Выбор оборудования для домашней котельной
Начнем с того, что лучше всего отопительный котел устанавливать летом. Казалось бы, летом логичнее говорить про кондиционеры, а не про котлы. Но согласитесь, чаще всего именно летом многие затевают строительство дачи или коттеджа. Так вот, установку котла и всей отопительной системы лучше всего проводить во время строительства дома, потому что для правильной работы отопительной системы надо проложить много труб, а если это делать, когда отделка дома уже закончена, придется по новому долбить стены и пол, ломать голову, куда поставить (или повесить) котел и так далее. Квалифицированные специалисты смотрят план дома, рассчитывают возможные теплопотери, а на их основе- мощность котла, подбирают вспомогательное оборудование котельной (насосы, регуляторы, расширительные баки, трубы и т.д.) Исходя из этого, а также из пожеланий и возможностей Заказчика советуют приобрести тот или иной котел.
Современный рынок котельного оборудования в большей степени ориентирован на автоматические агрегаты, не требующие ручного постоянного обслуживания. Именно к этой категории относится отопительная техника большинства немецких фирм - бесспорных лидеров отрасли. Конечно, котлы, изготовленные в Германии - не самые дешевые, но, по мнению специалистов, " наиболее качественные и главное надежные". Разницей в уровне автоматизации, а также разнообразием дизайнерских решений объясняется определенный разброс цен на теплогенераторы различной мощности. Широкий спектр мощностей представленного оборудования (от 4 кВт до 9,3 мВт), возможность работы агрегатов с использованием разных видов энергоносителя, различные варианты размещения (напольный и настенный), одноконтурная или двухконтурная технологическая схема позволяют реализовать практически любой проект, начиная от теплоснабжения скромного загородного дома и заканчивая комплексом работ по инженерному обеспечению коттеджа, отвечающего самым высоким требованиям комфорта: с системой приточно-вытяжной вентиляции, с устройством теплых полов, бассейна, сауны, оранжереи, зимнего сада, отапливаемого гаража и так далее.
Основные компоненты для котельной
Котел и другое бытовое оборудование для нагрева воды (т.е. питания системы горячего водоснабжения - ГВС) называют котельным оборудованием. В помещении, где оно расположено (в котельной) можно выделить четыре основных элемента: котел, горелка, автоматика и обвязка. В нашем случае под обвязкой следует понимать комплект соединительных трубопроводов вместе с запорно-регулирующей, контрольной и дополнительной арматурой и агрегатами, соединяющими все оборудование в одну систему.
Обвязка должна создавать нормальные условия для работы котла, и если она смонтирована неудачно, то хлопот с отоплением не избежать. В одних случаях элементы обвязки продаются вместе с котлом, в других - их надо покупать отдельно и монтировать на месте. Как именно - должно быть отражено в проекте. Учтите, у разных фирм комплектация котлов совершенно разная. Не "покупайтесь" на небольшую цену котла. При покупке обязательно уточняйте что именно входит в комплект поставки оборудования.
Котлы
Выбор конкретного типа котла определяется прежде всего преобладающим видом топлива в данном районе и вашими финансовыми возможностями.
Электрические котлы. При их установке главная проблема - добиться разрешения на подачу нужной мощности электропитания (очень сложное дело при мощности более 15 кВт) и проложить для этого электрический кабель. Стоимость котла составляет 40-70% от стоимости всей котельной, которая, в свою очередь, составляет 30-50% от стоимости всей системы отопления.
Газовые котлы. Прежде всего, вам придется "собрать" немало документов: разрешение на подвод к дому газопровода, разрешение (от Госгортехнадзора) на применение данного котла с данной горелкой или с другими моделями горелок из определенного перечня, акт о разграничении полномочий между покупателем, трестом газового хозяйства и сервисной службой и еще несколько различных бумаг.
Главный источник проблем при установке газового котла - падение давления газа (особенно в зимнее время) до уровня 6-8 мбар (60-80 мм вод. ст.). При этом многие импортные горелки перестают нормально работать, т. к. рассчитаны на европейские нормы давления (от 15 до 20 мбар). Приходится искать котел с более надежными горелками.
Жидкотопливные котлы (часто их называют дизельными). С ними нет бумажной волокиты, но существуют другие сложности. Так, из-за повышенного содержания серы в отечественном топливе продукты его сгорания весьма агрессивны и к тому же усиливают коррозию оборудования. Кроме того, возникают дополнительные хлопоты из-за необходимости его фильтрации. В случае выбора такого типа котла топлива на сезон требуется довольно много (7-10 т). Для его хранения и предохранения от замерзания нужны специальные баки и отдельное помещение. К тому же необходимо обеспечить возможность подъезда топливозаправщика и позаботиться о периодической чистке баков.
Обратим внимание на общие признаки конструкций котлов, с которыми так или иначе приходится сталкиваться потребителю. Это материал "рубашки" (теплообменника), число контуров, объем "рубашки", габариты и вес котла. Теплообменники выполняют из чугуна, коррозионностойкой стали и меди. Материал очень сильно влияет на конструкцию котла, его компоновку, размеры и технологию ремонта.
Выбирая котел, следите, чтобы необходимое для атмосферной горелки давление природного газа не превышало 13 мбар (чем меньше, тем лучше).
Выбор типа котла определяется, прежде всего, преобладающим видом топлива в данном районе и вашими финансовыми возможностями. Хорошие атмосферные горелки должны устойчиво работать при давлении газа 6-7 мбар.
Чугунные теплообменники делают секционными, так проще их изготавливать и ремонтировать. Их главное достоинство - высокая стойкость к коррозии. Чугунные котлы обычно дороже стальных. Они более выигрышны для жидкотопливных и низкотемпературных котлов в системах с низкой температурой обратной воды, т. е. там, где велика вероятность образования конденсата. Но из-за недостаточной пластичности чугуна такие теплообменники чувствительны к механическим и термическим ударам. Поэтому подпитывать чугунные котлы холодной водой следует после их остывания или очень медленно (до 6 ч). Такие котлы более требовательны к настройке горелок.
Стальные теплообменники могут выполняться в виде различных сочетаний змеевиков, цилиндров и труб. Они не так капризны к условиям обслуживания, как чугунные, но уступают им в стойкости к коррозии. Поэтому по отношению к ним применяют различные схемы работы котла и циркуляции воды так, чтобы не выделялись вредные конденсаты.
Медные теплообменники в виде змеевиков и труб применяют обычно для котлов малой мощности, настенного исполнения. Они требуют особого внимания, т. к. при утечке воды из системы сразу прогорают.
Котлы бывают одно- и двухконтурные. В первых - один теплообменник для питания системы отопления. Во втором случае в конструкцию котла введен второй теплообменник для питания системы ГВС. Он может быть проточного или емкостного (накопительного) типа. Последний обычно называют бойлером и применяют чаще проточного. Как правило объем встроенного бойлера делают небольшим (до 130 л), чтобы не увеличивать габариты и вес котла. Этого вполне достаточно для семьи из 2-3 человек. Одноконтурные котлы дешевле двухконтурных, но чтобы иметь в доме горячую воду, к первым надо приобретать бойлер. Зато последний можно выбрать и разместить по своему желанию.
Бойлеры
Накопительный бойлер большого объема (более 200 л) достаточен, чтобы семья из 4-6 человек могла пользоваться горячей водой в привычном для себя режиме . Воду в нем удобно нагревать на ночь до 60°С, а потом лишь слегка подогревать. Так экономнее, безопаснее и накипи образуется раз в шесть меньше, чем при постоянном нагреве до 80°С. Но учтите, в теплой, застойной воде бойлера могут размножаться вредные бактерии.
Полезно придерживаться следующего правила: расход воды устанавливайте так, чтобы за 1 минуту выливалось не более 0,1 объема бойлера, тогда вливающаяся в бойлер холодная вода будет успевать нагреваться. Кроме того, периодически воду надо нагревать до 75-80°С и выдерживать 10-20 минут для обеззараживания. Если мощность котла будет больше, чем требуется для нагрева воды в режиме протока, то в его работе может возникнуть так называемое "тактование", т. е. быстрое и частое кратковременное включение и выключение горелки. Естественно, что это сокращает срок эксплуатации котла. Поэтому мощному котлу просто необходима хорошая автоматика, которая способна решить эту проблему.
В проточных теплообменниках холодная вода нагревается по мере продвижения под давлением мимо теплопередающих элементов, нагретых водой из котла. Главный плюс таких систем - они всегда готовы к подаче достаточного количества горячей воды, но при этом требуют большей мощности, чем емкостные бойлеры.
По поводу объема теплообменника котла у специалистов есть разные мнения. Потребителю же стоит учитывать только два обстоятельства: систему с малообъемным котлом можно легче и быстрее наполнить или слить; она быстрее реагирует на команды автоматики и потому полнее обеспечивает комфортную температуру в доме.
Горелки
Газовые горелки бывают двух типов: атмосферные (инжекторные) и вентиляторные (дутьевые). Жидкотопливные горелки делают только вентиляторными (или "с наддувом"). Так их различают по способу образования горючей топливо-воздушной смеси. Оба типа горелок, по большому счету, "выжимают" из топлива почти все возможное. Далее уже в конструкциях некоторых котлов удается провести дополнительное сжигание продуктов сгорания топлива (так называемое химическое дожигание) и тем самым повысить его КПД (коэффициент полезного действия) и уменьшить выброс в атмосферу вредных окислов.
Если КПД выбранного вами котла составляет 92-95%, не ищите лучшего, а рассмотрите другие показатели. Не старайтесь приобрести котел с КПД 100%, как утверждает реклама. Сама цифра 100 - это некая уловка методики расчета. В котлах действительно удается получать добавочное тепло, конденсируя водяные пары, образующиеся при сгорании газа. Беда только в том, что от 2-5 л/ч едкого конденсата надо как-то избавляться. Самый простой выход - слить в канализацию - погубит очистные сооружения дома. Цивилизованное же решение - перерабатывать в особых утилизаторах - невыгодно при наших ценах на газ.
Для снижения расхода топлива горелки могут быть двух- и трехступенчатыми или с плавно изменяющейся мощностью (модулирующими). Все ступени включаются по команде автоматики лишь тогда, когда тепла требуется много, например, если на улице похолодало или в "банный" день. Обычно же работает одна ступень, да и та на уменьшенной мощности. Это значительно продлевает срок эксплуатации котла.
Атмосферные горелки дешевле вентиляторных, работают тихо и поставляются вместе с котлом. Их главный недостаток - неустойчивое горение при малом давлении газа в сети, из-за чего пламя приближается или "садится" на горелку, вызывая ее обгорание.
В вентиляторных горелках встроенный вентилятор создает воздушный поток, который вытягивает (эжектирует) газ из сопла. Поэтому таким горелкам не страшно падение давления газа до 5-6 мбар. Хорошая горелка такого типа стоит приблизительно столько же, сколько одноконтурный котел средней стоимости. Ее основной недостаток - шум от работы вентилятора (до 40-60 дБ, как у пылесоса). Поэтому котел с такой горелкой приходится ставить в отдельное помещение.
Автоматика
Автоматика несет ответственность за безопасность работы котла и берет на себя повседневное управление работой системы. Она должна обеспечивать также функции контроля: наличия пламени, минимального и максимального давления газа, наличия дизтоплива, утечек газа, наличия тяги в дымоходе, минимальной и максимальной температуры теплоносителя и его циркуляции. Выбирая котел, спрашивайте, какие из этих функций выполняются устройствами, входящими в комплект поставки.
Регулирование параметров воды (или другого теплоносителя, применяемого для отопления) может выполняться несколькими разными способами.
В простейшем случае - по значению комнатной температуры и командам комнатного термостата. Когда температура достигает заданного уровня, горелка отключается и вновь включается, если комната остыла. Способ неэкономичен и малокомфортен, т. к. котел постоянно выдает воду максимально возможной температуры, при этом в комнатах без термостата может быть прохладно. Установка термостатов на радиаторах и датчиках температуры на подающей трубе или термостата, встроенного в котел, позволяет сократить расход топлива и повысить климатический комфорт в доме.
Ну а если установить автоматический регулятор отопления, то регулировка в соответствии с погодными условиями и еще масса удобств будут обеспечены, но только в том случае, если зарубежная автоматика выдержит отечественный уровень электроснабжения: скачки напряжения, частоты и перерывы в питании. Без помощи стабилизатора напряжения, сетевого фильтра и блока аварийного электропитания надежной работы котельной, как правило, достичь не удается.
Обвязка котельной
Чтобы полнее использовать все возможности выбранного котла, его надо правильно установить на месте и соединить с распределительной сетью отопления и системой ГВС в общую систему, т. е. надо сделать обвязку котельной.
В последнее время в этой области наметился новый подход. Все чаще застройщики стали устанавливать в котельной вместо одного котла - два, но половинной мощности каждый. При этом один из котлов может быть даже комбинированным или рассчитанным на естественную циркуляцию теплоносителя. В этом есть свои резоны.
Во-первых, малая вероятность отказа обоих котлов сразу - гарантия того, что дом без тепла не останется. Во-вторых, экономичность и комфортность системы возрастают. Ведь необходимая мощность отопления считается по температуре самых холодных дней, а их всего около 15% в течение отопительного сезона. Когда котлов два, второй включается, если спрос на тепло фактически возрастает. Далее. Каждый из них работает с более продолжительным рабочим циклом, т. е. при меньшем числе включений-выключений горелки, что повышает его долговечность. Ну а минус - дополнительные расходы на второй котел.
Монтаж обвязки котельной начинают после ввода газовой трубы и установки газового счетчика, выполнения электропроводки, установки канализационных отводов и подвода холодной воды. Котел должен быть установлен на пол с несгораемым покрытием так, чтобы был обеспечен доступ для его осмотра и обслуживания, а спереди - и для достаточного доступа воздуха. В помещении с ограниченным пространством должны быть сделаны вентиляционные отверстия. При подаче воздуха с улицы впускное отверстие должно иметь размер из расчета 600 мм 2 на 1 кВт мощности котла. Выходное дымоотводное отверстие котла соединяют съемной дымоотводящей трубой с отверстием в стене помещения, выходящим в вытяжную трубу здания - дымоход.
Дымоход - важнейшее звено системы, обеспечивающее тягу, причем такую, какая лучше подходит для горелки котла. Чрезмерно длинные или большого сечения дымоходы могут привести к переохлаждению дымовых газов, а следовательно к ухудшению тяги и образованию едкого конденсата, разрушающего дымоход, вплоть до выхода из строя за 5-7 лет его эксплуатации. Поэтому дымоходы должны быть газонепроницаемы, например тщательно оштукатуренными внутри, иметь оптимальные размеры и отверстия для чистки.
Обязательным элементом обвязки является расширительный бак, служащий для компенсации утечек и теплового увеличения объема теплоносителя. Его объем выбирают по расчету, но ориентировочно он равен 10% от объема воды в системе. При заниженном объеме бака возможен сброс горячей воды через предохранительный клапан, и тогда систему придется пополнять (подпитывать) водопроводной водой. Хотя такое устройство подпитки всегда включают в обвязку, частое "подливание" воды приводит к образованию накипи внутри системы и к коррозии алюминиевых радиаторов. Монтаж трубопроводов начинают после закрепления бойлера и расширительного бака. В кольцах монтируют насосы, отводчики воздуха и грязеуловители. На котле и бойлере устанавливают предохранительные и сливные краны. Трубопроводы закрепляют на держателях-подвесках так, чтобы вес труб, в особенности газовой трубы, не передавался на котел. Потом устанавливают манометры, термометры, термостаты и датчики температур.
Выполняют электромонтаж, подключают заземление. Затем следуют различные испытания и тщательная подготовка к пробному пуску готовой котельной, и лишь потом можно запускать всю систему, не забывая о сервисном обслуживании котла!