ванная, джакузи, душ и т.п.), то можно к одноконтурному котлу, как, впрочем, и к двухконтурному, подключить бойлер большого объема, например 200 литров . В большинстве случаев, это гарантирует удовлетворение потребностей в горячей воде даже очень взыскательного покупателя.

 

 Настенные котлы подразделяются на котлы с открытой  и закрытой камерой сгорания

В котлах с открытой камерой сгорания (с естественной тягой) воздух для горения забирается непосредственно из помещения, в котором располагается, а отработанные газы выбрасываются в дымоход, который должен быть предусмотрен в помещении.

Котлы с закрытой камерой сгорания исплользуются, когда дымоход отсутствует или котел будет смонтирован в квартире (где он не предусматривается в принципе). В этом случае котел комплектуется специальной системой дымоудаления. В конструкцию котла включается турбина, которая принудительно удаляет продукты сгорания из топки, вследствие этого отпадает необходимость в дымоходе с естественной тягой.

Преимущества котлов с закрытой камерой сгорания:

- не сжигают кислород в помещении;

- не требуют дополнительного притока воздуха для поддержания процесса;

- не требует установки традиционного дымохода, вместо которого ставится  недорогой коаксиальный дымоход;

Коаксиальный дымоход выручает в ситуациях, когда хозяин не хочет ставить на крышу дымоход по эстетическим соображениям или же из опасения, что скат крыши может покрыться сосульками и дымоход просто сломается.  

Работой котла управляет автоматика, и в зависимости от степени автоматизации, будет сама поддерживать заданный температурный режим в доме. Например, Вы сами можете управлять работой котла, устанавливая желаемую температуру  на заданное время (таймер) и в нужном помещении (например, ночью температура +20 °С, а днем +22 °С).  

Если котел устанавливается в отдельный дом, то желательно приобрести  котел с открытой камерой сгорания. Если же котел предполагается в квартире или в доме (без дымохода), следует выбрать котел с закрытой камерой сгорания.

Современные настенные котлы обладают рядом достоинств:

- во-первых, они сохраняют работоспособность (не блокируются и не отключаются) при достаточно широком диапазоне давления газа. Это свойство жизненно необходимо при использовании котлов в России, так как в нашей стране существует проблема постоянного перепада давления магистрального газа. Настенные котлы некоторых производителей разжигаются и работают даже при давлении газа 5 мБар. Конечно, мощность при таком давлении снижается почти в 6 раз, но работает устойчиво. При этом они сохраняют не менее 90% мощности при давлении газа 13 мБар;

- во-вторых, практически у всех котлов имеется система управления мощностью горелки, позволяющая плавно изменять мощность горелки в диапазоне 30 – 100 % в зависимости от потребности и тем самым снижать вероятность образования накипи в теплообменнике, повышая комфортность использования;

- в-третьих, они оснащены всеми необходимыми степенями защиты, обеспечивающими высокий уровень безопасности этих котлов.


Напольные газовые котлы с атмосферными и с наддувными (иногда их называют сменными, вентиляторными, навесными) горелками

Напольные газовые котлы с атмосферными горелками, как правило, дешевле за счет меньшей стоимости атмосферной горелки и обычно работают тише (в случае применения наддувных горелок существуют различные способы снижения шума, в частности, звукоизолирующий кожух на горелку, шумоглушители отходящих газов).  

Основная опасность для котлов с атмосферными горелками - опускание пламени на колосник и достаточно быстрое его прогорание. Стоит заметить, что атмосферная горелка является неотъемлемой частью котла и входит в его стоимость.

Напольные газовые котлы с наддувными горелками имеют немного больший КПД и стоят дороже.  Котлы для работы с наддувными горелками имеют возможность установки горелок, работающих или на газе, или на жидком топливе. Наддувная горелка обычно продается отдельно и, как правило, ее стоимость не входит в цену котла.  

Надо сказать, что мощность напольных газовых котлов с атмосферной горелкой, в большинстве случаев, колеблется от 10 до110 кВт (однако есть фирмы, производящие и более мощные котлы этого типа, единичной мощностью до 920 кВт), в то время как модели со сменными наддувными горелками могут достигать мощности в несколько тысяч кВт!   

При каскадном включении нескольких котлов с атмосферными горелками можно достичь мощности много сотен кВт и обогревать с их помощью объекты площадью в тысячи м2. Таким образом, потребитель всегда может подобрать для себя оптимальный по мощности вариант для отопления как небольшого загородного домика, так и огромного здания.


Теплообменники напольных газовых котлов 

Теплообменник напольного газового котла обычно изготавливают из чугуна или стали. 

Однозначного мнения о том, какой материал лучше не существует.  С одной стороны, чугун меньше подвержен коррозии, к тому же, чугунный теплообменник изготавливают обычно более толстым, что может положительно сказаться на сроке его службы. В то же время у чугунного теплообменника есть и недостатки: он более хрупкий, а следовательно, есть риск образования микротрещин при транспортировке и погрузке/выгрузке. Кроме того, в процессе эксплуатации чугунных котлов при использовании жесткой воды, вследствие конструктивных особенностей чугунных теплообменников и свойств самого чугуна, со временем происходит их разрушение в результате локальных перегревов, которые возможны из-за неправильной эксплуатации.  

С другой стороны стальные котлы легче, не очень боятся ударов при транспортировке. Но при неправильной эксплуатации стальной теплообменник может подвергаться коррозии. Создать нормальные условия эксплуатации стального котла не очень сложно. Важно, чтобы температура в котле не падала ниже температуры "точки росы" для отходящих газов. Иначе на стенках котла выпадает конденсат, представляющий собой слабый раствор угольной кислоты (газовые котлы) либо раствор сернистой кислоты (дизельный котел). Чтобы избежать этого, поддерживается постоянная высокая температура в котле, отсюда больший расход топлива.

Хороший проектировщик всегда сможет создать систему, при которой срок службы котла будет максимален.


Напольные газовые и жидкотопливные котлы производятся одноконтурными (только для отопления) двухконтурными (они обеспечивают еще и подготовку горячей воды) и двухконтурными ТУРБО (также осуществляют принудительное удаление газов).  

Стоит заметить, что к любому одноконтурному котлу для приготовления горячей воды можно подключить бойлер косвенного нагрева. Наиболее популярны в загородных домах бойлеры от 100 до 300 литров, но встречаются и модели объемом до 1000 литров .

Бойлерами косвенного нагрева называются те, в которых вода нагревается от теплоносителя котла. Существуют и комбинированные бойлеры, в которых вода может нагреваться и от котла и от встроенного в них электрического ТЭНа.  

В свою очередь, двухконтурные котлы подразделяются на два типа: со встроенным бойлером и со встроенным змеевиком (для приготовления горячей воды в проточном режиме).

 

ТРЕБОВАНИЯ к помещениям с газовыми водогрейными котлами: 

При размещении тепловых агрегатов суммарной мощностью до 150 кВт в отдельном помещении, расположенном на любом этаже жилого здания, помещение должно отвечать следующим требованиям:

- высота не менее 2,5 метра ;

- объём и площадь помещения из условий удобного обслуживания, но не менее 15м2;

- помещение должно быть отделено от смежных помещений ограждающими стенами с пределом огнестойкости 0,75 час, а предел распространения огня по конструкции равен нулю;

- естественное освещение из расчёта остекления 0,03 м2 на 1 м3 помещения;

- в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчёта: вытяжка в объёме 3-х кратного воздухообмена помещения в час, приток в объёме вытяжки плюс количество воздуха на горение; (Минимальная площадь отверстия для подачи воздуха из расчёта 5 см2 на каждые 1,16 кВт мощности оборудования, но не менее 150 см2, площадь отверстия верхней вентиляции, вытяжной, выбирается из расчёта 10 см2 на 17кВт установленной мощности);

- при размещении в отдельном помещении на первом , в цокольном или в подвальном этаже оно должно иметь выход непосредственно наружу.  

Допускается предусматривать второй выход в помещение подсобного назначения, дверь при этом должна быть противопожарной 3-го типа.  

Здания, имеющие автономные системы водоснабжения и теплоснабжения, должны иметь контуры заземления.

Ввод в здание подземного газопровода должен проходить через изолирующий фланец.  

Котельная должна быть оборудована канализацией или дренажным приямком с откачивающим насосом.

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОТЛЫ электрический котел

 Распространение этого типа отопительных котлов ограничивается тремя основными причинами:

- далеко не на всех участках есть возможность выделить несколько десятков киловатт электроэнергии (напомним, что 1 кВт энергии требуется для отопления примерно 10 м2 хорошо утепленного здания с высотой потолков до 3 м );

- относительно высокая стоимость электроэнергии;

- перебои с электроснабжением;  электрический котел напольный

  Преимущества электрических котлов: 

- невысокая цена; 

- не требуют отдельного помещения (котельной);электрический котел

- простота монтажа;

- легкие и компактные, можно вешать на стену, как следствие - экономия места;  

- безопасность (нет открытого пламени);   

- простота в эксплуатации;

- не требуют монтажа дымохода;

- не требуют сезонной профилактики;

- бесшумны;

 - экологичны, нет вредных выбросов и посторонних запахов;

Недостатки электрических котлов:

- мощности не хватает для отопления большого коттеджа;

- большой расход электроэнергии при низком КПД котла.

 

ЖИДКОТОПЛИВНЫЕ (ДИЗЕЛЬНЫЕ) КОТЛЫ 

Жидкотопливные котлы очень близки по производительности к газовым. Разница только в том, что жидкотопливный котел работает не на газе, а на солярке, которая бывает жидкотопливный (дизельный) котел«летней» и «зимней». Жидкотопливные котлы имеет смысл ставить в том случае, когда дом большой, а газопровода рядом с домом нет.  

Преимущества:жидкотопливный (дизельный) котел

- мощность жидкотопливных котлов позволяет отапливать большие коттеджи;

- для их установки не нужно специальных разрешительных документов (как для установки газовых);

- солярка намного дешевле электричества;

- высокий КПД;  

Недостатки:

- необходимо помещение с вытяжкой;

- требует сезонной профилактики (очистка форсунок и горелки);

- необходимость иметь рядом с домом резервуар емкостью до нескольких тонн для хранения запасов дизельного топлива;

- необходимость предусмотреть варианты подъезда автоцистерны для слива дизельного топлива в резервуар.

 

ТВЕРДОТОПЛИВНЫЕ КОТЛЫ 

Такие котлы приемлемы для небольших домов, предназначенных в основном для сезонного (летнего) проживания. Также их использование оправдано в районах, где есть проблемы с подачей магистрального газа и электричества.  Топливом для твердотопливных котлов могут быть дрова (дерево), бурый или каменный уголь, черный уголь "орех1", кокс, торфяные и древесные брикеты (пеллеты).

Существуют как "всеядные" модели, которые могут работать на всех вышеуказанных видах топлива, так и работающие на некоторых из них, но имеющие при этом больший КПД.  

Условно все котлы, использующие твердое топливо, можно разделить на две группы:

- традиционные твердотопливные котлы;твердотопливный котел

- твердотопливные котлы с пиролизным сжиганием древесины. 

Говоря о традиционных твердотопливных котлах, стоит иметь в виду, что существуют варианты, сочетающие в себе основное достоинство моделей существующих уже много лет - независимость от электроэнергии и способные при этом автоматически поддерживать заданную температуру теплоносителя на выходе из котла. Автоматическое поддержание  температуры осуществляется следующим образом. На котле установлен датчик, отслеживающий температуру теплоносителя. Этот датчик механически соединен с заслонкой. В случае, если температура теплоносителя становится выше заданной, то заслонка автоматически прикрывается и процесс горения замедляется. Когда температура понижается, то заслонка приоткрывается. Данное устройство не требует подключения к электрической сети.  

Рассказывая о твердотопливных котлах, нельзя не упомянуть о пиролизных (газогенераторных) котлах, об устройствах с пиролизным сжиганием древесины. Главные  достоинства этих котлов - значительно более высокий КПД (до 85 %) и простота регулирования мощности. Основным отличием котлов с пиролизным сжиганием является то, что в них горят не только сами дрова, но и древесный газ выделяющийся из них под  воздействием высокой температуры. Во время такого сжигания не образуется сажа и появляется минимальное количество золы.  В котлах с пиролизным сжиганием древесный газ, возникающий благодаря высокой температуре в бункере топлива, проходит через специальную форсунку и горит очень чистым пламенем желтого или даже почти белого цвета.  К недостаткам пиролизных котлов можно отнести необходимость электропитания и более высокую, по сравнению с традиционными твердотопливными котлами, цену.  

Преимущества твердотопливных котлов:

- если вам по силам самостоятельно нарубить запас дров (и не малый), то вам не придется тратить деньги на топливо (ВНИМАНИЕ! – в настоящее время самостоятельная вырубка леса это преступление, подпадающее под статью 260 часть 1 УК РФ «Незаконная рубка лесных насаждений»);

- такие котлы - экологически чистые по сравнению с жидкотопливными;

Недостатки:

двухтопливный котел (твердое и жидкое топливо)

- необходимо постоянно следить за топкой и регулярно загружать топливо.

 

 УНИВЕРСАЛЬНЫЕ КОТЛЫ (многотопливные, способные работать на нескольких видах топлива) 

Нередко встречаются котлы с камерой для сжигания твердого топлива и имеющие возможность установки навесных горелок на газ и жидкое топливо. Это удобно в случаях, когда необходимо дожидаться появления газа и до этого момента можно использовать твердое или жидкое топливо. Кроме того, и при наличии газа, но имеющихся проблемах с его подачей, неплохо иметь в запасе другие варианты.  

Пожалуй, самый распространенный вариант универсальных котлов - с камерой для сжигания твердого топлива и имеющие возможность установки навесных горелок на газ и жидкое топливо.  Бывают и котлы со сменными горелками для работы на газе и жидком топливе и, кроме того, имеющие встроенный электрический ТЭН для работы от электроэнергии.  Т.е. эти модели могут работать на всех четырех основных видах топлива.

 

Определившись с выбором котла необходимо уделить внимание трубам и радиаторам, ведь именно эти элементы будут располагаться непосредственно в жилых помещениях.

Металлопластиковые трубы

Сегодня на рынке предлагается разнообразный выбор труб для отопления. Одними из наиболее  рекомендуемых специалистами, являются металлопластиковые трубы (МП).

Право на их применение даёт СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». С одним условием: трубы должны иметь разрешение на применение в строительстве (сертификат соответствия) и отвечать санитарным нормам РФ (гигиенический сертификат). Где бы вы не приобретали трубы - поросите сертификаты соответсвия.

Металлопластиковая труба состоит из алюминиевой основы, на которую методом экструзии внутри и снаружи наносятся слои специального клея и полиэтилена высокой плотности.

Наружный слой полиэтилена обеспечивает защиту трубы от механических повреждений и атмосферной коррозии.
Средний слой из алюминия придает трубе высокую механическую и гидравлическую прочность, а также обеспечивает кислородонепроницаемость. Применение алюминия более чем в семь раз снижает тепловую деформируемость полиэтилена. Соединение кромок алюминиевой основы осуществляется встык (лазерная сварка) или внахлест (сварка ультразвуком). Самое высокое качество обеспечивается за счет сварки лазером (так называемая "безшовная" труба).
Внутренний слой - это термостойкий полиэтилен, образующий гладкую поверхность и гарантирующий коррозионную защиту алюминия. Полиэтилен, применяемый при изготовлении металлопластиковых труб, не содержит вредных химических веществ, поэтому такие трубы пригодны для систем питьевого водоснабжения. Кроме того, этот материал препятствует размножению и распространению в воде микроорганизмов.
Металлопластиковые трубы обычно производятся на основе "сшитого" полиэтилена, но в последнее время приобретает популярность "линейный" полиэтилен. Для обеспечения теплоизоляции и снижения тепловых потерь могут применяться металлопластиковые трубы с использованием концентрической изоляции с закрытыми порами.
Такая труба легко режется и гнется. Металлопластиковые трубы хранятся и транспортируются в виде бухт, от которых нарезаются куски необходимой длины.

Преимущества:

- пластичны, легко гнутся и сохраняют приданную им форму, что удобно при сложной геометрии помещений.

- имеют 100% -ную кислородную непроницаемость, высокую коррозионную стойкость, не допускают минеральных отложений на внутренних стенках, морозоустойчивы;

- срок службы при рабочих давлениях не более 10 атм. и температуре теплоносителя не более 90 С составляет 50 лет;

- минимальные затраты времени на монтаж.

Недостатки:

- нестойки к ультрафиолетовому облучению – прямой солнечный свет им противопоказан;

- трубопроводы из МП следует оберегать от механических воздействий – ударов, изломов; от термических воздействий – открытого огня, искр и т.д. Поэтому СНиП предусматривает, как правило, скрытную прокладку трубопроводов из МП, в каналах, штробах, за плинтусами и т.д. 

 Главное в трубопроводах из МП труб – технология соединения труб с фитингами.       

Три основных вида соединений:       

 - разъёмные (резьбовые или цанговые). Разъёмные фитинги (они самые дорогие) позволяют многократно расстыковывать трубу с  другим  фитингом или прибором.     

- условно-разъёмные (компрессионные). Компрессионный фитинг расстыковать сложно, необходимо заменить обжимное кольцо, и делать это следует в случае  серьёзной необходимости.   

- неразъёмные (пресс-фитинги). Пресс – фитинги разборке не подлежат, трубы в них запрессовывают один раз и навсегда. Первые два типа фитингов   содержат резьбовые соединения. По требованию СНиП все такие соединения должны быть доступны для осмотра и замены в процессе эксплуатации  трубопроводов. Пресс-фитинги не имеют резьбовых соединений и их допускается замуровывать   в строительные конструкции.  

 

Монтаж системы отопления - это сложный и дорогостоящий процесс, требующий специальных знаний и навыков, поэтому доверяйте его специалистам высокого класса!