Когда нет доступа к централизованной системе отопления, приходится сооружать автономную котельную. Если профессионально подойти к делу, котельная в частном доме обеспечит высокую отдачу (КПД) отопительной системы в целом, а ее эксплуатация будет безопасной и долговечной.
Котлы различаются по ряду параметров – используемое топливо, мощность, способ установки, принцип работы (одноконтурные и двухконтурные).
Топливо для отопительных котлов Котлы в частных домах могут функционировать на таких видах топлива: природный и сжиженный газ – дешевый топливный ресурс, газовые котлы можно переводить с одного вида газа на другой; твердое топливо – за работой твердотопливного котла надо следить и регулярно подбрасывать в него дрова, уголь, торфяные брикеты, кокс; жидкое дизельное топливо (солярка) – жидкотопливные котлы выручают в ситуации, когда поблизости нет ни газовой магистрали, ни возможности подвозить сжиженный газ в баллонах, а если со временем появится перспектива обзавестись газом, то его легко перенастроить на лучший вид топлива; электричество – дорогой, но экологически чистый топливный ресурс.
Неплохо иметь два котла, электрический и на твердом топливе, чтобы сократить расход электроэнергии. Твердотопливные котлы популярны в регионах, где нет газа и часто отключают электричество. Дрова или уголь загружаются вручную, но есть модели с автоматической подачей, работающие на гранулированном твердом топливе с минимальным образованием золы Как определить мощность котла Чем обширнее отапливаемое пространство, тем мощнее должен быть котел. Добавляем расход мощности на подогрев воды для душа, ванной, кухни и естественные потери тепла. Приблизительный расчет (пример): Чтобы отопить 10 кв. м дома, требуется 1 кВт мощности. Если общая площадь дома составляет 150 кв. м, то требуемая мощность котла равна 15 кВт 10% на горячее водоснабжение, теплопотери 20% на резервный запас, иначе оборудование будет физически изнашиваться, работая на пике технических возможностей.
Получаем мощность отопительного котла не менее 19,5 кВт. Сравнение способов установки По способу установки отопительные котлы подразделяются на две группы: напольные – для них требуется отдельное помещение (котельная) и соблюдение в нем некоторых обязательных требований; настенные – в компактном по размеру корпусе собраны теплообменник, циркуляционный насос, расширительный бак, система отвода продуктов сгорания, автоматика управления и обеспечения безопасности, температурные датчики и т.д. Максимальная мощность настенной мини-котельной – 60 кВт. Если мощность не превышает 35 кВт, ее можно устанавливать в кухне, прихожей. Малые габариты, возможность обойтись без отдельного помещения – все это актуально для частных домов малого и среднего размера.
Газовый настенный котел чувствителен к химическому составу воды. Чтобы оборудование не вышло рано из строя на жесткой воде, рекомендуется ставить на водопровод фильтр или по окончанию отопительного сезона каждый раз делать ревизию котла и труб Напольные котлы незаменимы при отоплении обширных площадей. В напольном исполнении отопительные агрегаты занимают гораздо больше места, их приходится доукомплектовывать самостоятельно, но есть один очень весомый плюс – у них долгий срок службы. Различия в принципе работы Одноконтурный котел предназначен только для отопления здания. Чтобы подавать воду в систему горячего водоснабжения, такой агрегат надо дополнить 100-150-литровым накопителем для воды, нагреваемой от котла (бойлером).
Одноконтурный котел с бойлером целесообразен, если в доме выливают из кранов много горячей воды. Иначе имеем перерасход энергии, так как котлу придется постоянно греть воду, которой почти не пользуются. Кроме того, для бойлера придется выделить свободное место в помещении. В двухконтурный котел изначально заложены две функции – он и отапливает здание, и подогревает воду. Внутрь него установлен проточный змеевик. Котел поддерживает систему отопления, но когда в доме кто-то открывает горячую воду, нагрев теплоносителя в ней прекращается и происходит переключение на систему горячего водоснабжения. Разница в работе одноконтурного и двухконтурного котла: а) 1 — одноконтурный котел, 2 — система отопления, 3 — горячее водоснабжение, 4 — бойлер, 5- холодная вода б) 1 — двухконтурный котел, 2 — система отопления, 3 — горячее водоснабжение, 4 — холодная вода Двухконтурные котлы рационально спроектированы, вода для горячего водоснабжения нагревается только при надобности в ней. В зависимости от мощности агрегата в минуту производится 10-15 литров горячей воды.
Этого мало, если горячей водой в доме пользуется одновременно несколько человек, но проблема легко решается, так как можно купить двухконтурный котел с вмонтированным в корпус небольшим бойлером на 25-50 литров для того, чтобы был ее запас. Определяем оптимальное место для котельной Допустим, вы затеяли масштабный ремонт старого частного дома. Котельная в нем должна быть непременно, однако устаревшая планировка ограничивает возможность размещения ее в доме. Нельзя втиснуть котельное оборудование в крохотное помещение без вентиляции, нельзя тянуть дымовую трубу снизу доверху через спальню или гостиную. Можно, конечно, соорудить для котельной пристройку к загородному дому, однако вряд ли это архитектурное излишество удачно впишется в общий вид. Остается еще строительство отдельно стоящей котельной – хорошая, но дорогостоящая идея. Отдельно стоящая котельная не должна располагаться слишком близко к дому.
Но если расположить ее далеко, будут потери тепла из-за неоправданно длинной тепломагистрали А при новом строительстве процедура проектирования котельной внутри дома никаких проблем не вызывает, если заранее изучить требования к установке котлового оборудования: объем помещения для отопительных котлов мощностью до 30 кВт должен составлять не менее 7,5 м3, от 30 до 60 кВт – 13,5 м3, свыше 60 кВт – 15 м3; высота потолков – не менее 2,2-2,5 м, ширина входных дверей – 80 см; норма естественного освещения – 300 кв. см остекления на 1 м3 помещения, окно должно быть с фрамугой для проветривания; трубы для подвода газа к газовым котлам брать только металлические, гибкие шланги использовать запрещено; в схеме электропитания котла необходимо предусмотреть реле тепловой защиты, а в помещениях с котлом, работающим на газе, надо устанавливать газовый анализатор – прибор, улавливающий утечку газа и подающий сигнал на аварийное перекрытие газовой трубы; от соседних помещений котельная должна отделяться стенами из материала с нулевым индексом распространения пламени – бетон, кирпич, дерево с огнезащитной пропиткой; по вопросам взрыво- и пожаробезопасности проект согласуется с пожарной инспекцией.
Подробно обо всех нормах и правилах написано в СНиП по котельным установкам с шифром II -35-76, Своде правил СП-41-104-2000 по проектированию автономных теплоснабжающих систем, документе МДС 41-2.2000, в котором изложены предписания по размещению агрегатов для отопления и подогрева воды в малоэтажной жилой застройке. Место под котельную выбирается в каждом конкретном случае индивидуально с учетом технических особенностей и финансовых возможностей владельца — первый этаж дома, цоколь, подвал, пристройка, чердак или отдельно стоящее строение Соблюдение многочисленных требований диктуется не бюрократией, а техникой безопасности.
Отдельно стоящая котельная – это хлопоты с возведением фундамента, капитальных стен, подводкой труб и их теплоизоляцией, но зато в доме вы получаете отсутствие на 100% вредных химических примесей, неизбежно сопровождающих любой процесс горения, и полную уверенность не пострадать во время несчастного случая, вероятность которого мизерна, но теоретически не исключается. Что надо знать о вентиляции котельной Работающему котлу для поддержания процесса горения нужен кислород, и его приходится брать из воздуха. Необходимо также не дать угарному газу накапливаться в помещении котельной и проникать в дом. Притоку свежего воздуха в помещение котельной по отношению к оттоку положено быть троекратным. В котельной надо сделать приточную и вытяжную вентиляцию. Для естественного вентилирования котельной в противоположной от котла стене прорубается канал диаметром 13-15 см при мощности котла до 35-40 кВт и 17 см при большей мощности. В него вставляется вентиляционная труба, укомплектованная заслонкой и сеточкой. Естественную вентиляцию котельной легко сделать самостоятельно. Но она не позволяет контролировать приток и отток воздуха, качество вентиляции зависит от погодных условий
Если котельная размещена в обособленном помещении, то подачу воздуха снаружи можно обеспечить через жалюзийные решетки, устанавливаемые непосредственно во входной двери – в нижней ее части. Норматив на размер приточных отверстий – не менее 8 см2 поперечной площади на 1 кВт мощности котла, если воздушная тяга происходит с улицы. Вентиляцию котельной связывают и с вентиляционной системой всего дома. Если воздух поступает изнутри, размер отверстия надо рассчитывать, исходя из другого норматива – 30 см2 на 1 кВт. Альтернативой естественной вентиляции или дополнением к ней является принудительная вентиляция. Чтобы сократить потребление электроэнергии, ее подключают к котловому оборудованию – вентиляторы будут вращаться только при работающем котле. В газовой и дизельной котельных вентиляционную систему следует поместить в корпус во избежание воспламенения, взрыва. Новшеством для тех, кого интересует специфика устройства котельной в частном доме, станут автоматизированные климат-системы. Они поддерживают заданные климатические параметры в помещении в автоматическом режиме и изменяют их при необходимости без участия человека. Котельная в пристройке с вертикальным дымоходом из стали на естественной тяге. Более долговечной будет керамическая труба. Как вариант можно рассмотреть керамический дымоход в стальном корпусе. Он сохраняет преимущество по долговечности, но более прост в монтаже Все отопительные котлы оснащены камерой сгорания открытого или закрытого типа. Для оборудования с закрытой камерой сгорания ограничений по объему помещений нет, наличие окна тоже не обязательно.
В первом случае дым отводится наружу посредством естественной тяги через вертикальную дымовую трубу. Часть воздуха из помещения уходит туда же, и поэтому приходится обеспечивать постоянное проветривание помещения. Во втором случае продукты горения удаляются из камеры принудительно с помощью вентилятора через особый двойной дымоход – коаксиальный. В нем одна труба вложена в другую. По внутренней движется дым, по внешней в обратную сторону поступает необходимый для поддержания горения воздух. Длина обычного вертикального дымохода – не менее 5 метров. Его конец должен выступать за пределы верхнего конька крыши, и не всегда технически возможно соорудить под него сквозную шахту Дымоход по принципу «труба в трубе» более короткий и может быть направлен горизонтально. Для обоих типов дымоходов важно, чтобы площадь сечения дымовой трубы была не меньше площади сечения патрубка, к которому она подключается. И, наконец, несколько слов о конструкции горелок. Они бывают атмосферными и наддувными. Устройства первого типа используются только в газовых котлах. Газ в них подается за счет давления, образующегося в газовой магистрали или баллоне. Слышно, как горит пламя, иного шума нет. В устройствах второго типа вентилятор смешивает газ с воздухом, чтобы горение было более ровным. С шумом вентилятора приходится мириться. Котлы с наддувными горелками работают и на газе, и на дизельном топливе, для них требуется дымоход меньшего сечения. В коаксиальном дымоходе воздух с улицы, проходя по трубе, нагревается от внутреннего канала, по которому движутся продукты сгорания. Воздух попадает в топку подогретым, что уменьшает расход топлива и повышает КПД оборудования Отделка котельной изнутри Кирпичные и бетонные стены котельной штукатурят и красят водоэмульсионной краской. Дополнительная декоративная отделка – керамическая плитка, металлические облицовочные панели.
Оставлять поверхность стены в исходном виде не стоит. Она пылит, и это вредит работе котельного оборудования. В деревянном доме стены пропитывают огнезащитным составом. Сверху их рекомендуется обшить листами негорючего гипсокартона и тоже оштукатурить, а за котлом для перестраховки прикрепить к стеновой поверхности листы алюминия. Оштукатуривание – это еще одна защита от влажных испарений, огня, иных воздействий. Повысить уровень огнестойкости можно с помощью специальной термостойкой штукатурки. Она выдерживает высокотемпературный нагрев и даже открытое пламя от 30 мин. до 2,5 часов.
Пол выравнивают цементно-песчаной стяжкой. Прочности обычной керамической плитки не хватает, чтобы устилать ею пол, так как котельное оборудование довольно тяжелое, и есть риск уронить какой-нибудь увесистый предмет. Более надежным будет керамогранит. Плитка из этого материала сверхпрочная, не боится нагревания до высокой температуры и огня. От случайной протечки убережет сливной желоб. Если это сделать не получается, то по периметру на высоту 5-10 см от пола надо проложить гидроизоляцию, а котел поднять на постамент, избавив тем самым от возможного контакта с водой. Его легко соорудить из кирпичей и облицевать керамогранитом, предназначенным для пола. Плитка на стенах и на полу котельной поможет содержать помещение в надлежащей чистоте. Ее укладка ничем не отличается от подобной операции в других помещениях, но важно до начала работы точно выполнить разметку всех точек входа коммуникаций Керамический гранит на пол лучше выбирать светлый с матовой текстурой. На нем не так заметны следы от обуви и пыль.
Под потолком в котельной находятся трубы, провода. Чтобы их замаскировать, делают короб из того же гипсокартона, что был использован на стенах. Короб снаружи штукатурят и окрашивают. В нем имеет смысл оставить ревизионные окошки и закрыть их металлическими съемными решетками. Нет разницы, какие окна устанавливать в котельной — пластиковые или деревянные. При пожаре гореть будут и те, и другие. Пластик к тому же начнет плавиться и выделять токсические вещества. Сооружение модульных котельных А как быть, если место для установки котельного оборудования в доме отсутствует, возводить отдельную постройку тоже нет возможности, а котельная для загородного дома очень нужна? В этом случае выручит модульная котельная. Она имеет заводскую комплектацию и монтируется быстро. Максимальный объем помещений для обогрева таким способом составляет 1300 м3. Сам модуль представляет собой небольшой мобильный домик (контейнер), длина которого не превышает 2,5 м. Изготовлен он из двойного прочного металлического каркаса с утеплителем из специального волокна.
Модульная котельная в комплектации имеет 3-слойную трубу с теплоизоляцией для подвода к дому длиной 6 м, которую при необходимости можно удлинить. Оборудование доставляется в готовом виде и требует только подключения. Модульная котельная мощностью 10 кВт вполне справляется с задачей отопления частного дома и снабжения его горячей водой. Ее можно демонтировать и перевезти в другое место Для эксплуатации модульно-блочной котельной нужно: установить контейнер рядом с домом; подвести электричество (220В); заготовить топливо (твердое или дизельное в зависимости от типа котла); заполнить систему отопления водой. В устройстве модульной котельной предусмотрено резервное электропитание, которого хватает на поддержку нормального режима эксплуатации в случае отключения электричества в течение суток. Температура теплоносителя регулируется автоматически. Модульную котельную можно приобрести в стандартном исполнении или спроектировать на заказ, исходя из собственных потребностей. Установку рекомендуется поручить специалистам
