Помимо самого помещения, важнейшей составляющей котельной является оборудование, которое находится внутри нее. От грамотного выбора отопительной системы зависит не только ее функциональность, мощность и срок службы, но и ее безопасность для здоровья, жизни и имущества.
Так как проект котельной может предусматривать их установку и в жилом здании, и отдельно, требования для оборудования тоже отличаются. Так, если комплекс расположен в одной из комнат дома, в некоторых случаях (например, при наличии шумящей наддувной горелки) может понадобиться дополнительная звукоизоляция.
В то время как котлы, устанавливаемые в отдельных постройках, являются самым безопасным и практичным вариантом, хотя и требуют сравнительно больших капитальных вложений.
Уральский завод котельного оборудования производит котельное и дробильно-сортировочное оборудование и имеет все необходимые разрешения, лицензии и сертификаты, дающие право осуществлять деятельность по разработке проектной документации, производству и строительству.
Основное оборудование, необходимое для работы системы отопления, как правило, не зависит ни от расположения помещения, ни даже от вида топлива, используемого для его работы. Практически все котельные состоят из следующих элементов:
Отопительный котел | Основа системы отопления и горячего водоснабжения. Сжигая газ, дрова, уголь, пеллеты или электричество, он нагревает хладагент, которым является обычная вода. |
Водонагреватель | Устройство для подогрева воды, используемое для хозяйственных нужд — для принятия душа, мытья посуды и т.д. |
Расширительный бак | Емкость, в которую поступает вода, вытесняется системой отопления при повышении температуры. С его помощью трубы и радиаторы защищены от резкого повышения давления, в результате чего может произойти прорыв. |
Аккумулятор тепла | Емкость с водой или другим теплоносителем. Он собирает «лишнее тепло», выделяемое котлом, и передает его радиаторам отопления в случае сильных морозов. |
Дымовая труба | Инженерные коммуникации предназначены для удаления продуктов сгорания из котельного топлива отопления. |
Распределительный коллектор | Устройство, равномерно распределяющее охлаждающую жидкость по всем радиаторам. Без него поддерживать одинаковую комфортную температуру во всех помещениях крайне сложно. |
Циркуляционный насос | Устройство, применяемое в системе отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя. Обеспечивает необходимое давление в линии. |
Контрольные приборы и датчики охранной системы | Набор приборов, которые фиксируют температуру и давление в котле, котле и сети, а также контролируют концентрацию вредных веществ в воздухе котельной. |
Запорная арматура | Различные краны и клапаны, необходимые для регулирования потока теплоносителя в систему отопления. |
Трубопроводы | Главный элемент системы отопления — от котла и коллектора теплоноситель течет по ним к радиаторам. |
Автоматизация | Набор датчиков и оборудования, используемых для поддержания заданной пользователем температуры и давления в системе. |
Фильтр | Устройство, очищающее воду перед поступлением в котел отопления и в сеть системы отопления. |
Отопительные котлы
Котлы в этом комплексе являются генераторами тепла. В них происходит сгорание топлива, за счет которого теплоноситель (обычно вода, реже – антифриз) нагревается и подается в систему водяного отопления и в бойлер (при его наличии), необходимый для обеспечения жилья горячей водой.
Внутри такого устройства циркулирует нагретая жидкость, повышающая температуру воды, идущей на бытовые нужды.
Баки и коллекторы
Назначением расширительных баков является компенсация избыточного давления теплоносителя для устранения опасности создания в отопительной системе частного дома аварийной ситуации, при которой может произойти разрыв труб.
А распределительный коллектор, состоящий из насоса, гидравлического разделителя и гребенки, необходим для правильной циркуляции теплоносителя и его равномерное поступление в различные контуры системы (горячее водоснабжение, радиаторы, «теплые полы»).
Дымоходы и системы безопасности
Дымоходы необходимы для отведения из помещения котельной продуктов сгорания. От того, как выполнен их монтаж и подобраны параметры, зависит не только безопасность, но и эффективность работы котлов.
А задачами систем подпитки и безопасности является контроль давления циркулирующей по трубопроводам жидкости. Только первая предотвращает снижение напора из-за утечек и испарения, а вторая, наоборот, его повышение, удаляя воздух из труб.
Автоматика и арматура
Автоматика, устанавливаемая в мини котельных частного дома, необходима для работы оборудования (включения, отключения, установки требуемых параметров воздуха) в отсутствие человека и обеспечения дополнительной безопасности систем отопления и горячего водоснабжения.
Она может зависеть от электроснабжения (в этом случае котел способен работать самостоятельно до нескольких суток) или иметь механические регуляторы. Трубы и запорная арматура требуются для обеспечения циркуляции воды в системе.
Вспомогательное оборудование котельной
Для того чтобы в котле эффективно протекали процессы теплопередачи, все потоки воды, топлива и воздуха должны пройти процесс подготовки, перед подачей в агрегат. Эти задачи выполняет вспомогательные котельные установки.
Группа насосов в котельной
К вспомогательным элементам котлоагрегата относят устройства:
- системы топливоподачи;
- системы дымоочистки;
- тягодутьевые аппараты;
- питательные и циркуляционные насосы, отвечающие за движение воды по контуру;
- сепарационные устройства котла;
- установка водоподготовки.
К тягодутьевым аппаратам относятся дымососы и вентиляторы работающих в системе газовоздушных трактов котла. Первые служат для создания разряжения в топочной камере и отвода дымовых газов через дымовую трубу в атмосферу.
Они устанавливаются между газоходом и дымовой трубой, обычно вне помещения котельной, сзади котла, из-за высокого уровня шума, создаваемого при работе.
Вентиляторы предназначены для принудительной подачи воздуха в топочную камеру, для создания газовоздушной смеси на выходе из газовой горелки, для обеспечения полного сгорания топлива. Устройство также устанавливается вне здания котельной, но перед фронтом котла.
Сепарационные устройства служат для сепарации пара от котловой воды, их монтаж выполняют в верхнем барабане котла. Система водоподготовки занимается очисткой питательной воды от солей жесткости в натрий-катионитовых фильтрах для уменьшения процессов накипеобразования на котловых поверхностях нагрева котла и удаление активного кислорода в деаэрационно-питательной установке, для уменьшения коррозионных процессов во внутренних поверхностях нагрева теплогенератора.
Для питания паровых котлов, устанавливают не менее двух электронасосов, с рабочим давлением не менее 1.25 давления водяного тракта котла, и производительностью 110% от номинальной паропроизводительности всех работающих котлов.
Кроме того устанавливают два паровых насоса не менее 50% номинальной производительности котельной.
Насосы котельной подразделяются:
- Питательные — предназначены для подачи питательной воды в котел.
- Подпиточные – для подпитки контура теплоснабжения при утечках теплоносителя в магистральных сетях.
- Сетевые для циркуляции теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе. Они также используются и для водогрейных котельных.
- Насосы ХВО — в системе химводоподготовки.
- Газовое оборудование.
Подготовительные работы
Сухая стяжка пола
Установка оборудования требует ровного основания. Поэтому в первую очередь потребуется выровнять пол. Существует много способов, выбор зависит от конструкции и материала строения, а также от желаемой скорости выполнения работ:
- Традиционная мокрая стяжка позволяет получить идеально ровное основание, но высыхает она в течение 28 дней. Если ранее стяжка уже была залита, выровнять ее можно строительными самовыравнивающимися составами.
- Более быстрый способ выравнивания пола – полусухая стяжка. Она выполняется также по маякам, но рабочий раствор не жидкий, а в виде влажной цементно-песчаной смеси, которую по маякам разравнивают правилом.
- Быстры и «чистый» способ – сухая стяжка пола. Между маяками засыпается керамзит. Сверху монтируются гипсоволокнистые листы, которые сверху зашивают фанерой.
Для выравнивания стен используют штукатурку, гипсокартон или ЦСП плиты.
Описание паровой котельной
Паровая котельная – это востребованная теплогенерирующая установка, которая используется для получения пара различной температуры и давления.
В настоящее время, все больше растет спрос на паровые котельные, назначение которых – обеспечить бесперебойную работу:
- Промышленных предприятий.
- Добывающих месторождений.
- Производственных линий и процессов.
Для чего нужны паровые котельные системы? Ответ очевиден: они эффективны, не требуют больших затрат, могут функционировать в различных климатических зонах на любых доступных видах топлива.
В каком бы варианте ни была выполнена котельная паровая установка, принцип работы ее везде одинаков. При сгорании топлива в специальном пространстве выделяется тепло, которое нагревает воду в котле до состояния пара (перегретого или насыщенного). Этот выделяемый пар и является теплоносителем.
Монтажные работы
В целом монтаж оборудования одинаков для всех видов систем отопления.
Поэтому рассмотрим монтаж на примере самого распространенного и в то же время самого сложного в установке своими руками и эксплуатации газового котла.
Монтажная схема систем отопления представлена ниже.
Газовые котлы бывают двух видов: настенные и напольные.
Настенная модель
Монтаж производится при температуре воздуха в помещении от +5 до +35 градусов и влажности воздуха — не более 80%.
Монтаж начинается с отделки стен, которые нужно покрыть жаропрочным материалом, толщиной 2 мм.
Так как вентиляция в котельной частного дома имеет важное значение, вентиляционные отверстия нужно сделать на начальном этапе установки. Для этого внизу стены на высоте 30 см от пола пробивается отверстие диаметром 15 см с выходом на улицу, и вставляется пластиковая труба.
Изнутри на трубу устанавливается обратный клапан.
Для этого внизу стены на высоте 30 см от пола пробивается отверстие диаметром 15 см с выходом на улицу, и вставляется пластиковая труба. Изнутри на трубу устанавливается обратный клапан.
Таким же образом делается вытяжное отверстие. Схема вентиляции представлена на рисунке.
Особенно, вентиляция нужна, если окно и дверь герметичны.
Теперь можно производить монтаж непосредственно самого оборудования. Сначала к стене прикрепляется кронштейн для котла, который, как правило, входит в комплектацию.
Минимальная высота расположения котла составляет 80 см от пола. Кронштейн нужно прикрепить параллельно полу.
При выполнении работ своими руками проверить это можно строительным уровнем.
После закрепления котла, в наивысшей точке системы нужно установить расширительный бак и воздушный кран.
Для предотвращения засорения теплообменника, на трубу подвода воды нужно установить угловой сетчатый фильтр. На фильтр с двух сторон, а также на патрубки, желательно установить шаровые клапаны.
В будущем это позволит менять фильтры без слива воды из системы. После этого нужно сделать подключение к дымоходу.
Теперь надо соединить трубы с соответствующими патрубками котла, предварительно убрав заглушки от изготовителя. Труба поступления воды подключается сверху, а труба возврата – снизу.
Следующим этапом является обвязка. Котел нужно подсоединить к трем системам: газовой, гидравлической, электрической.
Подсоединение оборудования к газопроводу лучше делать не своими руками, а с помощью сертифицированного специалиста.
Электрическая обвязка и гидрообвязка могут быть выполнены своими руками. Схема гидрообвязки позволит наглядно увидеть подключение.
Обвязка осуществляется с соблюдением следующих условий:
- Горячие газы и вода в теплообменнике должны двигаться противотоком, в противном случае может произойти взрыв. После завершения гидрообвязки, все подключения нужно тщательно осмотреть и желательно повторить осмотр некоторое время спустя;
- Если в отопительной системе был антифриз, то его нужно слить и промыть оборудование несколько раз во избежание взрыва.
Перед монтажом котла обязательно должны быть установлены:
- вентиль/газовый кран;
- счетчик;
- сигнализатор загазованности;
- термозапорный клапан.
Электросистема должна быть оснащена автоматикой, которая предотвратит замыкания и перегревы. Перед первым запуском, оборудование нужно наполнить водой для проверки герметичности.
Но сначала нужно отключить котел от сети и открыть встроенный вентиль, находящийся в нижней части котла.
Напольная модель
Напольные котлы являются намного мощнее навесных, поэтому чаще всего размещаются в отдельном помещении.
Для напольного оборудования пол должен быть ровным и прочным для равномерной нагрузки на все ножки. Лучше, если это будет цементная стяжка.
После установки котла с бойлером, оборудование нужно подвести к дымоходу, а затем к системе отопления дома с установкой фильтра, защищающего от засора.
При подключении к водоснабжению, врезку в водопровод нужно разместить максимально близко к входу трубы в дом.
Это обеспечит бесперебойную подачу воды и высокое давление воды в системе. Затем производится обвязка оборудования.
Установка котлов на твердом и на жидком топливе: требования
Котлы на жидком топливе обычно работают шумно.
В основе своей, правила по обустройству помещений одинаковы независимо от того, на каком виде топлива они работают. Несмотря на этот факт, имеется ряд отдельных требований в плане обустройства дымохода, а также обустройства места для складирования топлива. Как правило, требования упомянуты в паспорте, и они сводятся к следующему:
- Рабочая толщина дымохода не должна быть меньше размеров выходного патрубка, причем на всей его длине.
- В конструкции дымохода должно быть наименьшее количество колен, при этом он должен быть прямым.
- В нижней части стены необходимо оборудовать отверстие для приточной вентиляции, из расчета 8 см. квадратных на один киловатт мощности.
- Продукты сгорания могут выводиться либо через кровлю, либо через стену.
- Ниже уровня дымохода следует расположить специальное отверстие для прочистки, облегчающее процесс ревизии и обслуживания.
- Дымоход монтируется из негорючего и газонепроницаемого материала.
- Котел следует установить на негорючее основание, тем более, если полы в помещении деревянные. Сначала на пол укладывается асбест, затем листовой металл и лишь потом — котел.
- Если котел на угле, то к нему предъявляются дополнительные требования, так как угольная пыль считается взрывоопасной.
Следует также обратить внимание на то, что дымоход можно выводить, как через кровлю, так и через стену с применением негорючего проходного узла. Здесь следует упомянуть о котлах, работающих на жидком топливе.
Их функционирование связано с рядом недостатков, которые необходимо учитывать. Во-первых, они издают много шума, а во-вторых, от них исходит специфический запах горючего материала. Естественно, что такой котел вряд ли можно устанавливать в кухне, да и в жилых помещениях (а также в нежилых, но в пределах дома), просто не имеет никакого смысла. Для таких котлов необходимо предусматривать отдельно стоящие помещения. Именно поэтому, такие котлы практически не применяются для отопления жилых домов (частных построек)
Здесь следует упомянуть о котлах, работающих на жидком топливе. Их функционирование связано с рядом недостатков, которые необходимо учитывать. Во-первых, они издают много шума, а во-вторых, от них исходит специфический запах горючего материала. Естественно, что такой котел вряд ли можно устанавливать в кухне, да и в жилых помещениях (а также в нежилых, но в пределах дома), просто не имеет никакого смысла. Для таких котлов необходимо предусматривать отдельно стоящие помещения. Именно поэтому, такие котлы практически не применяются для отопления жилых домов (частных построек).
Автоматизация котельной
Технологические котловые процессы, характеризуются взаимосвязанными параметрами рабочих сред: давлением пара, воды, газа, разряжением в топке, количеством первичного воздуха, питательной воды и газа.
Система защиты котельных обеспечивает:
- регулировку тепловых процессов;
- контроль в водяном, воздушном и топливных системах;
- управление технологическими процессами;
- сигнализацию об аварийном состоянии котлоагрегата.
Она может быть частичной, регулирующей только некоторые этапы производства и комплексной, когда обслуживание оборудования осуществляется без персонала.
Основные задачи автоматизации:
- Регулировка объема воздуха и топлива, в соответствии с режимными картами по нагрузке котлагрегата.
- Обеспечения тяги в топочном устройстве и на выходе из парогенератора.
- Подпитка котловых труб водой.
- Регулировка параметров пара и горячей воды.
Различают система автоматики:
- С регулировкой по отклонению параметров, то есть управление зависит от изменения контролируемого параметра.
- Непрерывного действия, при изменении контрольного значения регулирующий орган воздействует на параметр плавно.
- Многопозиционное регулирование — система выбирает одно из возможных положений – включено/включено.
- Прямого воздействия с использованием энергии контролируемой среды.
- Непрямого воздействия с использованием энергии внешнего источника (электро, пневмо, гидро).
Требования к газовым котельным
Перечислим основные требования к котельным при установке газовых котлов:
- Габариты помещения для котельной по высоте – минимально 2,5 метра, по объему не меньше 15 м3.
- Устанавливать в помещении котельной, находящейся в пределах здания, разрешается только отопительные агрегаты, имеющие мощность до 150 кВт. Если выбран котел с мощностью более 150 кВт, то для оборудования котельной правила регламентируют возведение отдельного стоящего сооружения или пристроя. Но примыкать и иметь общие наружные стены такой пристрой может исключительно с помещениями нежилого типа (с гаражом, мастерскими, санузлами, кладовкой или гардеробной).
- В случае установке модели котла, работающей не на газе из магистрального трубопровода, а от баллона со сжиженным газом, хранить газовые баллоны в помещениях котельных недопустимо. Хранить баллоны можно только отдельно, а для подачи газа в котел выполняют прокладку трубопровода.
- Пристрой для котельной, в случае общей наружной стены с нежилыми помещениями здания, может оборудоваться двумя входными дверями, для удобства – и на улицу, и в здание. Но требования к внутренней двери в здание должны удовлетворять нормам пожарной безопасности (термостойкие материалы и высокая степень огнестойкости).
- Строить отдельное помещение котельной или пристрой следует из огнестойких материалов. Конструкции должны иметь характеристики по пожарной безопасности – по огнестойкости не менее 45 мин, и невозможность воспламенения внутренних поверхностей при возгораниях от котла.
- Оборудование газовым котлом (и любым твердотопливным котлом также) требует прочного отдельного фундамента, как вариант – устраивают бетонные полы, армированные сеткой.
- В помещении котельной обязательно наличие подведенной воды и канализации, поскольку отопительная система должна быть обеспечена подпиткой, а слив воды периодически необходим. Утепление помещения и обеспечение теплоизоляции и/или обогрева водопроводных и канализационных труб также обязательны.
- Требования к освещенности котельной – обязательна организация естественного освещения, а также электроосвещение. Минимальные значения освещенности 0,03 м2 светопрозрачного остекления на один кубометр объема котельного помещения. Самая маленькая котельная (15 м3) требует площади оконного остекления 0,45 м2.
- Требования по части вентиляции и кондиционирования стандартные, кратность воздухообмена для котельных нормируется = 3 (полная смена воздуха в объеме помещения трижды в час). Естественную вентиляцию обеспечивают встроенной в оконную раму форточкой и продухом в нижнем уровне входных дверей. Как вариант – в дверях делают окно для вентиляции, имеющее сетку. Площадь и зазора, и вентиляционного окошка должна быть минимум 0,025 м2.
Возможно размещение газового котла и в кухонном помещении, для чего потребуется выполнить особые требования строительного регламента. Как правило, в кухнях устанавливают самые компактные модели газовых агрегатов.
Для установки газовых котлов в кухня нормы требуют:
- Устанавливать в кухнях разрешается только отопительные агрегаты, имеющие мощность до 30 кВт.
- Агрегат устанавливают или подвешивают на кронштейнах на наружную стену дома. Материал стеновой конструкции разрешается только группы НГ (негорючий), допускается облицовка жаростойкими панелями.
- Габариты помещений для котельных по высоте – минимально 2,30 метра, по объему от 15 м3.
- Требования к освещенности – минимум площади светопрозрачного остекления должен быть 1/3 от площади пола.
- Обязательное устройство принудительной вентиляции с механическим побуждением, также и для применяемых моделей котельных агрегатов с закрытыми горелками, и при установке дымоходов коаксиальной конструкции.
Монтаж мини котельной
Установка мини котельной
Первое, что нужно сделать перед монтажом мини котельной — прочитать её инструкцию от начала и до конца. Особенно тот раздел в котором описывается монтаж.
Мало просто прочитать то, что там написано, еще нужно выполнить все это на практике.
Требования по монтажу мини котельных могут быть самыми разными, например такими:
- Использование определенного вида теплоносителя, например только воды.
- Подключение через гидравлический разделитель (гидрострелку).
- Требования к сечениям трубопроводов.
- Требования к помещению, в котором будет располагаться отопительный аппарат.
- Если вы хотите использовать комнатные термостаты или другую автоматику, то сначала необходимо выяснить их совместимость.
В общем случае, монтаж мини котельной должен быть проще и быстрее, чем монтаж обычного электрического котла.
Ведь вам не придется подключать циркуляционный насос, группу безопасности и расширительный бак. Все это уже встроено в конструкцию.
В случае, если объема встроенного расширительного бака недостаточно для данной системы, нужно установить дополнительный расширительный бак.
Ее нужно применять в случае, если в системе больше одного циркуляционного насоса.
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.
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.
