Организация газовой котельной. Часть 1

*Процесс оформления разрешительной документации для подключения загородного дома к магистральному газопроводу может занимать около года, а суммарные финансовые затраты, без учета стоимости газового отопительного оборудования и земляных работ, составят от 300 до 500 тыс. руб.

Установка счетчика должна быть предусмотрена в проекте газификации и осуществлена при монтаже ввода газопровода в дом. Устройства различаются по принципу работы — диафрагменные и мембранные, а также по типу оплаты: с карточкой предоплаты и с периодической платой за потребленный газ. Первые из них являются электрозависимыми, а вторые — электронезависимыми. На карточку предоплаты предварительно вносят деньги, затем ее вставляют в счетчик, и по мере расходования газа средства списываются. При покупке счетчика любого типа необходимо знать диаметр присоединительной резьбы (обычно 1¼"). Приборы работают бесшумно и оснащены блокиратором, исключающим обратный ход газа. Температура рабочей среды должна быть в диапазоне от —30 до +50°С. Средний срок службы — 25 лет, поверочный интервал — 10 лет.

Именно из-за множества факторов, которые следует учитывать при определении мощности котла, для этого необходим профессиональный теплотехнический расчет. В частности, нужно принимать во внимание не только площадь дома, но и климатическую зону, где он находится; возможные теплопотери через стены, окна, перекрытия и пр.; предполагаемые пиковые нагрузки на систему ГВС; наличие таких потребителей тепла, как бассейн, приточно-вытяжная вентиляция, отдельно стоящие постройки (баня, теплицы и т. п.).

Основная функция такого котла — отопление здания, но если агрегат укомплектован накопительной емкостью (бойлером), то он может также нагревать воду и для системы ГВС, теплых полов, бассейна и пр. Подобное решение оправданно, когда имеется потребность в большом количестве горячей воды (объем отдельно стоящего бойлера бытового назначения обычно составляет 100–260 л). Если место позволяет, можно установить сразу несколько накопителей. Однако из-за необходимости в дополнительном оборудовании система с одноконтурным котлом обойдется гораздо дороже двухконтурного теплогенератора. К тому же ее нельзя назвать экономичным решением, поскольку котел будет регулярно включаться (потребляя газ и электроэнергию), чтобы поддерживать заданную температуру воды в накопителе даже тогда, когда горячую воду не расходуют.

Такие агрегаты изначально рассчитаны как на отопление, так и на подготовку горячей воды, которая нагревается непосредственно в котле за счет находящегося внутри него проточного теплообменника (пластинчатого, битермического и пр.). Однако одновременно обслуживать обе системы агрегаты не могут, а приоритетом обычно обладает ГВС. Иными словами, когда открывают кран горячей воды, котел переключается на ее нагрев. Конечно, дом при этом даже зимой сразу не выстудится (тем более хорошо теплоизолированный), но при активном потреблении горячей воды температура в помещениях может стать некомфортной.

Достоинства двухконтурных котлов заключаются в их компактности и невысокой цене в сравнении с одноконтурными теплогенераторами, укомплектованными бойлером. Кроме того, они действительно экономичны, так как нагревают воду для ГВС только тогда, когда в ней есть потребность. Но имеются у них и свои минусы. Во-первых, получить большой объем горячей воды в проточном режиме невозможно: 9–15 л/мин в зависимости от мощности котла. На то, чтобы принять душ, этого хватит, но если в то же время пустят горячую воду из другого крана, то душ может стать бодрящим. Во-вторых, вода начинает литься не сразу, а с некоторой задержкой. Справиться с такими неудобствами позволяют двухконтурные котлы, оснащенные небольшими бойлерами на 20–50 л для создания запаса горячей воды, только вот поддерживать ее температуру котлу придется постоянно, что обернется увеличением расхода газа и электроэнергии. С двухконтурным теплогенератором можно использовать и отдельно стоящий бойлер, но такая комбинация обойдется дороже, чем одноконтурный котел и тот же бойлер.

Современные модели настенных котлов имеют мощность от 12 до 60 кВт, они компактны и обладают сравнительно небольшим весом (агрегат на 24 кВт весит около 25–30 кг). Но главное — экономят место в доме, так как согласно СНиП 41-01-2003 настенные теплогенераторы мощностью до 35 кВт допустимо устанавливать не в котельных, а на кухнях и в коридорах, помещения которых отвечают требованиям безопасности (оборудованы вентиляцией и пр.).

Напольные котлы — это мощные габаритные агрегаты, применяемые для отопления домов большой площади (настенные теплогенераторы в этом случае придется подключать по каскадной схеме) и нуждающиеся в котельной соответствующих размеров. Стоит отметить, что в отличие от настенных, напольные модели котлов, как правило, продаются в неполной комплектации (отдельно нужно покупать насос и др.).

Основные виды автоматики — термостатная и электронная. Последняя, в свою очередь, бывает с постоянной либо погодозависимой температурой котла, а также с функцией погодозависимого управления радиаторным отоплением с поддержкой смесителей (имеются в виду смесительные краны, регулирующие температуру теплоносителя в отдельном отопительном контуре путем смешивания воды из котла с водой из обратной линии).

Термостатная — самый простой и дешевый вариант автоматики, надежный, но малоэкономичный по затратам на энергоносители. Возможности электронного управления в данном случае минимальны. Включение-выключение горелки осуществляется за счет термостата: как только температура в котле достигает установленного значения, контакт срабатывает, и горелка выключается.

Электронная автоматика с функцией погодозависимого управления радиаторным отоплением — наиболее эффективное решение. В частности, в комплект такой автоматики входит датчик наружной температуры, устанавливаемый на фасаде дома с северной стороны. При настройке контроллера определяют температурный коэффициент, отражающий зависимость температуры теплоносителя в отопительном контуре от изменения погодных условий: чем холоднее на улице, тем горячее теплоноситель. Для достижения теплового комфорта во всех помещениях и максимального энергосбережения монтируют дополнительные термостатические головки на каждом радиаторе. Сочетание погодозависимой автоматики и термостатических головок позволяет точно отслеживать и своевременно корректировать температуру во всех комнатах.

Для дома постоянного проживания лучшим выбором будет электронная автоматика с погодозависимой температурой двухконтурного котла и с функцией поддержки смесителей. Притом котел должен иметь запас мощности, чтобы нагрев бойлера не был приоритетным. Ведь когда готовится горячая вода, отопление отключается, а это не очень удобно. Чтобы котел мог одновременно обслуживать и систему обогрева, и ГВС, ему нужна дополнительная мощность. Так, если для отопления дома требуется мощность 30 кВт, а для нагрева бойлера (200–300 л) еще 20 кВт, то надо ставить агрегат на 50 кВт.

Если хозяева появляются в доме только в выходные дни, целесообразно использовать схему с погодозависимой температурой котла и прямым контуром отопления. При отсутствии расхода горячей воды котельная будет работать исключительно на обогрев. Современная автоматика позволяет задать температуру воздуха в помещении не только в режиме «день-ночь», но и в режиме «будни-выходные». Так что можно выбрать мощность котла, достаточную лишь для системы отопления. Однако в случае обычного газового котла в осенне-весенний период, когда на улице 0...+5°С, помещения будут перегреваться, поскольку температура теплоносителя в нем не может быть ниже 45–55°С (это связано с фактором выпадения конденсата внутри котла). Выход из положения — использовать схему со смесителем, но тогда вырастет стоимость автоматики, либо установить конденсационный котел, способный работать и на низких температурах.

Обычные котлы расходуют для нагрева воды только тепло, получаемое при сжигании топлива. А конденсационные используют также тепло от дымовых газов, получая его за счет конденсации содержащегося в них водяного пара в особом теплообменнике. Такие агрегаты гораздо дороже простых теплогенераторов, зато намного экономнее расходуют электроэнергию и газ. К тому же в них установлены безфакельные горелки, производящие инфракрасное излучение, благодаря чему топливо сгорает полностью и сокращается количество вредных выбросов в атмосферу. Температура дымовых газов на выходе из котла составляет около 40°С, и можно отводить их через пластиковые дымоходы.

Для достижения высокого КПД котел должен нагревать теплоноситель до 50°С (это меньше, чем в стандартных системах отопления), то есть снижение расхода газа будет происходить в основном в межсезонье, когда можно обогреваться за счет теплых полов (для которых достаточно 50°С). Зимой же, при радиаторном отоплении, агрегат неминуемо будет выходить на более высокие температуры, чем нужно для конденсационного режима, и экономии топлива уже не получится. К тому же одноконтурному котлу с бойлером придется нагревать теплоноситель до более высоких температур всякий раз, когда возникнет потребность в горячей воде. Добавим, что при использовании конденсационных котлов площадь радиаторов должна быть больше, чем в стандартном случае.

Атмосферные горелки. В такие устройства газ подается за счет давления, образующегося в магистральной сети. Поскольку у них нет вентилятора, они практически не создают шума и стоят значительно дешевле наддувных. Теплогенераторы с атмосферными горелками могут работать не только на магистральном, но и на сжиженном газе, для чего потребуется замена форсунок и перенастройка оборудования.

Вентиляторные (наддувные) горелки. При помощи электровентилятора они смешивают газ с воздухом, обеспечивая более стабильный режим горения топлива. Такие устройства стоят недешево да и в эксплуатации тоже дороги. Шума от них немало, так что оборудование ставят в отдельных котельных или изолируют специальным звукопоглощающим кожухом.

Наддувная горелка

Атмосферная горелка

Такие дымоходы подходят только для котлов с закрытой камерой сгорания. По сути, это труба, вставленная в другую трубу. По внутреннему каналу с помощью вентилятора из топки отводятся газы, а по внешнему — засасывается воздух для горения топлива. Коаксиальный дымоход допускает горизонтальный вывод через наружную стену (с уклоном 1–2º вниз), притом длина трубы может быть всего 1–3 м. Таким образом, его использование позволяет серьезно сэкономить на сооружении дымоходной системы. Однако важно иметь в виду, что дымовые газы могут направляться в сторону фасада здания, а значит — портить его внешний вид, разрушать отделку (штукатурку, кирпич) и даже затягиваться в дом через открытые окна. Кроме того, зимой высок риск образования наледи в приточном канале и, как следствие, остановки котла из-за нехватки воздуха. Если выводить коаксиальный дымоход вертикально (через крышу или через стену, а затем по фасаду в утепленной шахте), он обойдется существенно дороже обычного.

Дымоход можно вывести наружу либо через крышу, либо через ограждающую стену котельной. Диаметр дымового канала определяется диаметром патрубка котла (он зависит от конструкции и мощности агрегата), и это в первую очередь необходимо учитывать при устройстве дымохода, проходящего через помещения. Ведь шахту для него возводят в процессе строительства дома, и если выяснится, что по тем или иным причинам возникла нужда в более мощном котле, чем предполагалось ранее, то застройщик окажется в трудном положении. Если подсоединить котел к дымоходу меньшего диаметра, чем требуется, газоснабжающая организация откажет в подключении дома к газопроводу, так как для нормальной работы оборудования будет недостаточно тяги. Вот почему еще на этапе проектирования здания так важно точно определиться с моделью котла.