Домой / Инженерные сети / Идеальная котельная

Идеальная котельная

Счастливые обладатели нового дома, желая создать тепло и уют в нём, всегда встают перед выбором: какой котёл предпочтительнее, какой вид топлива экономичнее, надёжнее или дешевле? Каждый для себя расставляет приоритеты в соответствии со своим вкусом и кошельком. Давайте представим, что владельцу повезло — на участке есть газ. Ну или вот-вот появится к окончанию строительства дома. Почему повезло? Газ — самый дешёвый вид топлива. Во всяком случае, пока. И вот новый домовладелец выбирает газовый котёл. На что он ориентируется при выборе? На мнение газораспределяющей организации? Да. Правда, «газовщики» теперь предлагают не одну-две версии, а десяток-другой. На что ещё? На мнение опытного владельца котла (обычно это сосед или знакомый), у которого уже есть котельная с каким-то газовым котлом и какое-то свое мнение о системе отопления. Ну и, конечно, на мнение монтажника, к которому по случаю или по знакомству обращается владелец и у которого в зависимости от его опыта тоже есть мнение о том, какой должна быть система. Мнения собраны и учтены, котёл выбран. Но это, оказывается, не всё! Мы постараемся рассказать, что ещё нужно учесть заранее, чтобы в результате получилась идеальная котельная, где выбранный котёл прослужил бы как можно дольше, а его владелец не разочаровался бы в беззаботной загородной жизни.

До строительства
На стадии проектирования необходимо решить множество вопросов, например будут ли тёплые полы, отдельная баня, сколько потребуется санузлов в доме? Все свои желания следует сообщить проектировщику (если он есть), чтобы рассчитать, какая мощность котла будет необходима для компенсации тепловых потерь здания и удовлетворения всех запросов на тепло. Также следует сравнить помещение котельной, заложенной в проекте дома, с требованиями СНиП 42—01—2002, вступившими в силу 1 июля 2003 года и регламентирующими требование к помещению котельной с котлом соответствующей мощности. Это в идеале. На практике получается, что в каждом третьем проекте помещение СНИПу соответствует и в котельной котёл разместить можно, но бойлер и гидравлическую обвязку уже ставить некуда. То же касается архитектуры помещения. И вроде требованиям котельная соответствует, но как при наличии, например, трёх дверей, окна, ниши и столба разместить всё что нужно? А главное, как это потом обслуживать?
Считаете, что это касается только больших домов с мощным котлом и сложной гидравликой? Ничего подобного. Частый пример — куплен двухконтурный котёл производительностью 12 л/мин горячей воды. Также приобретена гидромассажная ванна, для пользования и наполнения которой этой производительности оказывается недостаточно! Конечно, есть решение — установка бойлера. Но всё уже куплено, смонтировано и, увы, не греет. А вот если бы сначала владелец сообщил, что у него не просто душ, а ванная, и для неё он выделил в проекте санузел площадью 9 квадратных метров, то и монтажник, и проектировщик, и даже внимательный продавец посоветовал бы установку бойлера к котлу.

На глазок
Чтобы избежать множества ошибок и нестыковок, необходим проект системы отопления. Проектирование — это деньги, с которыми все обычно расстаются крайне неохотно. В идеале давайте представим, как проект поможет монтажнику не ошибаться, а владельцу проконтролировать качество работы и расход материалов (и даже если он сам этого не сможет, есть экспертиза), как замечательно он объяснит наладчику, что хотел клиент и почему так, а не иначе выполнен монтаж? А спустя несколько лет специалист сервиса с помощью проекта за час, а не за два дня разберётся, что и почему перестало работать. Ну а если дом придётся продавать, как будет благодарен новый владелец за то, что может развесить картины, не опасаясь пробить трубу.

Куда дуем?
Размещение атмосферного напольного котла в котельной продиктовано расположением дымохода. В кирпичных или каменных домах дымоход закладывают как отдельную шахту. Скажете, тут всё вроде несложно. Посчитали мощность котла, посмотрели диаметр выхода, учли полученное значение в сечении кирпичной шахты и забыли до запуска. Но с этим забывают и про требования к таким дымоходам. Например, наиболее часто встречающаяся ошибка — применение обычного цементного раствора вместо огнестойкого специализированного клеевого состава. Или монтаж дымохода без гильзования в толщине кирпичной стены. Ещё забывают, что в качестве материала дымоходов применяется не только шамотный кирпич, но и оцинковка, нержавейка, керамика и даже эмалированная сталь. Они легче, проще в монтаже и ремонте. Вот в реальности и получается, что дымоход без переделок редкость.
С настенными котлами всё проще. Поставил аппарат, вывел дымоход через стену — и весь монтаж. Но, несмотря на массовость продаж такого типа оборудования, знакомясь в соцсетях с новыми и новыми «шедеврами установки», понимаешь, что ошибок избежать практически не удаётся никому. До сих пор встречается монтаж настенного турбированного котла с коаксиальным дымоходом с уклоном в сторону котла — конденсат стекает в котёл, разрушая горелку и теплообменник. Или три поворота дымохода, из-за которых вентилятор выходит из строя (если котёл вообще запускается). Или выход коаксиального дымохода оказывается прямо под окнами второго этажа и продукты сгорания попадают в помещение спальни. Таких ошибок можно избежать, обратившись к квалифицированным специалистам или внимательно прочитав инструкцию. Но это в идеале.
И ещё, отдельно стоит выделить дымоходы для «продвинутых» конденсационных котлов. Производители данного типа оборудования рекомендуют устанавливать дымоходы из жаропрочного пластика или из кислотостойкой нержавеющей стали. Но зачастую дорогостоящий пластик заменяют на канализационные трубы. Конечно, они дешевле, но в отличие от пластиковых дымоходов не могут долго удерживать температуру. Со временем в стенках появляются трещины, что ведёт к разгерметизации дымохода и попаданию продуктов сгорания в помещение.

Дыхание
Помещение котельной или кухни, где устанавливают котёл, необходимо вентилировать. При этом неважно, открытая камера сгорания или закрытая, напольный или настенный котёл. Для каждого агрегата расписаны нормы, нарушение которых вызывает не только вопросы со стороны газовой инспекции, отвечающей за безопасность, но и проблемы в работе котла, так как для горения нужен воздух. В качестве примера приведём расчёт для котельной с атмосферным напольным котлом мощностью 42 кВт.

Приточная вентиляция
A) Расчёт требуемого количества газа для котла: V газ = 4,32 м³/ч.
Б) Расчёт воздуха для горения:
V гор = 1,2 х V газ х V во, где 1,2 — коэффициент избытка воздуха;
V газ = 4,32 м³/ч — требуемое количество газа для котла;
V во = 9,11 м³/м³ — теоретическое необходимое количество
воздуха для сжигания 1 м³ газа.
V гор =12 х 4,32 х 9,11 = 47,26 м³/ч.
B) Расход воздуха на вентиляцию котельной из условий 3-кратного воздухообмена:
V вент = V-пом (объём рабочего помещения) х 3 = 6,7 х 2,95 х 3 = 59,29 м³/ч.
Г) Суммарный расход воздуха на горение:
V прит = V гор + V вент = 47,26 + 59,29 = 106,55 м³/ч.
Д) Суммарная площадь сечения решётки:
S = V прит : 3600 x W,
где W = 1 м/с — скорость воздуха в живом сечении решётки S = 106,55 : 3600 x 1 = 0,03 м³.

Вытяжная вентиляция
А) Расход воздуха на вентиляцию котельной из условия 3-кратного воздухообмена:
V вент = V пом х 3 = 6,7 x 2,95 x 3 = 59,29 м³/ч.
Б) Площадь вытяжного канала и решётки:
S = V прит : 3600 x W,
где W = 1 м/с — скорость воздуха в живом сечении решётки. S = 59,29 : 3600 x 1 = 0,017 м³.
На основании расчёта удаление воздуха осуществляется через нержавеющий канал диаметром 150 мм с площадью живого сечения 0,017 м³.
Если вы не нашли такого расчёта в проекте и не задали вопросы проектировщику, то вопросы вам зададут газовщики.

Электроснабжение котельной
Современная система отопления энергозависима. Электричество необходимо для работы автоматики, платы управления котлом и циркуляционными насосами. Про то, что котлу необходимо стабильное напряжение, писалось везде и много раз. Но, несмотря на это, котлы продолжают включать в электрическую сеть напрямую — сначала временно, а затем уже по привычке и постоянно. Однако включение стабилизатора это ещё не все.
Если дом новый или к нему только подводят газ, представители газовой службы попросят предоставить заземлённую розетку для подключения котла. Зачем же нужен этот контур заземления? На подключённом к электрической сети котле возможно образование статических зарядов. И если этому заряду не дать уйти в землю, то это может привести к пробою при касании металлического корпуса котла или к выходу из строя дорогостоящей и чувствительной платы. Ну и основное — наличие заземления исключает возможность самовозгорания агрегатов. Выполнить монтаж такого контура в доме можно как самостоятельно, так и с привлечением профильной компании, специализирующейся на работах данного вида. Главное, и в том и в другом случае необходимо получить от электротехнической лаборатории акт о заземлении, где указаны параметры проведённых испытаний, применённых приборов, свидетельство регистрации лаборатории, проводившей испытания. Конечно, выдадут его только в том случае, если показатели в норме.

Какой теплоноситель лучше заливать в систему отопления с настенным конденсационным котлом?
При заполнении системы отопления — это вода с электропроводимостью не более 10 микросименсов (мкСм. pS). Допускается увеличение вышеуказанного значения до 100 мкСм в процессе дальнейшей эксплуатации. По своим физическим и химическим характеристикам вода — лучший теплоноситель. Остальные виды, например антифриз, используются, если есть какие-либо ограничения, не допускающие использование воды. Причём характеристики как воды, так и других видов теплоносителя должны строго соответствовать требованиям производителя, так как от этого напрямую зависит срок службы котла.

ДСУП
Начнём с небольшой задачки. Есть новый дом и новый двухконтурный настенный котёл, подключённый к сети через стабилизатор напряжения. Произошло аварийное выключение котла. Приезжает сервис. В процессе осмотра выясняется, что на котле есть потенциальный ток, даже небольшое значение которого вызывает на плате ошибку. Котёл заземлён. Доступный внешний осмотр инженерных коммуникаций явных нарушений не выявил. Что делать?
Ответ сервисной компании: чтобы избежать подобной ошибки дальнейшем, а также исключить возможность разрушения электропроводящих конструкций котла и системы отопления, необходимо смонтировать дополнительную систему уравнивания потенциалов (ДСУП). Что же это такое? Распределительная коробка уравнивания потенциалов (КУП) с токопроводящей шиной, размещённая в котельной, подключённая к контуру заземления дома (PE) и проводниками (PE) к трубопроводам в котельной. На трубы проводники крепятся токопроводящими хомутами. После монтажа необходимо
провести испытания: замерить заземление и проверить цепь между трубопроводами и шиной в КУП.
Если выполнить самим такие мероприятия не под силу, то это могут сделать электромонтажные компании. Конечно, это затраты, но они несопоставимы с затратами от маленькой дырочки в теплообменнике, которая вызовет небольшое, но волнительное наводнение.

ИБП и генерация
Говоря про идеальную котельную, нельзя не сказать о резервной системе электроснабжения. К сожалению, производители котлов избегают прямых указаний на то, какую марку и какую модель ИБП и генератора необходимо поставить к тому или иному котлу. Но по рекомендациям бывалых «котловодов» в идеальной котельной должен быть ИБП on-line с двойным преобразованием напряжения.

На что важно обратить внимание при выборе стабилизатора напряжения?
Для водогрейного котла необходимо выбирать стабилизатор напряжения, не вносящий искажения в форму синусоиды напряжения. В противном случае котёл может нестабильно разжигаться. Подобные стабилизаторы обычно маркируют как специальные стабилизаторы для котельного оборудования. Основным параметром при выборе является мощность стабилизатора, она указывается как полная мощность в единицах ВА. Если стабилизатор выбирают только к котлу, достаточно взять его потребляемую электрическую мощность в ваттах и умножить на 1,41. Так мы получим полную потребляемую мощность в вольт-амперах, по которой и можем определить требуемое устройство. При сравнении разных моделей также надо обращать внимание на быстродействие прибора и ширину диапазона рабочего напряжения.

Почему при монтаже котла требуется его заземление?
В газовых котлах одной из важнейших функций безопасности является определение наличия пламени. Как только пламя не обнаружено котлом, подача газа на сгорание тут же должна быть прекращена. За данную безопасность отвечает электрод ионизации (наличия пламени), через который протекает небольшой контрольный ток на электрод массы или на корпус котла. Это первая причина, почему котёл должен иметь заземление. Без этого ток ионизации не сможет гарантированно протекать (цепь заземления отсутствует) с электрода на корпус котла и далее на заземление. Таким образом, на котле будет появляться ошибка отсутствия пламени, он будет нестабильно запускаться или вообще не будет разжигать горелку. Вторая причина, по которой не стоит пренебрегать заземлением котла, — безопасность. При неисправности элементов котла, цепей электропитания его элементов на обшивке котла может появиться высокое напряжение. Наличие заземления в этом случае минимизирует риск поражения электрическим током при контакте с котлом.

Теплоноситель
На форумах владельцев домов много споров по поводу того, какой теплоноситель заливать в систему отопления. Но все как-то забывают спросить мнение производителя оборудования. Если требований к теплоносителю нет в инструкции, то у всех производителей есть телефон горячей линии, где расскажут, что в систему допустимо заливать, а что нельзя и можно ли это смешивать? В идеальной системе отопления котёл изолирован посредством пластинчатого разборного теплообменника, для котла нет ничего лучше воды, ведь он рассчитывался и тестировался производителем долгие годы на воде. И самый главный «секрет», о котором почему-то часто забывают: из всей системы отопления котёл имеет самые дорогие запчасти, которые могут пострадать от теплоносителя. Поэтому — вода!
В инструкции к котлам написано, что вода должна соответствовать установленным нормам. Рассмотрим характеристики воды: жёсткость, электропроводность и уровень pH
Жёсткость (согласно VDI 2035)


Электропроводность, pS/cm (согласно VDI 2035)

Уровень pH должен быть в диапазоне 8,2—9,0, так как в системе отопления используется несколько материалов (согласно VDI 2035)


Обычно воде уделяют очень мало внимания. И действительно, требования к ней для котлов мощностью до 50 кВт вполне выполнимые. Но с каждым десятком киловатт требования к электропроводности, жёсткости и уровню pH воды повышаются. Обеспечить их задача непростая, так как требует не только специальных инструментов и навыков, но и регулярности. Если же следить за всей системой сложно, отсекаем контур котла от системы отопления пластинчатым разборным теплообменником.

Гидравлическая схема
Сегодня у монтажника при монтаже котельной мощностью 80 — 100 кВт есть огромный выбор элементов обвязки от десятка фирм-производителей. Главное — правильно собрать из этого конструктора котельную согласно гидравлической схеме. Производители котельного оборудования предлагают набор гидравлических схем на выбор. Обычно они есть в инструкции или в отдельном альбоме, скачать который можно на сайте производителя. Согласовав свои желания с возможностями и обсудив полученный результат с проектировщиком, выбирают максимально подходящую схему. Конечно же, есть масса нюансов. Приведём, например, случай из сервиса: настенный конденсационный котёл выходит в ошибку по перегреву. При осмотре котла специалисты выяснили, что из-за неправильного подбора гидравлического разделителя теплоноситель разгоняется насосами системы отопления и, пренебрегая гидравлическим разделителем, «пролетает» теплообменник котла, не успевая снять тепло. В результате чего теплообменник перегревается, срабатывает датчик перегрева и котёл, как мы уже сказали, уходит в ошибку. Рекомендация: поставить гидравлический разделитель с большим расходом. Этот случай показывает, что, несмотря на готовый «конструктор» элементов, расчёт гидравлического сопротивления в рамках проекта котельной никто не отменял.

Автоматика
В России есть два типа пользователей отопительного оборудования. Первые просят монтажников сделать систему как можно проще. Чтобы управление было ручным и чтобы даже на котле была только одна кнопка. Другие желают, чтобы система отопления была максимально информативна, экономична и управляема. К кому примкнуть? Безусловно, каждый выбирает для себя сам, но стоит помнить, что технологии в строительстве (изоляция, отделка, материалы конструкции) быстро меняются. Так стоит ли возвращаться назад?

Тост в заключение
Итак, мы постарались рассмотреть наиболее важные моменты при обустройстве котельной частного дома и надеемся, что в вашем заботливо спроектированном жилище будет достаточно места для котла и его обслуживания. Дымоход из «правильного» материала будет соответствовать всем требованиям дотошных газовщиков. Отлично выполненная вентиляция также не вызовет вопросов. Инверторный источник бесперебойного питания обеспечит питание котла и холодильника во время очередных природных аномалий, а если период без электричества затянется, то генератор, подключённый через ИБП, зарядит аккумуляторы, продолжая параллельно снабжать котёл электроэнергией. В заземлённой и защищённой системе, котле, трубах и бойлере никогда не появятся дополнительные, но не желательные отверстия из-за потенциального тока. И конечно, никогда ничего не загорится само собой. Подготовленная вода в системе отопления максимально быстро и эффективно отберёт тепло с теплообменника котла и донесёт его, благодаря продуманной гидравлической схеме, до всех отопительных приборов дома, в котором будет стоять идеальная котельная с идеальным котлом.

Всегда ли нужно устанавливать гидравлический разделитель при выборе конденсационного котла?
Решение об установке гидравлического разделителя необходимо принимать в зависимости от конструкции применяемых котлов и гидравлики объекта, а не от принципа работы теплогенераторов.
Наиболее часто применяются настенные котлы, как конденсационные, так и традиционные. Как правило, настенные котлы имеют водотрубную конструкцию. Почему это важно? В водотрубном котле теплоноситель движется по трубкам теплообменника, и внезапная его остановка может повлечь перегрев котла и его аварийное выключение. В данном случае гидравлический разделитель выступает в качестве защиты котла по минимально допустимому протоку теплоносителя. Во многих современных настенных котлах, например Vitopend 100-W и Vitodens 100-W, данная защита уже «встроена» в котёл — байпасная линия между подающей и обратной магистралями котла открывается, если перепад давления между ними достиг определённого значения. Таким образом, в котле сохраняется проток на минимально необходимом уровне, и автоматика котла успевает плавно выключить горелку без перегрева теплоносителя.
Но у гидравлического разделителя для настенных котлов есть и другая задача — обеспечить требования по максимально допустимому протоку. Представим ситуацию, когда к настенному котлу мощностью 26 кВт пытаются подключить систему отопления типа тёплый пол с нагрузкой, допустим, 20 кВт. В котле установлен циркуляционный насос, подобранный исходя из стандартного перепада температур в 20 °С, а значит, расходом порядка 1,1 м³/ч. Контуру тёплого пола также необходим насос, подобранный исходя из стандартного перепада температур для этого вида систем в 5-10 °С — получаем циркуляционный насос с расходом примерно 2,5 м³/ч. Единственный вариант совместной безболезненной работы этих насосов — развязка их с помощью гидравлического разделителя. А попытка заставить работать первичный контур котла с подобным расходом может привести к выходу его из строя.
В то же время для напольных котлов, зачастую имеющих жаротрубную конструкцию, использование гидравлического разделителя мало что даёт. Например, напольные конденсационные котлы Vitocrossal образно представляют собой большую ёмкость с теплоносителем, ввиду чего отсутствуют любые ограничения по протоку теплоносителя через котёл. Всё что изменится — это гидравлическое сопротивление. Так, для котла Vitocrossal 300 мощностью 26 кВт при увеличении расхода с номинальных 1,1 до 3 м³/ч сопротивление увеличивается с 0,5 до 3 м водяного столба. Значительно, но уровень всё равно невысокий.

Таким образом, рассматривая вопрос об установке гидравлического разделителя, необходимо в первую очередь учитывать особенности конструкции теплогенераторов и их гидравлического режима. Также аргументом в пользу установки разделителя могут стать дополнительные его качества — возможности по шламоотделению и удалению воздуха из теплоносителя.

Куда лучше выводить дымоход настенного турбированного котла — на крышу или через стену?
В большинстве случаев применяется горизонтальный дымоход — проход через наружную стену. Причины этой ситуации находятся в экономической сфере — подобный вид дымохода, действительно, обходится заказчику недорого. Но так ли он хорош?
Есть ряд моментов, связанных с подобным исполнением, которые необходимо учитывать:
— Рассеивание дымовых газов.
Одна из основных задач дымохода — рассеивание уходящих газов в атмосфере. И с этой задачей горизонтальный дымоход справляется значительно хуже вертикального. Ведь рассеивание происходит у поверхности земли, где движение воздушных масс затруднено самим строением.
Притом абсолютно не важно, находится ли дымоход с подветренной или наветренной стороны — дымовые газы попадают на ограждение здания и окна.
— Разрушение здания.
Дымовые газы, попадая на поверхность здания, начнут его разрушать. Продукты сгорания имеют значительную влажность, и на холодной поверхности дома влага начнёт конденсироваться. В итоге наружная поверхность стены увлажняется и при переходе через нулевую температуру воздуха начнёт замерзать и разрушать стену.
— Эстетика.
Дымовые газы не только влажные, но и содержат окислы азота, углерода, серы, а значит, в результате конденсации на поверхности стены получаем раствор кислот, который воздействует на ограждения. Нередко изменяется цвет покрытия и идёт процесс химического разрушения.
На вертикальных дымоходах, ввиду лучшего рассеивания газов в атмосфере, а значит, быстрого их удаления от постройки, эти негативные факторы выражены в значительно меньшей степени.

Проверьте также

Колодец своими руками

О том, что колодец можно, а иногда и нужно рыть зимой, знают многие, но как …