Последние проекты

Система отопления загородного дома

Без этого и пресловутая «близость к природе» мало кого способна порадовать. К счастью, технический прогресс верно стоит на страже интересов владельцев загородных домов, и новыми слагаемыми в формуле комфорта сегодня становятся теплые полы, сауны и бассейны. Соответственно растут и потребности в тепле. Откуда его взять?

Центральной частью системы отопления коттеджа является, конечно, котельная. Она представляет собой нежилое помещение с соответствующим оборудованием, к которому предъявляется ряд требований. Это касается ограничений по высоте потолков (не менее 2,5 м), по объему помещения (не менее 15 м3), наличия приточной и вытяжной вентиляции, дымоходов или возможности строительства их через крышу, установки пристроенных дымоходов (в крайнем случае можно заказать оборудование с принудительным отводом продуктов сгорания через стену дома). Также необходимо обеспечить естественное или искусственное освещение, обустроить отдельный вход. Наконец, организовать подачу топлива (природный или сжиженный газ, солярка, твердое топливо), провести холодную воду и канализацию. В последнее время в котельных часто предусматривают установку световой и звуковой пожарной сигнализации, системы контроля загазованности помещения и аварийной остановки теплогенератора
Дизельный 1000. Объем и особенности всех этих требований определяются законодательством России в зависимости от тепловой мощности котельной и особенностей архитектуры дома. Чем мощнее котел, тем строже требования и большее количество разрешений требуется получать, например, от Ростехнадзора.

Правильное устройство котельной должно исключать влияние по шумам, запахам, опасности взрывов и пожаров на другие помещения здания и постройки. Теоретически в пределах котельной возможно лишь наличие специфического запаха топлива и отработанных продуктов сгорания, что не имеет никакого значения для работоспособности или эксплуатации оборудования.

Как один из вариантов, котельная выполняется в отдельно стоящем здании. Безусловно, такое расположение уменьшает потенциальные опасности и дискомфорт, перечисленные выше. Однако оно характерно для котельных, использующих солярку, печное топливо или мазут. Котлы, работающие на жидком топливе, чаще всего используют в не-газифицированных районах. Минус здесь в том, что жидкое топливо надо где-то хранить, за сезон его сжигается до нескольких тонн (расход в среднем 0,09 кг на 1 кВт). Топливный бак и топливопровод, кроме того, необходимо хорошо заглублять или утеплять, поскольку загустевшую солярку насос горелки не прокачает. Еще надо обеспечить подъезд автоцистерны, иметь устройство загрузки баков и пр.

Поэтому при комплексном проектировании коттеджа, включая разработку системы отопления, необходимо руководствоваться здравым смыслом и санитарно-техническими требованиями, предъявляемыми различными нормативными документами (СНиП 30-02-97 «Планировка и застройка территорий садоводческих объединений граждан; здания и сооружения»). К ним относятся требования размещения домов и строений между собой, а также относительно соседних участков. Отдельное расположение котельной, сауны (бани) и бассейна приводит к увеличению застроенной площади и росту количества трасс инженерных коммуникаций. Возникает также необходимость изолировать трубопроводы систем отопления и горячей воды для снижения тепловых потерь.

Наиболее оптимальным можно рассматривать вариант с котельной в подвале, имеющей уже предусмотренный дымоход в стене здания. Часто, исходя из реальных российских условий, устанавливают один основной котел (100% от требуемой мощности) и один резервный для подстраховки и увеличения надежности (30-50% от проектной мощности). Этот, второй, агрегат может также работать на другом виде топлива. Иной вариант — каскад котлов одинаковой  мощности с возможностью плавного регулирования вырабатываемой тепловой энергии. Уровень надежности в этом случае повышается еще больше: при выходе из строя одного из котлов остальные частично или полностью обеспечивают требуемую подачу тепла. Кроме того, это повышает экономичность системы, особенно при работе с пониженной нагрузкой. Упрощается и монтаж таких, меньших по массе или габаритам нескольких котлов, составляющих каскад.

В реальной практике бывают случаи, когда дымоход либо не предусмотрели, либо забыли выложить. В такой ситуации удобно воспользоваться модульной системой дымоходов «Вулкан», выполненной из нержавеющей стали.

Она прекрасно подходит для отвода продуктов сгорания — как от котлов, так и от каминов. В отличие от кирпичных дымовых труб, требующих фундамента, «Вулкан» имеет малую массу, его модульная конструкция собирается за полдня. К достоинствам системы следует отнести также универсальность — «Вулкану» безразлично, работают котлы на газе, солярке, дровах или угле. Дымоход изготовлен из аустенитной стали AISI 321, широко используемой в энергетике. Кстати, благодаря высококачественной термоизоляции температура его наружного контура не поднимается выше 30 °С.

Для автономных систем отопления одним из важных параметров эффективности оборудования является качество всех и каждого из его элементов, начиная с котлов и заканчивая фитингами для труб. Современный рынок предлагает большое разнообразие продукции для этих систем. Относиться к выбору комплектующих следует крайне серьезно, ведь надежность каждой группы элементов определяет надежность всей системы в целом.

Что можно предложить в качестве надежного и относительно недорогого оборудования для таких систем? Список большой. Это чугунные котлы с атмосферной горелкой (малошумящие, стабильно работающие, неприхотливые в эксплуатации), алюминиевые или стальные радиаторы, рассчитанные на рабочее давление до 6~8 атм., металлопластиковые трубы для систем отопления (сшитый полиэтилен или пропилен), пресс-фитинги, циркуляционные насосы и насосные станции для подачи воды и повышения давления. Главное приобретать оборудование известных европейских производителей у поставщиков, готовых предоставить все соответствующие сертификаты, гарантийные обязательства и, возможно, страховое возмещение за причиненный ущерб, в том числе и третьим лицам. Очень важно использовать в системах отопления трубы с кислородонепроницаемым слоем — металлические, медные либо металлопластиковые. Слой металла (фольги) в таких трубах препятствует проникновению кислорода в систему отопления, снижая вероятность образования коррозии на поверхностях различных элементов отопительной системы. Стальные трубы в силу низких потребительских свойств по сравнению с современными металлопластиковыми и медными уже не рассматриваются как составляющие системы отопления. Высокая коррозия, образование железистых бактерий и отложение накипи, неудобный монтаж — все это отбросили стальные трубы назад как анахронизм в истории отопительных систем.

Главная задача отопительных систем — эффективно вырабатывать тепло и максимально, без потерь доносить его до потребителя. Современные котлы с их высоким КПД исключают более-менее существенные теплопотери через облицовку корпуса, то же относится и к металлическим элементам гидравлической обвязки системы отопления, защищенным слоем теплоизоляции. Из-за этого часто приходится обогревать и саму котельную при помощи радиаторов. Впрочем, если там много открытых металлических элементов гидрообвязки без теплоизоляции, эти элементы и сами обеспечивают достаточный обогрев помещения при его объемах до 7,5-15 м2 (хотя, конечно, в ущерб основной задаче обогрева жилых помещений).

Из-за колебаний напряжения электрической сети ~230 В сверх допустимых пределов (ниже 190 и выше 250 В) необходимо устанавливать для котлов и другого электрического оборудования стабилизаторы напряжения. Их стоимость находится в пределах $ 100-300, что значительно меньше и стоимости котла в целом, и средств, которые бы пришлось потратить на его ремонт в случае аварии, связанной со скачком напряжения. Также особенно важно предусмотреть возможность перебоев с электроснабжением. Для аварийного электроснабжения используются дизельные генераторы или источники бесперебойного питания, позволяющие обеспечить котел электроэнергией на время от 10 мин до 24 часов. Следует заметить, что источники бесперебойного питания должны иметь четырехкратный запас по мощности для обеспечения пусковых токов электророзжига котлов и старта работы насосного оборудования. Нужно также подумать о том, чтобы не разморозить систему отопления дома в случае долгого отсутствия электричества в зимнее время. В качестве меры спасения традиционно используют антифризы. Разбавляя водой до определенной концентрации гликолиевые смеси, содержащие антикоррозионные, антипенные, антиокислительные и термостабилизирующие присадки, а также присадки, повышающие инертность к уплотнительным материалам, можно получить теплоноситель, рассчитанный на работу в диапазоне от -65…+95 °С. Срок службы незамерзающих теплоносителей весьма недолог, потом требуется их замена. А некоторые фирмы, например компания VAILLANT, вообще запрещают использование антифризов в своих системах.

Что еще располагается в котельной нашего дома? Бойлер ГВС емкостью не менее 200-500 литров. Пластинчатый теплообменник для подогрева воды в бассейне. Гидравлический распределитель, отвечающий за распределение потоков теплоносителя от котла к системе отопления, теплым полам, контурам горячего водоснабжения, бассейну, вентиляции. Он также служит для обеспечения гидравлической развязки котла и всей отопительной системы. Обязательны также циркуляционные насосы для каждого из основных контуров и для самих котлов, автоматические станции подачи воды из колодца или скважины, насосы заливки незамерзающего теплоносителя, группы безопасности (расширительные баки, предохранительно-сбросные клапаны, воздухоотводчики) и многое другое, являющееся составной частью проекта инженерных систем дома.

Традиционная система водяного отопления в России разделяется на два вида: высокотемпературное радиаторное отопление (t в системе отопления до 85 °С) и низкотемпературная система теплых полов (t до 42 °С). В условиях нашего климата основную нагрузку по обеспечению теплом дома несет радиаторное отопление. Система теплых полов обеспечивает лишь дополнительный комфорт в некоторых помещениях, как правило, на кухне, в ванной и санузлах, в зоне вокруг бассейнов, в комнатах отдыха и раздевалках саун.

Радиаторная система отопления с точки зрения конструкции довольно сложна и требует решения многих вопросов. Тут и определение схемы разводки труб (одно-, двухтрубная, лучевая и т.п.), и выбор радиаторов (секционные или панельные; алюминиевые, стальные, чугунные, биметаллические), и определение способа управления комфортом — при помощи термостатических клапанов на радиаторах, погодозависимой автоматики с комнатными датчиками температуры или датчиками влажности помещения. Оптимальная система отопления на сегодняшний день — это коллекторная двухтрубная, с развязкой по контурам или радиаторам отопления. Она позволяет управлять подачей тепла по зонам, будь то в целом этаж, совокупность комнат одного типа или отдельные радиаторы. При этом регулировка температуры в помещениях достигается электронным или термомеханическим управлением запорно-регулирую-щей арматуры (клапанов, кранов, смесителей), установленных в различных частях системы отопления.

Каждый грамотно построенный контур содержит смесительный клапан, циркуляционный насос, устройства управления и безопасности (блоки автоматики или термостатические головки) и гидравлические устройства: коллекторы для подачи и обратки, воздухоотводчики, расходомеры, термометры, манометры, краны слива и т. п. При основательном подходе к выбору такого оборудования, обеспечивающем хороший дизайн, простоту установки и обслуживания, используются готовые обвязки — тепловые модули различных европейских производителей.

Очень важно, исходя из особенностей архитектуры здания и запросов потребителя, разработать проект со всеми решениями по водо-, тепло-, электро-, газоснабжению и канализации. Такие проекты включают в себя техническое задание, расчеты, схемы и спецификацию оборудования. Один экземпляр документации должен всегда оставаться у потребителя. По нему сервисные организации могут оценить соответствие параметров работающих систем проектируемым значениям и при необходимости внести коррективы в работу оборудования на основании расчетов. Такие проекты можно заказать в проектных бюро, институтах или фирмах, специализирующихся на полном комплексе работ по строительству инженерных систем отопления, водоснабжения, канализации.

В связи с тем, что сауна и бассейн расположены в отдалении от котельной, возникает задача прокладки различных коммуникаций — труб водоснабжения, отопления, канализации. Делать это необходимо на определенной глубине, чтобы не допустить замерзания перекачиваемых сред. Трубы необходимо закапывать примерно на 0,5 м ниже глубины промерзания, в центральной части России составляющей 1,2 м. При меньшем уровне необходимо принимать меры по обогреву коммуникаций с помощью специального электрического кабеля, расположенного и закрепленного на поверхности труб. Но и в этом случае линию нужно заглублять не менее чем на 0,7 м для предотвращения механического повреждения трубопроводов из-за возможной нагрузки на поверхность земли.

Иногда рассматривается вопрос об установке в сауне отдельных комбинированных котлов для автономного отопления и обеспечения горячей водой. Целесообразность такого выбора определяется экономическим расчетом — дешевле подводить только газ и холодную воду, чем весь комплекс систем коммуникаций от котельной. Но отопление в сауне предназначено только для создания комфортных условий в комнатах отдыха и раздевалке, получать пар придется другими способами.

Более сложным по сравнению с созданием комфорта в доме и сауне является обеспечение теплового режима в бассейне. Климатическая система частного бассейна обеспечивает вентиляцию, отопление и осушение воздуха в помещении. Причиной дискомфорта там обычно бывают значительные колебания температуры воздуха. Ее рекомендуется поддерживать строго в пределах 27-30 °С (и обязательно на 1-2° выше температуры воды). Именно такое соотношение наиболее оптимально для раздетых купальщиков. Для сравнения: во всех других комнатах загородного дома нормой считается температура воздуха 22-24 °С.

В качестве источника тепла для системы отопления и вентиляции служит теплоноситель из котла, отдающий свое тепло через радиаторы, расположенные по периметру бассейна, а также теплые полы, нагревающие поверхность пола в местах отдыха и обходных дорожек  до температуры 26 °С (этот показатель предписан санитарно-гигиеническими нормативами). В качестве оборудования для осушения воздуха в бассейнах применяют местные осушители или систему приточно-вытяжной вентиляции.

В бассейне происходит постоянная утечка тепла через стены и потолок с вентиляционным воздухом, а также вследствие охлаждения воды при испарении. Поэтому необходим постоянный подогрев воды и воздуха. Мощность устанавливаемых в котельной теплообменников для нагрева воды рассчитывается с учетом потерь тепла при испарении и доливе холодной воды. Система должна иметь достаточную производительность, чтобы за короткий период нагреть весь бассейн до рабочей температуры после его очередного наполнения. В тех случаях, когда точка росы (температура, при которой начинает происходить образование конденсата) наружного воздуха достаточна низка, все более популярным становится оборудование, использующее 100% наружного воздуха. В таких установках используются рекуператоры, обеспечивающие эффективный теплообмен между удаляемым и приточным наружным воздухом. В качестве рекуператоров используются тепловые трубы или теплообменники типа «воздух-воздух». Если температура точки росы наружного воздуха выше 15~20 °С, требуется его дополнительное осушение, поскольку воздухообмен в приемлемом количестве недостаточен для поддержания влажности на нужном уровне. При температуре наружного воздуха выше 24 °С поддерживать необходимый комфорт внутри помещения с учетом внутренних и наружных теплопоступлений становится невозможно. В этом случае необходимо охлаждение воздуха, тогда как зимой требуется его дополнительный нагрев.

Пусконаладка котельной — это запуск в работу котла с заполнением режимной карты оборудования и настройка систем отопления и вентиляции. Не простое нажатие кнопки, а сложный и кропотливый процесс регулировки горелок, программирование работы автоматики, балансирование ручных кранов или настройки смесительных контуров, удаление воздуха из системы отопления, проверка системы безопасности и срабатывания сигнализации. Обязателен также инструктаж человека, который в дальнейшем будет ответственным за эксплуатацию оборудования. Как бы ни упрощали производители интерфейс управления, свои тонкости в обслуживании техники будут всегда. На этот случай в помощь пользователю предлагается инструкция с описанием возможных проблем и способов их устранения.

Что отличает современную отопительную систему, когда она правильно спроектирована, грамотно смонтирована и настроена? Это эффективное потребление топлива в экономичном и щадящем режиме котлов и горелок, обеспечение оптимального микроклимата в различных помещениях. Четкий температурный график в соответствии с разработанной программой по запросу потребителя (например, пониженная температура в отсутствие хозяев или в ночное время, предварительное включение отопления в доме перед возвращением с работы, программируемый нагрев горячей воды и защита бойлера от возникновения и размножения в нем бактерий легионелл). Быстрая реакция на резкое изменение погоды на улице. А все вместе это означает бесконечное удовольствие от тепла и комфорта.

Существует еще ряд особенностей, с которым придется столкнуться потребителю при вводе в эксплуатацию систем отопления, работающих на природном газе. Это предоставление целого ряда документов для филиалов газопоставляющих организаций (межрайгазы, филиалы обл-газов), получивших название «газовая папка». В эту папку, как правило, входят:

• договор о сервисном обслуживании газового оборудования соответствующей организацией;

• лицензия на деятельность, выписки из протокола заседания аттестационной комиссии Ростехнадзора о проверке знаний работников сервисной организации;

• акт разграничения сферы ответственности между тремя или четырьмя организациями (форма предоставляется межрайгазами и может варьироваться). Сферы ответственности в данном случае: подземный газопровод с цокольным краном ввода, внутренний газопровод до крана на опуске, кран на опуске и газоиспользующее оборудование (котлы, плиты); системы сигнализации и автоматика, установленная на газопроводе, счетчики;

• сертификаты соответствия, санитарно-эпидемиологическое заключение, разрешение Ростехнадзора, технические паспорта на используемое котельное оборудование;

• акт о проверке и пригодности к эксплуатации дымоходов и вентиляционных каналов, выдаваемый организациями ВДПО

Без наличия этих документов пуск газа в дом производиться не будет.

Комментарии запрещены.