Домашний теплоцех

Где рождается тепло

Котельная представляет собой набор теплового оборудования, реализующего принцип косвенного нагрева воздуха в помещении. В котельной высвобождается внутренняя энергия топлива в виде тепла, которое передается теплоносителю, циркулирующему по замкнутому контуру. Проходя через отопительные приборы, он повышает их температуру, отчего воздух и нагревается. Еще одной функцией котельного оборудования является обеспечение горячего водоснабжения (ГВС). Система отопления включает котел, блоки автоматического регулирования и защиты, циркуляционный насос, расширительный бак, трубопроводную арматуру и отопительные приборы (как правило, радиаторы). Стоимость котельной и особенности ее эксплуатации зависят от технических характеристик агрегатов, из которых она скомпонована.

Главным действующим лицом в котельной и системе отопления является котел. Его мощность, как правило, распределяется между обогревом помещений и ГВС в отношении примерно 3:1. Требуемая мощность котла оценивается из расчета 1 кВт на10 м2площади в хорошо утепленном здании с высотой потолков3 м.

Передача тепла от сжигаемого топлива к теплоносителю происходит в теплообменнике котла. Горячие газы в результате сгорания топлива поднимаются в топке котла вверх, где передают тепло стенкам теплообменника, который, в свою очередь, нагревает движущийся теплоноситель. Остывшие газы выводятся через дымоходную систему наружу.

Теплообменники современных котлов выполняют, как правило, из чугуна или стали. Чугунные меньше коррозируют и имеют срок службы более 50 лет. Стальные теплообменники изнашиваются быстрее, но они легче чугунных и дешевле. Еще одна разновидность этих устройств — медные теплообменники, они отличаются чрезвычайной стойкостью к коррозии, но их недостатком является тенденция к прогоранию в случае утечки воды.

В настоящее время производители постоянно совершенствуют конструкции теплообменников, стремясь облегчить проведение профилактических работ в котельной. Существуют модели теплообменников, позволяющие вынимать их из котла для ремонта, замены или прочистки без разборки всей конструкции.

В состав котельной может входить уже упоминавшийся циркуляционный насос. Принудительная циркуляция теплоносителя по контуру немыслима без данного устройства. Если же применен способ естественной циркуляции, когда разностью давлений в подающей и обратной трубах более легкая теплая вода вытесняется вверх холодной водой, то циркуляционный насос отсутствует. Правда, подобная система требует относительно большого диаметра труб, чтобы вода смогла естественным путем преодолеть сопротивление трубопровода.

В котельной никак не обойтись также без трубопроводной арматуры, уводящей теплоноситель в контур и возвращающей его назад к теплообменнику котла. Все компоненты системы отопления должны соответствовать друг другу по качеству, в том числе и арматура: купив дорогой «навороченный» котел, не экономят на трубах. Важно помнить и о химической несовместимости некоторых материалов (например, нельзя стыковать в одной котельной алюминиевые и медные трубы).

По конструктивному исполнению котлы бывают одноконтурные и двухконтурные. В первом случае имеем дело с узкой «специализацией» котельной, работающей только на отопление. Во втором решаются две задачи — отопления и ГВС.

Иногда для нагрева воды и отопления применяют автономные одноконтурные системы, когда один теплогенератор работает только на отопление в холодное время года, а другой используется в качестве водогреющего устройства. Это означает, что в котельной может появиться еще один агрегат — водогреющий.

Водогреющее устройство может быть проточным или же накопительным (бойлер). При проточном методе вода нагревается, проходя через теплообменник, а сам нагрев включается при наличии расхода воды, т.е. при повороте крана. В накопительном, или емкостном, варианте тонкая спиралевидная трубка, по которой течет теплоноситель, проходит через «стоячую» воду, находящуюся в емкости. Пополнение резервуара происходит по мере потребления горячей воды. Величина емкости выбирается такой, чтобы при существующем расходе воды за минуту выливалось не более 0,1 ее объема. Это нужно для того чтобы поступающая в емкость холодная вода успевала нагреваться.

 

Что сжигаем в топке

Котлы (а вслед за ними и котельные) классифицируются и по используемому виду топлива: газовые, жидкотопливные, комбинированные. При электрическом нагреве теплоносителя котел называют электрическим.

Пуск газовых котельных требует немалого количества согласований с различными инстанциями и получения разрешений на подводку газовой магистрали, на применение котла и горелки в данном сочетании и т.д.

Жидкотопливная (дизельная) котельная может работать на солярке и мазуте. Для нее не требуется такого количества разрешительных документов, но добавляются хлопоты по подведению подъездных путей для топливозаправщика, транспортировке и хранению топлива (а его в расчете на один отопительный сезон понадобится от 7 до 10 т). Кроме того, нужно, чтобы жидкое топливо не замерзало, да еще выдержать достаточную удаленность хранилища от жилья для обеспечения безопасности последнего.

Твердотопливные котельные работают на дровах, угле, отходах деревообрабатывающей промышленности и т.д. К их плюсам нужно отнести автономность, а к недостаткам — невозможность полной автоматизации процесса отопления: твердотопливные котлы нуждаются в периодической загрузке топлива, которая производится вручную.

В электрических котлах теплообменником служит бак с установленными в нем трубчатыми электронагревателями (ТЭНами). Электрокотлы мощностью до 12 кВт выпускаются в двух вариантах электропитания — однофазном и трехфазном. При мощности, превышающей 12 кВт, котел может быть только трехфазным. Специальные блоки управления позволяют экономить электроэнергию, не допуская ее перерасхода, т.е. котел не включается на полную мощность, когда этого не требуется (например, в межсезонье). При этом используются программаторы, с помощью которых можно задать любые режимы работы котла, а также их смену по нужному графику. Можно обеспечить и дистанционную установку режимов (в том числе с мобильного телефона или компьютера — и не только в электрокотельных), чтобы не бегать каждый раз в помещение котельной для нажимания кнопок.

Котельные, в которых установлены комбинированные котлы со сменными горелками, помогают сочетать преимущества разных видов топлива.

 

Необходимые ограничения

В любом случае от функционирования котельной зависят комфорт и безопасность жильцов загородного дома. Поэтому выбирать ее конфигурацию и оборудование лучше на этапе архитектурного проектирования. Но «встроить» в дом помещение, отягощенное суровыми требованиями к взрыво- и пожаробезопасности, даже на проектной стадии очень трудно. Если площадь участка позволяет, то лучше построить котельную за пределами дома. Это даст возможность установить теплогенератор необходимой мощности (и даже с некоторым запасом), не задумываясь о производимом котлом шуме, особенно при задействовании наддувных (вентиляторных) горелок.

Да и полезная площадь в доме увеличится, не говоря уже о повышении пожаробезопасное.

И тем не менее на практике существуют три вида котельных: встроенная, пристроенная и отдельно стоящая. Предъявляемые к ним требования диктуются нормами, прописанными в соответствующих СНиПах, а также «Инструкции по размещению тепловых агрегатов, предназначенных для отопления и горячего водоснабжения одноквартирных или блокированных жилых домов Минстроя РФ.

Так, в качестве теплогенераторов допускается применять только изделия полной заводской готовности с температурой теплоносителя до 115° С (для воды) и давлением теплоносителя до 1,0 МПа.

Если необходимая для отопления и ГВС мощность меньше 60 кВт, отдельное помещение под котельную не требуется — можно разместить котел в кухне или какой-либо другой комнате.

Если же суммарная мощность, включающая мощность отопления и мощность ГВС, больше 60 кВт, но не превышает 150 кВт, то котельная должна быть расположена в отдельном помещении. Этаж при этом может быть любой (в том числе цокольный или подвальный). Помещение должно иметь высоту не менее2,5 м, а его объем и площадь — обеспечивать удобное обслуживание теплового оборудования, для чего требуется не менее15 м3плюс0,2 м3на 1 кВт мощности отопительного котла. В помещении должна быть предусмотрена вентиляция, обеспечивающая необходимый для горения топлива приток воздуха (не меньше трехкратного воздухообмена в час). Ограждающие стены помещения сооружаются из материала, не допускающего распространения огня.

Если же показатель суммарной мощности находится в пределах 150-350 кВт, то появляются более жесткие ограничения: котельная может быть расположена в отдельном помещении лишь на первом или цокольном этаже жилого здания или же в пристройке к нему. Противопожарные и вентиляционные требования при этом остаются в силе, так же как минимальная высота помещения (2,5 м). Стена пристройки не должна быть связана со стеной жилого дома. Расстояние от пристройки до окон дома по горизонтали не должно быть меньше1 м.

Нельзя «нагружать» котельную дополнительными несвойственными ей функциями (например, развешивать в ней белье для просушивания, складировать топливо и т.д.). Подобные действия снижают безопасность эксплуатации теплового оборудования. Для газовой котельной предписываются особые нормы взрыво- и пожаробезопасности. Газовая котельная, оснащенная электрооборудованием, попадает в разряд взрывоопасных помещений. Поэтому электрооборудование полностью выносится за ее пределы. Разрешается оставлять только специальный светильник — во взрывобезопасном герметичном исполнении. При использовании обычного светильника его располагают снаружи за окном, направляя свет внутрь помещения котельной. Газ вводится в котельную через изолирующий фланец.

Для котельных, работающих на твердом (но непылеобразном) топливе, требования чуть помягче, чем для газовых, — здесь можно пользоваться фонарями полугерметичного исполнения. Но электропровода все же должны быть скрытыми, лучше упрятанными в стальные трубы, а для запитки розеток используется пониженное напряжение в 42 В.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.