Автономные инженерные системы загородного дома

Опубликовано ДОМ ИДЕЙ - ср, 03/12/2014 - 16:32

Искра жизни

В каждом конкретном случае при обустройстве частного дома приходится решать непростую задачу. Поиск оптимальной конфигурации оборудования производится с учётом потребностей и особенностей дома по мощности, степени регулируемости и удобства эксплуатации системы.

 

То, что коммуникации дело серьезное известно всем, но часто только теоретически. Когда дело доходит до строительства дома, об этом порой вспоминают слишком поздно. Хотя об отоплении и водоснабжении дома лучше задуматься ещё до того, как в основание фундамента заложен первый камень, то есть на этапе проектирования. При прокладке всех необходимых коммуникаций в уже построенном здании неизбежно придётся сверлить отверстия в стенах и перекрытиях. Кроме того, может быть полезно (а при напольном исполнении котлов даже обязательно) предусмотреть отдельное помещение котельной.

Конечно, любой архитектурный проект должен содержать теплотехническую часть и, как правило, её содержит. Однако такие общие расчёты обычно плохо адаптированы к реальным условиям эксплуатации и часто вообще не учитывают современные технологии. Самостоятельно разобраться без специальной подготовки в особенностях работы и преимуществах того или иного типа оборудования в сжатые сроки практически невозможно. При существующем разнообразии выбор конкретной модификации оборудования будь то отопительные котлы, бойлеры для нагрева воды или насосные станции, весьма затруднителен. Иногда из соображений экономии предпочтение отдаётся более дешёвым изделиям сомнительного качества, что приводит к самым плачевным результатам вплоть до возникновения аварийных ситуаций.

Профессионалы подразделяют всё оборудование на две составляющие: собственно систему отопления и водоснабжения (трубы, радиаторы и т.д.) и оборудование котельной. Эти составляющие связаны настолько тесно, что бессистемный подход к вопросу проектирования, закупа и монтажа приводит обычно к плачевным результатам. Если одна бригада вешает радиаторы, вторая укладывает тёплые полы, а третья ставит котёл, за конечный результат отвечать как правило некому. Одни кивают на других, а страдает за всё это хозяин.

Именно поэтому проект систем отопления / водоснабжения / водоотведения лучше заказать в компании, специализирующейся непосредственно на монтаже подобных систем и их последующем обслуживании. В идеале компания должна иметь опыт работы с оборудованием различных производителей. Опытный специалист примет во внимание все особенности и пожелания и предложит оптимальный в данном конкретном случае вариант комплектации. В итоге владелец сбережёт время, деньги и при этом сэкономит на монтаже коммуникаций.

Начало начал

Если есть возможность подключиться к газовой сети, то разумно будет выбрать именно газовый котел, как самый экономичный. Такой агрегат может быть в одноконтурном, либо двухконтурном исполнении. В первом случае котёл работает только на систему отопления. Двухконтурный котёл ещё и способен самостоятельно обеспечить дом горячей водой. Учитывая то, что многие современные модели котлов имеют встроенный накопительный бак для горячей воды, подобный выбор вполне оправдан. Например, такую схему сегодня часто используют для индивидуальных домов площадью до 200 м2, где применяют двухконтурные котлы мощностью до 30 кВт. В домах большей площади целесообразнее устанавливать одноконтурные котлы большей мощности, а для приготовления горячей воды использовать отдельный накопительный бойлер.

Настенные котлы могут быть с одним из двух типов камеры сгорания: открытой или закрытой. Котлы с открытой камерой сгорания забирают воздух для горения из помещения, в котором они расположены. При этом необходимо обеспечить соответствующий приток, чтобы отработанные газы естественным образом могли выходить в дымоход. Котлы с закрытой камерой сгорания лишены этого неудобства. Воздух в камеру подаётся принудительно и таким же образом выбрасывается наружу. Специально для этой цели предусмотрен коаксиальный дымоход из двух труб, одна в другой.

Всё оборудование в целом можно разбить на некоторые условные группы, имеющие разное качество, долговечность, надёжность, экономичность, комфортность и функциональные возможности. Исходя из поставленных задач, пожеланий и финансовых условий и происходит выбор конкретных моделей. Многие производители теплового оборудования собирают свои изделия из комплектующих разных поставщиков. Кооперация в такой высокотехнологичной сфере дело обычное: один специализируется на горелках, другой на электронной начинке.

Однако бывает, что предприятие-изготовитель производит собственно только корпус котла и его сборку. Так и возникают периодически «модные» активно рекламируемые марки, которые потом и обслуживать-то некому. Насколько корректно при этом элементы согласованы по техническим характеристикам, все ли комплектующие имеют высокую надёжность, выясняется только многолетним опытом эксплуатации. Поэтому приобретая столь ответственный агрегат, как отопительный котёл, стоит поинтересоваться, как давно производитель присутствует именно на нашем, российском рынке.

Экономичный котёл - это современный котёл с электрическим розжигом, оснащенный погодозависимой автоматикой и программируемым комнатным термостатом. Дело в том, что подбор котла по мощности производится исходя из характерной зимней температуры, хотя реально по-настоящему холодных дней в сезон не так много, а следовательно, и потребности в генерации тепла большую часть года существенно меньше расчётных. Автоматизация же обеспечивает до трети экономии газа.

Решение о том, как должен работать котёл в конкретный момент времени осуществляется микропроцессорным регулятором отопления автоматически, в зависимости от потребностей в тепле и горячей воде, с учётом внешних погодных условий и сделанных программных установок. Если запрограммировать сутки и дни недели по индивидуальной программе, в отсутствие хозяев котёл будет поддерживать скажем +16°С, а вечером после прихода с работы +22°С. В итоге реальная экономия газа составит сотни кубометров за отопительный сезон.

Так, почти у всех современных котлов, погодозависимая автоматика (компенсация по уличной температуре) входит с стандартный комплект котла, и для того, чтобы ей воспользоваться - необходимо только приобрести датчик уличной температуры и настроить котёл. При работе в таком режиме котел автоматически будет понижать температуру теплоносителя (радиаторов) при повышении температуры на улице, или наоборот. То есть исключается характерный для городских квартир эффект, когда на улице потеплело, а радиаторы по-прежнему греют «на полную». За счёт постоянной регулировки и появляется экономия газа, а стоимость самого датчика окупается меньше, чем сезон.

 

Технические особенности системы отопления частного дома

Как правильно рассчитать мощность котла. Ответ тут однозначный - сначала нужно рассчитать теплопотери помещения, а уже исходя из них подбирать оборудование.

Для грубой оценки можно воспользоваться методикой расчета по укрупненным показателям, когда берётся 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади с учетом стандартных потолков до 3 м. Однако необходимая мощность котла сильно зависит от уровня теплозащиты наружных стен, герметичности окон и климатических условий местности.

При этом необходимо помнить, что в большинстве случаев при использовании двухконтурного котла подбор мощности производится исходя из потребностей по горячему водоснабжению, а не отоплению. Именно поэтому мощность котла для дома площадью 200 м2 обычно составляет 26-32 кВт. Более грамотный метод - сделать теплотехнический расчёт по специальной методике.

При отсутствии подобного расчёта владелец рискует получить промерзающий подвал, нехватку горячей воды в точках разбора, жару в одних помещениях и недостачу тела в других.

 

Параметры системы отопления

Наиболее часто встречаемая при выборе отопительного оборудования ошибка - неверный расчёт гидравлики системы, когда неправильно подбирают циркуляционный насос и диаметр труб. Трубы могут быть использованы самые разные: медные, пластиковые, металлопластиковые, реже стальные.

Желательно одного типа, который выбирается из соображений обеспечения заданных характеристик: гидравлических, эксплуатационных, финансовых. Если система монтируется с помощью пластиковой трубы (полипропилен, металлопластик, сшитый полиэтилен), нужно учитывать, что при температуре теплоносителя 75-90°С (бытовые котлы выдают не более 90°С) пластик начинает очень быстро стареть.

Через радиатор должна всегда идти циркуляция определенного количества горячей воды и отопительный прибор не должен прятаться в нишах. Номинальная мощность отопительных приборов предполагает его подключение по оптимальной схеме, то есть подача сверху, а обратка снизу. Не все знают и то, что максимальная мощность радиатора указывается, как правило, при подаче теплоносителя с температурой 95°С, а при подаче 70°С его мощность снижается практически в 2 раза. При работе системы отопления с расчетной температурой до 75°С мощность (количество секций) необходимо увеличить.

При однотрубной разводке теплоноситель переходит последовательно от одного радиатора к другому. При этом последний радиатор в «цепочке» может быть значительно холоднее первого, так как теплоноситель остывает в каждом радиаторе. Управлять системой с однотрубной разводкой сложно. Невозможно без специальных приёмов перекрыть доступ теплоносителя только в один радиатор, так как при этом перекрывается доступ и во все остальные.

Температуру в помещениях легче регулировать, если применяется так называемая двухтрубная разводка. При этом к каждому отопительному прибору подведены обе, подающая и обратная, трубы. Температура входящего теплоносителя на всех радиаторах будет одинакова. Способы выполнения двухтрубной разводки в доме могут быть разные. Трубы могут быть разведены «звездой», когда к каждому отопительному прибору от общей «гребёнки» тянется две трубы. Такая схема отопления обладает хорошей регулируемостью, тепловой и гидравлической теплоустойчивостью, позволяет использовать скрытую прокладку трубопроводов. При схеме «шлейф» в более выгодном положении находятся расположенные ближе к источнику тепла радиаторы.

Помимо котла, труб и радиаторов в отопительную систему входят и устройства для регулировки системы (расширительный бак, терморегуляторы, циркуляционный насос) и группа безопасности (манометр, запорный клапан, автоматический воздухоотводчик, предохранительные клапаны).

Расширительный бак необходим для стабилизации давления теплоносителя в системе. При нагреве жидкость увеличивается в объёме и излишки поступают в ёмкость расширительного бака. При снижении температуры вода уходит обратно в трубу. Размер расширительного бака обычно составляет 8-12% от объёма системы.

Все современные системы отопления имеют расширительный бак закрытого типа. В нём теплоноситель не может вылиться наружу и не соприкасается с воздухом, то есть не испаряется и не насыщается кислородом (исключается коррозия внутренней поверхности труб и радиаторов). К тому же бак закрытого типа можно поставить в любой точке системы. Дополнительно в систему встраивают фильтры очистки воды, чтобы взвешенные частицы не попадали в отопительный контур и теплообменник котла.

Первым делом устанавливают радиаторы. Далее следует прокладка трубопроводов, монтаж стояков отопления, установка поэтажных коллекторов (если выбрана такая схема разводки). Чтобы полнее использовать все возможности выбранного котла и бойлера, требуется грамотно выполнить их гидравлическую обвязку в зависимости от моделей, конфигурации разводки и количества контуров отопления. Поэтому не стоит доверять установку агрегатов кому попало. При совместной работе нескольких котлов на одну систему отопления с переменным расходом воды (несколько отдельно регулируемых зон отопления) рекомендуется применять гидравлический разделитель («гидравлическую стрелку»). Трубопроводы монтируют после установки бойлера и расширительного бака. Далее устанавливают насосы, отводчики воздуха и грязеуловители. После этого система отопления опрессовывается.

Как правило, современный дом имеет достаточно сложную отопительную систему, объединяющую несколько независимых контуров. Идеальным решением в таком случае является использование специальных систем быстрого монтажа отопительного контура, или как их ещё называют, насосных групп. Такие устройства имеют все необходимые детали для подключения к котлу всего спектра необходимого оборудования. Все насосные группы разработаны под решение определенных задач, поэтому остаётся только выбрать нужную модификацию.

Не следует пренебрегать сервисным обслуживанием отопительного оборудования. Как и любая сложная техника, котлы нуждаются в проведении регламентных работ, которая позволяет избежать возникновения аварийных ситуаций, продлить срок службы оборудования и предотвратить рост потребления топлива.

Азбука тепла