Автономные системы теплоснабжения

Автономные системы теплоснабжения в последнее время все чаще используются для отопления жилых зданий. Данная тенденция объясняется несколькими причинами. Во-первых, при использовании автономных систем значительно упрощается решение всех вопросов, связанных со строительством. В результате появляется возможность быстрого монтажа и запуска в работу систем отопления и горячего водоснабжения. Важно и то, что первоначальные затраты на автономную отопительную систему оказываются существенно ниже по сравнению с централизованной, т.к. не требуется проведение дорогостоящих тепловых сетей.

Параметры отопительной системы

Расходы на эксплуатацию автономных систем теплоснабжения с лихвой компенсируются рациональным расходованием тепла. Ведь объем потребления топлива сокращается благодаря более точному регулированию подачи тепла и отсутствию его потерь в тепловых сетях. По официальным данным, сейчас в тепловых сетях теряется до 40% тепла, вырабатываемого для нужд отопления.

В состав автономной системы отопления и горячего водоснабжения входят: различные генераторы тепла (отопительные котлы, горелки и устройства управления ими, бойлеры), а также сеть трубопроводов с нагревательными приборами и водоразборной арматурой. Наибольший интерес представляют отопительные котлы – наиболее распространенные и популярные источники тепла.

Выбор отопительной системы включает в себя принятие ряда решений, которые будут впоследствии определять ее эксплуатационные параметры, удобство и надежность. Кроме того, проектирование системы требует достаточно сложных расчетов, которые под силу только специалистам. Именно поэтому архитектурный проект любого дома должен содержать теплотехническую часть, адаптированную к реальным климатическим условиям и конструктивным особенностям конкретного здания. На этапе архитектурного проектирования определяется место установки отопительного котла, вид топлива, на котором он будет работать, конструкция дымохода.

Лучше всего, если проект системы отопления выполнит специализированная фирма. По оценке экспертов, на долю инженерных коммуникаций и, в частности, отопительной системы приходится от 10 до 15% общей стоимости проекта. Вдвойне хорошо будет, если эта же фирма обеспечит монтаж отопительного оборудования, пуско-наладочные работы и ее последующее сервисное обслуживание. Очень важно, чтобы в дальнейшем отопительная система правильно эксплуатировалась. По опыту фирм, занимающихся установкой и обслуживанием автономных отопительных систем, примерно 70% отказов от систем вызвано нарушением норм и условий их эксплуатации. Еще около 20% неполадок связано с неверными действиями владельцев систем, и лишь 5-10% связано с их некачественным монтажом и ошибками в проектировании.

Выбор отопительного котла

Важным этапом является выбор сердца отопительный системы – генератора тепла, или отопительного котла. Обычно необходимая мощность установки определяется исходя из теплотехнического расчета. Хотя при нормальном утеплении дома необходимую мощность можно оценить по эмпирической формуле: на каждые 10 кв. м отапливаемой площади с высотой потолков до 3 м требуется примерно 1 кВт*час тепла. При этом, исходя из растущих потребностей в тепле – в частности, для приготовления горячей воды – имеет смысл приобрести несколько более мощный котел.

Другие параметры котла: тип котла (одно- или двухконтурный), уровень автоматизации, материал, из которого сделан теплообменник (чугун, сталь или их комбинация), тип горелки, производитель. Например, ориентировочная цена котла немецкого производства с чугунным теплообменником в среднем составляет от 50 евро за 1 кВт мощности.

Оборудование производителей из Чехии, Испании, Бельгии, Италии, Канады, Южной Кореи и других стан, поставляющих отопительную технику в Россию, обойдется покупателю на 15-20% дешевле. Есть в продаже и отечественное оборудование, которое по качеству приближается к европейским стандартам и оснащается автоматикой безопасности, при этом цены на такое оборудование остаются достаточно низкими. Но главным критерием при выборе отопительного котла все же является доступность энергоносителя.

Наиболее распространенным типом отопительных котлов являются газовые. В настоящее время газовые магистрали в Подмосковье и многих других регионах достаточно разветвлены, а сам энергоноситель в стране чрезвычайно дешев. По этой причине в Подмосковье более 50% вновь возводимых домов оснащаются газовыми котлами. Но такой вариант отопления имеет целый ряд особенностей. Прежде всего, подвести к дому газ стоит немалых денег. Хорошо, если в поселке газовые магистрали подведены к границе участка. Но и в этом случае установка и подключение газового котла потребует целого комплекса мероприятий.

Для подключения газового котла индивидуального жилого дома к системе газоснабжения необходимо получить соответствующее разрешение. Для этого в местный газовый трест необходимо представить пакет документов. В последний должны входить предоставляемые продавцом оборудования сертификат соответствия на котел, сертификат соответствия на газовую горелку, разрешение местного технадзора на котел и газовую горелку, паспорта на котел и горелку. Кроме того, в пакет документов входят копия договора с организацией, монтирующей оборудование; копия ее лицензии на право осуществлять монтаж объектов газового хозяйства; а также копия договора с организацией, которая будет осуществлять сервисное обслуживание оборудования и копия ее лицензии на этот вид деятельности. Также необходимо предоставить акт разграничения полномочий между владельцем дома, обслуживающей организацией и газовым трестом. Этот перечень документов может изменяться.

Особенности котельной

Для установки в доме мощного напольного газового отопительного котла (на настенные модели это требование не распространяется) в нем должно быть выделено специальное помещение под котельную. Строительные нормы и правила (СНиП) предъявляют к помещению достаточно жесткие требования: его площадь должна составлять не менее 4 кв. м на каждый установленный в нем котел, потолки должны быть не ниже 2, 5 м, а ширина двери должна составлять не менее 80 см. Стены помещения должны быть оштукатурены, пол выровнен. Кроме того, помещение должно иметь стабильное освещение (площадь светового окна определяется из расчета 0, 3 кв. м на каждые 10 куб. м помещения) и быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией.

Забор свежего воздуха может происходить через решетку, вмонтированную в дверь или непосредственно с улицы. Минимальный размер приточного отверстия можно определить, умножив номинальную мощность котла на 8 кв. см и на 30 кв. см в случае забора воздуха изнутри здания, а под потолком должен быть выход в вентиляционный канал. В стене котельной должно быть предусмотрено выходное отверстие в дымоход. Также в котельную должны быть введены прямая и обратная трубы системы отопления, трубопровод холодного водоснабжения, труба внутренней разводки горячей воды и канализационный сток.

Электропитание осуществляется от щитка 220В через отдельный автомат защиты сети. Обязательным условием электроснабжения является введенный в помещение проводник домового контура заземления. И, конечно, в котельное помещение должны быть введены газовые трубы.

Если же магистрального газа нет, можно воспользоваться сжиженным газом. К эксплуатации на нем пригодно большинство газовых котлов, представленных на российском рынке – обычно для этого нужно всего лишь заменить форсунки, которые, как правило, входят в комплект поставки котла. Использование сжиженного газа требует установки в земле на территории участка специальной емкости, в которую по мере необходимости специальными автомобилями закачивается сжиженный газ. Стоимость установки такого оборудования зависит от размера емкости и обходится весьма не дешево.

Еще один способ решить проблему теплоснабжения при отсутствии магистрального газа – установить в доме жидкотопливный отопительный котел, работающий на дизельном или печном топливе. Это более дорогой вариант отопления, как по самому оборудованию, так и по используемому энергоносителю. Ведь кроме самого котла будет нужна емкость для топлива и оборудование для его подачи к котлу. Емкость требуется достаточно внушительная, ведь жидкотопливные котлы весьма прожорливы. Расход солярки, необходимой для поддержания в помещении нормальной температуры, при работе котла на полную мощность можно оценить по формуле: расход топлива (кг/час) = мощность горелки (кВт)х0, 1. Таким образом, чтобы перезимовать в зависимости от мощности котла и габаритов дома нужно 6-10 т топлива.

Солярку можно хранить в доме, в специальных стальных или полимерные баках с двойными стенками, обеспечивающих надежность хранения и экологическую безопасность. Стальные двустенные емкости оборудуются системой контроля герметичности, что позволяет устанавливать их на пол без металлического поддона. Полимерные баки дешевле и легче металлических, однако длительное (больше года) хранение топлива в прозрачных емкостях может привести к его физическому и химическому «старению». Несмотря на то, что такие топливные баки обладают почти стопроцентной надежностью, в доме всегда будет присутствовать едва ощутимый специфический запах солярки.

Можно установить топливные баки и вне дома, зарыв их в землю. Правда, при этом нужно выяснить, позволяют ли это сделать гидрогеологические условия – весной при высоком уровне грунтовых вод опустевшие емкости могут просто всплыть. Кроме того, закопанные в землю топливные баки придется ежегодно проверять на герметичность и освидетельствовать.

Все это оборудование увеличивает общую стоимость жидкотопливной отопительной системы. При этом стоимость первоначальных затрат на покупку и монтаж оборудования для жидкотопливных котлов обычно оказывается в 2-3 раза ниже, чем в случае установки оборудования для сжиженного газа. Но инвестиции в оборудование для хранения и подачи топлива к отопительному котлу достаточно быстро компенсируются более низкими расходами на используемый энергоноситель.

Тем не менее, жидкотопливные котлы имеют целый ряд преимуществ. Прежде всего, владелец такого котла мало зависит от внешнего мира – при правильно подобранном топливном резервуаре энергоносителя с лихвой хватает не весь отопительный сезон. Кроме того, современные дизельные котлы легко переводятся с солярки на газ – для этого достаточно заменить жидкотопливную горелку на газовую и перенастроить автоматику котла. Кроме того, в отличие от газовых, установка жидкотопливных котлов практически не нуждается в согласованиях. Единственное, что потребуется – согласование с пожарной инспекцией. Но жидкотопливные котлы требуют ежесезонного обслуживания, которое может стоить несколько сотен долларов.

Экономить на котле не стоит, так как отсутствие обслуживания приводит к снижению КПД котла и росту расходов на топливо. Для примера: двухмиллиметровый слой сажи на стенках теплообменника приводит к увеличению расхода солярки примерно на 8%. Есть и третий вариант организации теплоснабжения – с помощью электрических отопительных котлов. По цене оборудования, простоте и стоимости монтажа электрокотлы не имеют себе равных. Они чрезвычайно компактны, причем габариты котла мало или совсем не зависят от их мощности. В небольшом по размеру корпусе собрано все, что необходимо для работы такого теплогенератора. Они не требуют выделения специального помещения под котельную, для них не нужны хранилища топлива и дымоходы.

Разрешения и согласования

Ни в чем, кроме стабильного электропитания нужной мощности, электрические отопительные котлы не нуждаются. Но подключение электрического котла мощностью свыше 10 кВт подлежит согласованию с местным учреждением электрораспределения. Для этого придется получить предварительное разрешение на подключение и использование 3-х фазной линии с большим расходом мощности и согласие на оплату электроотопления по бытовому тарифу. После того, как разрешение получено и определены условия подключения, рассчитываются тепловые потери дома и определяются удельные потери тепла. Все расчеты производятся в соответствии с действующими нормативными документами, а сам расчет и технический отчёт также передаются в учреждение электрораспределения на одобрение.

Владельцу такой установки придется позаботиться лишь о нескольких существенных вещах: о надежной электропроводке, рассчитанной на соответствующую мощность оборудования, оснащении дома эффективными системами электробезопасности, стабилизаторе напряжения сети и аварийном электрогенераторе на случай непредвиденного отключения электроснабжения. Препятствием для широкого распространения электрических отопительных котлов могут стать высокая стоимость электроэнергии и ограниченные возможности распределяющих ее подстанций. И, конечно, нельзя не упомянуть о такой особенности электрокотлов, как сравнительно низкий (около 10 лет) по сравнению с газовыми и жидкотопливными котлами срок службы.

Сравнение отопительных котлов по виду топлива

Энергоноситель – газ
Достоинства: компактность, надежность, высокая степень автоматизации, высокий КПД, дешевое топливо; котлы с атмосферной горелкой работают бесшумно, есть возможность работы без электричества.
Недостатки: необходимость выделения помещения под котельную (для напольных котлов), устройство дымохода, необходимость согласования подключения в газовом тресте, высокая стоимость прокладки газовой магистрали; возможность потери мощности котла при падении давления в газовой магистрали.

Энергоноситель – дизельное топливо
Достоинства: надежность, высокая степень автоматизации, высокий КПД, независимость от перебоев со снабжением энергоносителем, возможность перехода на газ без замены котла (меняется только горелка).
Недостатки: достаточно высокая стоимость оборудования, необходимость выделения помещения под котельную, устройства резервуара для хранения топлива и топливной магистрали для его подачи к котлу, электроснабжения для работы насосов и горелки, ежегодного технического обслуживания.

Энергоноситель – электричество
Достоинства: компактность оборудования, простота монтажа и обслуживания; не требуется специальное помещение под котельную, не нужен дымоход, высокая экологичность.
Недостатки: дорогой энергоноситель, для котлов большой мощности нужно трехфазное подключение и выделение доп. электрической мощности, согласованное со службами Энергонадзора и Энергораспределения.

При выборе котла необходимо обратить внимание на его автоматику и то, какие возможности она предоставляет. В простейшем варианте отопительные котлы оснащают термостатическими котловыми регуляторами. При этом температура котловой воды задается вручную – котел автоматически разжигается при снижении температуры котловой воды ниже установленной, а при достижении заданной температуры – отключается. В состав котловой автоматики также всегда входят устройства контроля пламени и наличия тяги отходящих газов, автоматический розжиг, устройства дополнительной тепловой STB-защиты.

Кроме того, котлы дополнительно оснащают встраиваемыми микропроцессорными регуляторами, обеспечивающими выполнение разнообразных пользовательских функций, среди которых регулировка работы отопительной системы по датчику наружной температуры (это так называемое погодозависимое регулирование), позволяющая добиться минимальных колебаний температуры в отапливаемых помещениях; установка отопительного графика и его коррекции по результатам эксплуатации; возможность программирования отопления по времени для каждого из дней недели, и для каждого из контуров.

Компании-производители

Приобретение котла с более сложным набором потребительских функций и автоматикой высокого уровня обходится дороже, но эти затраты компенсируются удобством, более высоким комфортом и меньшими затратами на энергоноситель. Сейчас в продаже широко представлены отопительные котлы большинства ведущих производителей подобной техники. Это котлы компаний Viessmann, Vaillant, Buderus, Bosch, Wolf, (Германия), De Diterich (Франция), Beretta, Ferolli, Baxi (Италия), Benton, СТС (Швеция), Protherm, Dakon (Чехия), “Зиосаб”, “РусНит” (Россия) и множество других фирм из Италии и Чехии, Словакии и Южной Кореи, США и Финляндии, Франции и Голландии, Бельгии и Испании, Австрии и Турции. Многие из них выпускают весь спектр отопительного оборудования, некоторые, напротив, специализируются на конкретных видах котлов.

Большинство западных компаний имеет в России свои представительства и сервис-центры и распространяет продукцию через авторизованных дилеров, осуществляющих и квалифицированный монтаж оборудования, его гарантийное и пост-гарантийное обслуживание. Модельные ряды отопительных котлов позволяют выбрать необходимое оборудование для обогрева небольшого загородного дома или виллы, коттеджа или многоэтажного дома. Их мощность колеблется от 4-6 до 350-600 кВт*час.

Стоимость отопительного котла существенно зависит от его мощности, известности производителя и набора предлагаемой в комплекте с котлом автоматики. В случае жидкотопливного котла в его цену может не входить стоимость горелки, которая приобретается отдельно. Но покупка отопительного котла расход единовременный, гораздо интереснее, во сколько обойдется отопление загородного дома определенной площади в течение достаточно продолжительного периода времени.

В качестве объекта для такого расчета возьмем дом, используемый для постоянного проживания, с нормальным утеплением, отапливаемой площадью 200 кв. м и установленным в нем котлом тепловой мощностью 30 кВт*час. Отопительный период в Подмосковье составляет 220-250 дней, но лишь около 50 из них котел будет работать на полную мощность. Так что для расчета мы примем, что в общей сложности котел с полной нагрузкой работает примерно 100 дней в году или 2400 часов. Для сведения: согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» в Москве и Московской области в году бывает 145 дней со среднесуточной температурой -6, 5°С, 214 дней – -3, 4°С и 231 день – -2, 5°С. Не говоря уже о том, что лишь 3 месяца в наших краях имеют среднемесячную температуру выше 16°С, во время которых гарантировано не требуется дополнительный обогрев жилищ).

Исходя из этих цифр мы определим, во сколько обойдется эксплуатация отопительного котла в зависимости от используемого энергоносителя. Результат нашего расчета оказывается достаточно интересным. Несмотря на высокую цену электроэнергии за счет малой цены оборудования, достаточно дешевого подключения и монтажа, эксплуатация электрического отопительного котла оказывается сравнима с использованием жидкотопливного котла. И, конечно, несомненными лидерами остаются газовые котлы.

Тем не менее, рост цен на природный газ может свети это преимущество к минимуму. Если сейчас в Подмосковье розничная цена 1000 куб. м. природного газа составляет примерно 41 долл. (1109 руб.), то его цена для европейских потребителей достигает 300 долл. и более.. Поэтому переход на мировые цены может увеличить затраты на энергоноситель в 5-7 раз, и сделать среднегодовые расходы на эксплуатацию газовых котлов соизмеримой с жидкотопливными и электрическими.

По материалам RealEstate.ru

Смотрите также:

• Теплоизоляция вашего дома Рост тарифов на теплоснабжение жилища заставляет с особенной тщательно ...
• Как правильно определить мощность домашней электростанции Собственная электростанция (электрогенератор) в той или иной мере реша ...
• Альтернативная энергетика бесперспективна? Ниже приведен материал, опубликованный в Профиле (Альтернативная энерг ...