Помоги проекту - поделись книгой:
Если вы решили подключиться к централизованной канализационной системе, то для этого необходимо обратиться в организацию, эксплуатирующую данную систему (обычно это производственное управление водопроводно-канализационного хозяйства, и можно получить разрешительную документацию на подключение как к централизованной системе водоснабжения, так и к канализации). Данная организация выдает не только разрешение на подключение, но и условия, на которых оно осуществляется, при этом указывается место возможного подключения и его схема.
Для получения разрешительной документации и технических условий подключения необходимо представить следующие документы:
✓ заявление на получение технических условий для подключения к централизованной канализационной системе;
✓ техническое задание на проектирование дома – в том случае, если дом строится (разрешительную документацию на подключение к системам канализации и водоснабжения можно получить до полной готовности проекта дома, но техническое задание, оформленное соответствующим образом проектной организацией, должно быть на руках);
✓ ситуационный план – схему расположения здания, к которому производится подключение централизованной канализации.Чтобы составить ситуационный план, необходимо осуществить геодезическую съемку. Подобные работы выполняются организацией или специалистом, имеющими лицензию на проведение данного вида работ. При этом на плане местности должны быть нанесены существующие подземные коммуникации. В случае если прокладка трассы трубопровода канализации планируется в области, где уже имеются какие-либо подземные коммуникации (например, проложен телефонный кабель), потребуется согласование с организациями, которые осуществляют эксплуатацию данных коммуникаций.
Проще всего заказать прокладку внешней системы канализации в разрешающей организации (в той, которая эксплуатирует централизованную канализационную систему). Это вариант самый простой, но не всегда самый дешевый – многие специализированные компании выполняют прокладку и подключение дешевле, причем весьма существенно. Однако, заключая договор на проведение таких работ, следует проверить наличие лицензии, иначе возникнут проблемы при сдаче дома (канализационной системы) в эксплуатацию.
С точки зрения эксплуатации канализационной системы подключение к централизованной канализации является не самым дешевым вариантом, но зато самым удобным. Ведь в этом случае приходится беспокоиться только о внутренней канализации, в то время как при организации автономной канализационной системы владелец загородного дома должен беспокоиться обо всем канализационном комплексе, начиная от бачка унитаза и заканчивая обеззараживанием бытовых отходов.Выбирая систему канализации, определяясь с ее видом (подключение к централизованной канализационной системе, выгребная яма, биотуалет, поле поглощения, биохимическая система очистки и т. д.), следует знать:
✓ планируемые объемы бытовых стоков;
✓ тип грунта на участке;
✓ сезонное или постоянное проживание планируется в доме;
✓ удаление дома от водоемов и водозаборов.
Такая информация позволит сделать выбор еще на стадии эскизного проектирования дома и исключить непредвиденные расходы, неизбежные в случае отсутствия планирования.
Устройство автономной канализации загородного дома
Не всегда в поселке имеется централизованная канализация – бывает, что подобные изыски цивилизации не дошли в российскую глубинку, а бывает, что поселок является новостроем и устройство централизованной канализационной системы ожидается со дня на день. Но даже если оно вот-вот ожидается, до ее подключения нужно как-то жить. И приходится устраивать автономную канализацию.
Если ваш загородный дом небольшой и предназначен для сезонного проживания 2–3 человек, то можно вообще не подключаться к централизованной канализационной системе – расходы могут оказаться велики, а удобства не столь значимы. Зато можно обустроить автономную канализационную систему в самом простом варианте –
Многие специалисты утверждают, что выгребная яма – это весьма отсталая система и от нее давно пора отказаться, ведь существуют гораздо более прогрессивные, удобные и безопасные системы автономной канализации, но при этом почему-то не торопятся уйти от использования выгребных ям. Тем более что современная выгребная яма – это не просто яма, заполненная различными дурно пахнущими отходами и наполняющая окружающую среду неаппетитными ароматами, а вполне надежное сооружение, не издающее никаких запахов.
Объем выгребной ямы рассчитывается просто: на одного постоянно проживающего в доме человека следует предусмотреть минимум 0,5 м3 ямы. Желательно сделать яму «с запасом» (табл. 2.1).Таблица 2.1. Размеры выгребной ямы в зависимости от количества проживающих человек
Для начала выкапывается котлован нужного размера (обычно выгребную яму устраивают таких размеров: 2,5–3 м длина, 0,8–1 м ширина, 1,5 м глубина). Затем стены котлована изолируются слоем жирной глины (0,25–0,3 м). При этом глина тщательно уплотняется, чтобы исключить появление трещин – эта «прокладка» должна надежно отделять содержимое выгребной ямы от внешней среды.
После устройства глиняного замка стены ямы обкладываются кирпичом (оптимально использовать силикатный кирпич – он является самым водостойким), камнем или бетонируются. Поскольку содержимое выгребной ямы является жидким, да еще и агрессивным, то необходима надежная гидроизоляция. В качестве ее используется слой цементного раствора (им оштукатуриваются стены) и поверх – слой битума (Рис. 2.1).
Для снижения расходов на обустройство выгребной ямы можно изготавливать стены из досок (древесины хвойных пород). В этом случае необходимо плотно подгонять доски друг к другу, затем конопатить все щели и покрывать стены двумя слоями битума в качестве гидроизоляции.
Дно ямы должно иметь уклон в сторону люка. Оно обустраивается так же, как и стены: сначала слой жирной глины, затем укладка кирпичей, камня, бетонирование или настилка досок, затем – гидроизоляция.
Возможно также устройство выгребной ямы из бетонных колец (аналогично колодцу). Для выгребной ямы достаточно 2–3 колец диаметром 1,5–2 м. После того как кольца установлены на место, их нужно оштукатурить цементным раствором и покрыть слоем битума для гидроизоляции.
Когда сама яма готова, устраивается перекрытие. Самый простой и дешевый вариант – перекрытие из деревянных щитов с гидроизоляцией из рубероида (щиты просто обиваются им). У такого перекрытия имеется существенный недостаток: оно недолговечно (дерево подвержено гниению, а рубероид в условиях агрессивной среды быстро теряет гидроизолирующие свойства). Сложнее, но гораздо надежнее изготовить перекрытие из железобетона (Рис. 2.2).
Для последующей очистки выгребной ямы в перекрытии предусматривается люк, обычно размером 70 × 70 см. Люк должен иметь две крышки: одна располагается над перекрытием, а вторая – на уровне почвы. Перекрытие изолируется слоем жирной глины (0,25–0,3 м) и засыпается грунтом.
Минусом выгребной ямы является необходимость контроля ее заполнения. Когда выгребная яма заполняется, нужно вызывать ассенизационную машину для очистки – следовательно, приходится еще устраивать подъездную дорожку к яме (Рис. 2.3). Если проживание в доме сезонное или наездами, то очистка требуется раз в несколько сезонов. Если в доме даже при сезонном использовании проживает несколько человек, то очищать выгребную яму приходится раз в сезон.
Если дом предназначен для постоянного проживания или семья довольно большая, то одной выгребной ямой не обойтись либо придется очищать ее несколько раз в месяц, да еще и ограничивать использование воды для бытовых нужд (например, отказаться от принятия ванны или душа, заменив эту процедуру легкими обтираниями губкой). В этом случае проблему сточных вод придется решать с помощью индивидуальных очистных сооружений.
Обычно индивидуальные очистные сооружения представляют собой
Септик – это емкость для отстаивания и первичной очистки сточных вод. Такая емкость может быть изготовлена из полиэтилена, пластика, металла, бетона. Самыми дешевыми являются септики из полиэтилена и пластика. Они имеют еще один плюс: их легко устанавливать (эти септики немного весят). К минусам полиэтиленовых и пластиковых септиков относится небольшой срок эксплуатации – материалы довольно хрупкие и подверженные внешним воздействиям (особенно сильно полиэтилен и пластик разрушаются в морозные зимы – материалы обладают низкой морозоустойчивостью). Так что сэкономленное при приобретении полиэтиленового или пластикового септика приходится доплачивать за счет частой замены.
Металлические септики отличаются прочностью, но они подвержены коррозии, особенно в условиях агрессивной среды сточных вод. Можно использовать септики из нержавеющей стали, но цена на них весьма далека от демократичной.
Оптимальным по соотношению «цена/качество» является бетонный септик. К плюсам бетона относится его устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды, бетон не гниет и не ржавеет. Недостатком бетонного септика является сложность установки, но это компенсируется длительным сроком эксплуатации. Единственная проблема бетонного септика – гигроскопичность материала, поэтому требуется устройство надежной гидроизоляции корпуса.
Стандартный септик состоит из трех камер, соединенных друг с другом. Соединение выполняется таким образом, что скорость перемещения стоков между камерами очень мала, и они могут отстаиваться, разделяясь на фракции. При этом твердая фракция выпадает в виде осадка на дно, а газообразная выходит из септика, перемещение продолжает жидкая фракция. К моменту выхода сточных вод из септика практически вся твердая фракция удаляется, а воды осветляются примерно до 65 %. Такое осветление еще недостаточно, чтобы сточные воды можно было сразу сбрасывать в водоем или даже просто в грунт там, где они могут просочиться в систему водоснабжения или даже в сад. Поэтому после септика сточные воды должны отводиться для дальнейшей фильтрации либо в фильтрующие колодцы, либо в фильтрующие канавы, либо на поле поглощения.
Следует помнить, что септики нуждаются в периодическом обслуживании, так как осевшую на дно твердую фракцию необходимо регулярно удалять. Периодичность обслуживания – примерно раз в год (в зависимости от объема септика и объема сточных вод). Выбирая септик, необходимо учитывать суточный объем сточных вод: в соответствии с санитарными нормами анаэробный процесс их брожения (процесс, протекающий при отсутствии кислорода) должен длиться трое суток, поэтому объем септика должен быть как минимум в три раза больше, чем суточный объем сточных вод.
Фильтрующий колодец – простейший и самый малогабаритный вариант подземной фильтрации сточных вод, поступающих из септика (Рис. 2.5, 2.6).
Фильтрующий колодец используется, если объем сточных вод не превышает 1 м3. При больших объемах следует использовать фильтрующую траншею или поле поглощения (фильтрующее поле) (Рис. 2.7).
Поле поглощения можно устроить, если грунт на участке песчаный, а грунтовые воды залегают достаточно глубоко – не выше 1,5 м (чтобы не было инфильтрации грунтовых вод сточными водами). Поскольку в России большинство грунтов – глина и суглинок, приходится устраивать искусственный поглощающий слой из песка и щебня.
Недостаток поля поглощения в том, что под него приходится выделять довольно солидный кусок участка. Так, для семьи из 5 человек по существующим нормативам следует выделить минимально 20 м2 под поле поглощения. При этом над полем поглощения нельзя сажать деревья, располагать какие-либо постройки, подъездные дороги и т. д. Допускается только разбивка клумб. Поэтому, занимаясь планировкой участка, размещением малых архитектурных форм (например, беседок, пергол и т. д.) и хозяйственных построек, следует сразу же предусмотреть, где будет располагаться поле поглощения и каким образом к нему будут подводиться воды из септика.
В принципе, в почве есть бактерии, которые способны очистить любые сточные воды до идеально чистого состояния. Так что теоретически достаточно было бы сливать сточные воды в поле поглощения, прямо в почву. Но на практике процесс очистки сточных вод почвенными бактериями очень долгий, да еще и их активность в холодное время года значительно снижается (почти до полной остановки). Поэтому для повышения эффективности очистки сточных вод используются
Если проживание в доме сезонное, то бактерии, имеющиеся в септике, могут погибнуть при отсутствии эксплуатации септика. В таком случае требуется восстановить популяцию. Минус заключается в том, что во время процесса восстановления пользоваться канализацией нельзя.
Комплекс из обычного септика, биоактиваторов и поля поглощения позволяет очистить сточные воды до 95 %.
Без поля поглощения можно обойтись, если использовать более сложный в устройстве септик, в котором может осуществляться многоступенчатая очистка сточных вод на основе биохимической системы (все те же биоактиваторы). Такие септики
Рис. 2.7. Фильтрующая траншея: 1 – нижняя гравийная подушка; 2 – крупнозернистый песок; 3 – нижняя дренажная труба; 4 – верхняя гравийная подушка; 5 – верхняя дренажная труба; 6 – насыпной грунт; 7 – гидроизоляция; 8 – вентиляционный стояк
Применению аэротенков препятствуют имеющиеся у них недостатки: необходимость ограничивать применение ряда моющих средств, которые могут неблаготворно повлиять на анаэробные бактерии, чувствительность к колебаниям нагрузки (если вдруг резко возрастет нагрузка – увеличится слив, то аэротенк уже не будет обеспечивать должную очистку сточных вод). Самой большой проблемой аэротенков является возможная гибель анаэробных бактерий из-за отсутствия питания, поэтому их не рекомендуется использовать в домах, предназначенных для сезонного проживания. Или каждый раз придется консервировать аэротенк, а по возвращении – выращивать новую колонию анаэробных бактерий. Причем это выращивание занимает не один день. Хуже всего то, что, если аэротенк уже законсервирован, дом фактически остается без канализации и, если вы желаете приехать «не в сезон» (например, провести на природе несколько осенних или зимних дней), вам придется использовать «дворовые удобства», отказаться от водоснабжения кухни и ванной – от всего, что нуждается в канализации.
Канализация для дачи своими руками
Для маленького дачного домика, предназначенного для сезонного проживания, возможно использование простейшего устройства для сброса и очистки сточных вод из кухни и душевой (частичная бытовая канализация). Канализация может быть устроена в песчаных или торфяных грунтах и работает за счет почвенных бактерий, очищающих сточные воды.
Для оборудования такой канализации потребуется пластмассовая бочка объемом минимум 200 л. Пластмасса должна быть плотной – легкая тонкостенная бочка не подойдет. Использовать металлическую бочку не стоит: металл подвержен коррозии, а эффективная защита от нее обходится недешево.
Канализация устраивается следующим образом. Бочка разрезается пополам и вкапывается днищем вверх таким образом, чтобы около трети оставалось на поверхности. Канализационная труба вводится в оставшуюся на поверхности треть бочки. Затем верх бочки армируется металлом и заливается бетоном. После того как бетон полностью застывает, бочка засыпается грунтом.
При таком устройстве канализации сточные воды рассасываются в грунте – скорость их сброса не должна превышать скорость рассасывания, что предполагает обязательный контроль расхода воды. Правда, при этом возникает две проблемы: устройство туалета и сброс мыльной воды (или воды с различными порошками, чистящими средствами и т. д. – подобные добавки вредны для растений). Поэтому бочку нужно вкапывать подальше от сада, а туалет устраивать отдельно по древнему принципу «будка во дворе».
У дворовых «туалетных удобств» для дачных участков есть существенный минус: очищать «удобства» приходится вручную. Большинство дачных поселков не обслуживаются ассенизационными машинами, так как объем сточных вод для вывоза минимален и регулярного обслуживания не требует. Можно договориться с водителем такой машины в индивидуальном порядке, но обойдется мероприятие недешево. Вот и остается на долю домовладельца неприятная процедура по организации компостной кучи. Поэтому чаще используется конструкция «дворовых удобств» без ямы для нечистот: под досками устанавливается ведро, которое регулярно опорожняется под ближайший кустик (при редком использовании) или в компостную яму.
Если вы хотите устроить во дворе умывальник (сполоснуть руки, лицо после огородных работ), то можно не только провести к нужному месту воду, но и устроить частичную бытовую канализацию. Для этого под стоком умывальника нужно устроить гравийно-песчаную подушку: выкапывается яма, которая заполняется сначала гравием, а затем засыпается песком, который тщательно трамбуется. Если сделать яму с гравийно-песчаной подушкой побольше, то в нее можно отвести также кухонные стоки и даже стоки из душевой (если душевой пользоваться не слишком часто). Чем больше стоковых вод отводится в такую канализационную систему, тем тщательнее нужно контролировать расход воды, чтобы слишком большое количество стоков, с «рассасыванием» которых не справится яма, не привело к заболачиванию почвы.
Ливневая канализация
Ливневая канализация предназначена для сбора и отвода дождевых и талых вод. В современном виде ливневая канализация осуществляет не только сбор и отвод воды, но еще и ее очистку. Устройство ливневой канализации – дело ответственное, так как при ее отсутствии или при ошибках проектирования/исполнения можно получить заболоченный участок или регулярные затопления подвала и цокольного этажа здания.
Ливневую канализацию для загородного дома с точки зрения домовладельца можно разделить на две части:
✓ водосточная система – часть ливневой канализации, относящаяся непосредственно к дому, фактически являющаяся частью кровли (устройство водосточной системы относится к кровельным работам – это завершающий этап устройства кровли);
✓ внешняя ливневая канализация – та часть ливневой канализации, которая «занята» сбором воды с участка и выводом ее за его пределы.Для домовладельца равно важны обе части ливневой канализации. Отсутствие водосточной системы означает возможные повреждения здания, снижение срока его эксплуатации, а отсутствие внешней ливневой канализации – это испорченный участок, возможное затопление и загрязнение колодца поверхностными водами (дождевыми или талыми) и т. д.
Водосточная система
Водосток – это конструкция, которая обеспечивает отвод дождевой воды и талых снегов с кровли, таким образом защищает фасады и фундамент от возможных повреждений, связанных с намоканием, и продлевает срок их службы.
Выделяется три принципиальных варианта устройства водоотвода:
✓ неорганизованный водоотвод – фактически отсутствие водоотвода, при этом вода просто стекает с крыши непосредственно на землю, попадая и на наружные стены, и на фундамент, что приводит к их повреждению и преждевременному износу;
✓ внутренняя водосточная система – трубы устанавливают внутри здания на некотором расстоянии от наружных стен, при этом на кровельном покрытии монтируются уклоны к водоприемным воронкам, которые располагаются на расстоянии около 0,5 м от выступающих частей здания, равномерно по всей площади;
✓ наружная водосточная система – вода, стекающая с кровли, отводится к наружным трубам по установленным желобам.Наиболее распространена наружная водосточная система, как более дешевая и простая в монтаже и уходе.
Водосточные трубы и желоба изготавливаются из различных материалов: стали с односторонним или двухсторонним полимерным покрытием, меди, титана-цинка, алюминия, пластика.
Внимание
При устройстве водоотвода с использованием цинкотитановых труб необходимо следить, чтобы они не соприкасались с медными деталями или железными узлами во избежание электрокоррозии.
Кроме того, пластиковые водостоки, в отличие от металлических с полимерным покрытием, не боятся повреждения покрытия – если в металлических деталях начинает развиваться коррозия в результате повреждения покрытия, то пластик в этом плане абсолютно надежен и царапины на него не действуют. А этот момент весьма существенен, так как водосточные системы нуждаются в регулярной очистке, при этом применяются жесткие щетки, способные повредить полимерное покрытие металлических водостоков.
Монтаж системы водостока ведется одновременно со строительством крыши. Обычно водосточную систему прокладывают по всему периметру здания. Она состоит из отдельных элементов, таких как водосточные желоба, трубы, водоотводы, воронки и др. (Рис. 2.9). Все элементы системы и сопутствующие материалы можно приобрести вместе – современные водосточные системы представляют собой своеобразный конструктор, в котором можно выбрать нужные детали, чтобы конечное изделие в точности соответствовало проекту.
Рис. 2.9. Детали водосточной системы: 1 – полукруглый желоб; 2 – крюк; 3 – заглушка желоба; 4 – угол желоба; 5 – соединитель желоба; 6 – воронка желоба; 7 – колено трубы; 8 – круглая соединительная труба; 9 – кронштейн; 10 – круглая труба; 11 – колено стока
Водостоки надежно закрепляют с помощью специальных крюков, кронштейнов и хомутов.
При проектировании водосточной системы нужно заранее определить тип и систему водоотвода. Лучше всего – подземная ливневая канализация. На втором месте – сбор стоков в специальном резервуаре. Последним по эффективности является традиционное колено на высоте 20–30 см от земли, не дающее воде литься на цоколь. Следует заметить, что, хотя эта система идет в списке последней, обычно ее вполне достаточно, чтобы надежно защитить как наружные стены, так и цоколь и фундамент здания. И, что немаловажно, она является самой экономичной и поэтому используется наиболее часто при строительстве загородных домов.
Важный элемент водосточной системы кровли – желоба. Их назначение – непосредственный сбор воды, стекающей с крыши. Желоба монтируют с небольшим уклоном, чтобы вода из них могла свободно стекать в трубы водостока, куда она поступает с помощью воронок. Этот элемент водосточной системы несет большую нагрузку, а потому при его установке необходимо отдельное надежное крепление, иначе перекос воронки, а вместе с ним и повреждения водостока гарантированы уже в первую зиму. Чтобы труба водостока могла обойти выступающие части здания, а также для отвода воды от цоколя применяются так называемые колена.
Чаще всего для стыковки отдельных секций на концах труб предусматривают уширения, и элементы водостока вставляют друг в друга, но иногда для сочленения применяют специальные муфты.
Монтаж пластиковых водостоков имеет некоторые особенности. Если элементы просто соединять встык, то при сильном изменении температуры водосток может деформироваться и даже лопнуть. Поэтому такие водосточные системы комплектуются компенсаторами температурного расширения.
Чтобы предотвратить деформацию металлических водостоков, их отдельные части соединяют специальной муфтой.
Внешняя ливневая канализация
Внешняя ливневая канализация состоит из трех систем:
✓ сбора талых и дождевых вод;
✓ фильтрации талых и дождевых вод;
✓ водоотведения талых и дождевых вод.
Чаще всего владельцев загородных домов интересуют только две системы: сбор и водоотведение талых и дождевых вод. Система фильтрации стоит весьма недешево и довольно габаритна, поэтому домовладельцы предпочитают просто вывести талые и дождевые воды за пределы своего участка – а там пусть они стекают в общественную ливневую канализацию, где и проходят полагающуюся очистку и фильтрацию (Рис. 2.10).
Ливневая канализация может быть как открытой, так и закрытой. При открытой ливневой канализации для сбора и отвода воды используются открытые канализационные каналы (в простейшем варианте – канавки с уклоном в сторону улицы). При закрытой ливневой канализации эти каналы являются закрытыми (для этого используются трубы, чаще всего бетонные или полиэтиленовые). Может использоваться и ливневая канализация смешанного типа – с открытыми и закрытыми канализационными каналами.
Грамотный расчет ливневой канализации – дело непростое. Следует учитывать множество факторов, начиная от погодных условий (среднегодовое количество осадков в данной местности, количество солнечных и пасмурных дней, температура и т. д.) и заканчивая типом грунта на участке. Немаловажное значение имеет и глубина залегания грунтовых вод, наличие или отсутствие на участке автономной системы водоснабжения (колодца или скважины) и многое другое. Нужно рассчитать планируемое количество талых и дождевых вод, которые будут поступать не только с самого участка, но и на участок – с прилегающих территорий (к примеру, если участок располагается в довольно низком месте, то на него будут попадать все воды с более высоких мест). Лучше всего доверить такой расчет специалистам, потому что, занимаясь планированием ливневой канализации самостоятельно, можно получить довольно дорогостоящую систему, которая не будет эффективно работать.
Именно потому, что полноценная ливневая канализация является дорогостоящим и относительно сложным оборудованием, владельцы загородных домов предпочитают ограничиваться «урезанным» вариантом.
В случае небольшого дачного или загородного дома ливневая канализация представляет собой несколько канав, прокопанных до улицы. В эти канавы могут быть вмонтированы пластиковые желоба, или канавы могут быть забетонированы (устраиваются бетонные желоба), а могут быть оставлены как есть (в случае глинистых плотных грунтов).
Если участок достаточно велик и на нем собирается много талых и дождевых вод, то перекапывать его разнообразными канавками – не слишком хорошая идея. Проще установить закрытую систему ливневой канализации в упрощенном виде: уложить в выкопанные канавки трубы, которые будут доставлять талые и дождевые воды за пределы участка (Рис. 2.11). При этом коллекторный колодец находится уже за пределами участка и является частью общественной системы ливневой канализации.
При устройстве ливневой канализации закрытого типа необходимо учесть возможную нагрузку на трубы (например, будет над трубами расположена пешеходная или подъездная дорожка, то есть придется ли трубам выдерживать вес человека либо автомобиля). Цена труб различается в зависимости от предполагаемой нагрузки, а соответственно, изменяется стоимость монтажа ливневой канализации.
Глава 3 Отопление загородного дома
Жилой дом должен иметь систему отопления – это аксиома. Если отопительной системы нет, то это означает не только определенное неудобство проживания (к примеру, если дом используется сезонно – только в теплое время года, то о неудобствах проживания говорить не приходится), но и уменьшение безремонтного срока эксплуатации самого дома: сырость и перепады температуры разрушают стены, кровлю и фундамент. Так что загородный дом желательно снабдить системой теплоснабжения даже в том случае, если вы не планируете проживание в нем в холодные периоды – в таких случаях рекомендуется периодически приезжать и протапливать дом.
Система теплоснабжения включает в себя:
✓ источник теплоты;
✓ трубопроводы;
✓ системы потребления тепла с нагревательными приборами.Системы теплоснабжения разделяют по радиусу действия:
✓ местные системы теплоснабжения – это системы, в которых совмещается выработка и передача тепла (к примеру, печь, которая является одновременно источником теплоты и нагревательным прибором);
✓ центральные системы теплоснабжения – они снабжают теплом здание любой величины от единого источника (таким источником обычно является отопительный котел);
✓ централизованные – предназначены для снабжения теплом нескольких зданий.Чаще всего применяется совмещенная прокладка теплопроводов, то есть они прокладываются в проходных каналах вместе с остальными коммуникационными соединениями (водопровод, электрокабели, газопровод). В таких каналах высотой 1,8–2 м обязательно предусматривается вентиляция, а люки выхода устанавливаются по трассе канала через каждые 300 м на глубине 0,5–1 м. Все люки снабжаются откидной лестницей.
Трубопроводы тепловых сетей выполняются из стальных труб диаметром 0,025–0,4 м, устанавливаемых с уклоном 0,002. Вверху размещаются воздухоспусковые устройства, а внизу – дренажные спуски. Запорная арматура располагается на каждом из ответвлений трубопроводов в точках присоединения к магистрали и отдельному зданию.
Внешняя часть теплотрассы (если она требуется – в случае подключения к централизованному источнику) выполняется специалистами, а вот внутренняя требует пристального внимания домовладельца, так как внутри дома система отопления состоит из котла, трубопроводов и радиаторов и от выбора этих элементов зависит не только качество и стоимость сооружения системы теплоснабжения, но и долговременность ее работы, а также – что очень важно – стоимость эксплуатации.
Планируя систему отопления, следует задуматься, какова она будет: с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.
В системах с принудительной циркуляцией теплоносителя (это может быть как вода, так и антифриз) теплоноситель движется по трубам и отопительным радиаторам под действием циркуляционного насоса. Системы с естественной циркуляцией еще называют гравитационными, так как теплоноситель при подобной схеме осуществляет движение под действием силы тяжести, за счет разницы плотности теплоносителя в подающей и обратной линиях, так как в подающей линии теплоноситель горячий, а в обратную поступает уже остывшим, холодным. Но при этом отопительные приборы должны располагаться выше котла хотя бы на 0,5 м, то есть при использовании гравитационной системы отопления практически невозможно или очень сложно обеспечить отопление того этажа, где расположен котел. Поэтому котел приходится располагать в подвале или гараже (если первым уровнем дома является гараж), при этом данные помещения будут неотапливаемыми.
Система с естественной циркуляцией теплоносителя имеет существенный плюс: она не является электрозависимой и работает исключительно за счет наличия разницы температур (соответственно – плотности) в подающей и обратной линиях. Но конструктивные особенности этой системы таковы, что она подходит только для небольших зданий (максимальная общая отапливаемая площадь – 150 м2) при наличии не более двух отапливаемых уровней. Если ваш загородный дом больше, то о системе с естественной циркуляцией можно не думать – она не будет работать.
Но даже если площадь дома невелика и позволяет установить систему с естественной циркуляцией теплоносителя, следует знать, что для нее необходимы трубы с большим сечением (минимально диаметром 50 мм) – они позволяют теплоносителю свободно циркулировать, но являются довольно дорогими. Чем меньше диаметр трубы, тем выше гидравлическое сопротивление системы (Рис. 3.1), а с повышением гидравлического сопротивления понижается скорость протока теплоносителя и увеличивается скорость остывания теплоносителя в отопительной системе (возрастает разница температур между теплоносителем в системе и котле). Иначе говоря, при меньшем диаметре трубы теплоноситель нуждается в более интенсивном подогреве, и, как следствие, котел расходует больше топлива.
Обратите внимание на рабочую точку при различных диаметрах труб (см. Рис. 3.1). Рабочая точка – это такой режим работы отопительного котла, при котором напор, обусловленный наличием разницы температур теплоносителя в подающей и обратной линиях (ΔТ), становится равным гидравлическому сопротивлению котла. Чем ниже на рисунке располагается рабочая точка (то есть чем меньше гидравлическое сопротивление и чем больше диаметр труб), тем быстрее котел выходит на рабочий режим. До этого происходит перерасход топлива (за счет необходимости интенсивного прогрева всего теплоносителя в отопительной системе), и чем дольше отопительная система работает в «предварительном» режиме, тем более снижается срок службы отопительного котла. Так что использование при естественной циркуляции теплоносителя труб малого диаметра – это экономия на монтаже системы, но потеря денег в процессе эксплуатации за счет снижения срока службы котла и постоянного перерасхода топлива. А использование труб большого диаметра приводит к удорожанию всей отопительной системы почти в два раза.
Кроме того, при разводке отопительной схемы с естественной циркуляцией теплоносителя требуется со всей точностью соблюдать углы уклонов (то, что не слишком любят делать наши специалисты, и то, что требует наличия дорогостоящих материалов и оборудования).
Одним из главных минусов системы с естественной циркуляцией теплоносителя является использование открытого расширительного бака (такой бак необходим, чтобы компенсировать тепловое расширение теплоносителя) (Рис. 3.2). Результатом являются насыщение теплоносителя кислородом и, как следствие, повышенная опасность коррозии для отопительных труб и радиаторов. Кроме того, с открытым расширительным баком в качестве теплоносителя не рекомендуется использовать антифризы, так как большинство из теплоносителей такого типа ядовито.
Еще один минус – открытый расширительный бак устанавливается в самой высокой точке отопительной системы (обычно его устанавливают на чердаке), а это означает определенное обустройство помещения для размещения бака плюс усиление перекрытий, то есть дополнительные расходы при монтаже.
Из расширительного бака открытого типа вода может выплескиваться на пол. Для того чтобы этого не происходило, можно установить бак, в котором предусмотрен слив излишков воды, но дополнительную емкость, в которую сливается лишняя вода, нужно регулярно проверять, чтобы она не переполнялась (обычно для этой цели ставят ведро, которое периодически опорожняется).
Рис. 3.2.
Гравитационная отопительная система с расширительным баком открытого типа:1 – отопительный котел; 2 – расширительный бак; 3 – отопительные приборы; 4 – высота расположения расширительного бака относительно котла; 5 – высота расположения отопительных приборов относительно котлаВ системе с естественной циркуляцией теплоносителя может быть использован и закрытый расширительный бак (мембранный), но такое устройство требует дополнительного оборудования (например, необходимы предохранительный клапан, манометр, системы воздухоотвода и т. д.), поэтому для гравитационной системы мембранный бак используется редко.
Мембранный расширительный бак обычно имеет круглую или овальную форму, внутреннее пространство разделено герметичной гибкой мембраной. В одной части бачка находится жидкость (теплоноситель), в другой – воздух. Когда жидкость увеличивается в объеме, мембрана растягивается таким образом, что из воздушной части вытесняется часть воздуха, а жидкость занимает больший объем. Когда объем жидкости уменьшается, мембрана восстанавливает первоначальное положение.
В настоящее время системы с естественной циркуляцией теплоносителя используются в основном для небольших построек, предназначенных для нерегулярного проживания/посещения, к примеру, подобная система хороша для дачного дома. Если схема разводки простая, то такая система приобретает дополнительный бонус – для ее реализации (монтажа) не требуется специалист высокой квалификации, соответственно, устройство отопительной системы обходится дешевле, что очень существенно для небольших и недорогих построек.К минусам системы с принудительной циркуляцией теплоносителя относится ее электрозависимость: если вдруг пропало электричество, то циркуляционный насос останавливается и теплоноситель прекращает движение по трубам. Зато имеется ряд плюсов, компенсирующих этот недостаток с лихвой:
✓ систему с принудительной циркуляцией теплоносителя можно использовать в зданиях любой отапливаемой площади;
✓ наличие циркуляционного насоса позволяет использовать трубы меньшего диаметра и в результате сэкономить на обустройстве отопительной системы;
✓ в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя используются только мембранные расширительные баки – закрытые и теплоноситель не насыщается столь вредным для отопительных труб и приборов кислородом, что продлевает безремонтный срок службы отопительной системы и удешевляет эксплуатацию;
✓ возможна регулировка теплоотдачи радиаторов отопления с помощью термостатических вентилей.Выбрав систему циркуляции теплоносителя, можно планировать отопительную систему дальше.
Особенно важен выбор отопительного котла – именно от него в большей части зависит стоимость эксплуатации отопительной системы загородного дома, то есть сумма, которую необходимо потратить на отопительный сезон, а также удобство пользования отопительной системой. При выборе отопительного котла нужно учитывать не только сиюминутные расходы, хотя, конечно, очень хочется сэкономить, но будущие эксплуатационные расходы важнее, и, сэкономив при приобретении котла, можно впоследствии потратить куда как большую сумму на его эксплуатацию.
Выбор отопительного котла следует начинать с такого параметра, как мощность. Именно от нее зависят комфортная температура в помещении и затраты энергоносителя. Ориентировочно требуемая мощность определяется довольно просто: при наличии хорошего утепления здания и при высоте потолков не более 3 м на обогрев 10 м2 площади помещения требуется 1 кВт.
Примечание
Точный теплотехнический расчет учитывает такие параметры, как материал, из которого изготовлены стены, толщина стен, количество окон и их размеры, функциональное назначение помещений, число людей, постоянно проживающих в доме, наличие системы «теплый пол» и ряд других характеристик. Самостоятельно такой расчет выполнить практически невозможно, для этого требуется профессиональный инженер-проектировщик. Но для выбора отопительного котла достаточно и ориентировочной цифры. Тем не менее для подробной планировки системы отопления, учитывающей все особенности данного дома, обращения к специалистам для составления проекта не избежать.
Как только подсчитана необходимая мощность, можно начинать выбор отопительного котла по типу потребляемого топлива. Знание мощности потребуется уже при выборе конкретной модели.
Выбор отопительного котла
Основной критерий выбора отопительного котла – по типу потребляемого топлива. Все остальные критерии являются вторичными и рассматриваются после того, как вы определились с топливом (например, двухконтурный котел, который обеспечивает и отопление, и горячее водоснабжение, или одноконтурный, предназначенный только для отопления, и т. д.).
При выборе отопительного котла по типу потребляемого топлива обычно рассматривается четыре варианта топлива: газ (либо магистральный, природный, либо сжиженный, баллонный), жидкое топливо (солярка), твердое топливо (уголь, дерево, кокс, бумажные брикеты и т. д.), электричество. На российском рынке наиболее распространены газовые котлы, так как в большинстве населенных пунктов имеется магистральный газ или есть возможность подвозить баллоны со сжиженным газом. Однако, выбирая отопительный котел для загородного дома, следует ориентироваться не на преимущественные предложения рынка, а на ситуацию в конкретной местности – где расположен данный загородный дом, а также на собственные возможности. Может быть, для вашего дома оптимальным вариантом окажется котел, работающий на твердом топливе (например, в поселке нет магистрального газа, зато имеется возможность дешево обеспечивать отопительную систему углем или деревом), или вам удобнее установить электрический котел. Поэтому желательно рассмотреть несколько вариантов и только тогда сделать взвешенный выбор, ведь отопительный котел – это сердце вашей системы отопления, тепло вашего дома и от правильного выбора зависит не только комфорт проживания в доме, но и эксплуатационные расходы, которые могут быть минимальными, а могут оказаться болезненными для кошелька.
Твердотопливные котлы
В котле, приведенном на Рис. 3.3, предусмотрено два люка для загрузки топлива: верхний люк предназначен для малогабаритного топлива (каменный уголь, брикеты и т. д.), нижний – для крупногабаритного (дрова). Выбирая твердотопливный котел, обращайте внимание на такую характеристику, как максимальная длина дров (от этого зависит удобство эксплуатации котла), – она может колебаться от 0,5 до 1,5 м.
Рис. 3.3. Твердотопливный котел: 1 – патрубок подачи холодной воды; 2 – клапаны; 3 – патрубок для отвода горячей воды; 4 – теплообменник; 5 – топочные газы; 6 – колосниковая решетка; 7 – люк для загрузки топлива; 8 – поток воды в теплообменнике
У современных твердотопливных котлов имеется возможность автоматического поддержания заданной температуры теплоносителя на выходе из котла – для этого он оснащается специальным датчиком, который даже не требует подключения к электрической сети, а механически соединен с заслонкой (при повышении температуры теплоносителя выше заданной заслонка автоматически прикрывается, замедляя таким образом процесс горения, и температура снижается). Такая функция существенно повышает удобство эксплуатации твердотопливного котла. К современному твердотопливному котлу можно присоединить тепловой аккумулятор, который днем накапливает избыток тепла, вырабатываемого котлом (обычно днем, когда дома никого нет, не требуется столько тепла, сколько в вечернее и ночное время суток), а ночью отдает его в отопительную систему – это позволяет сэкономить не только время на обслуживание котла (при наличии такого аккумулятора твердотопливный котел можно загружать раз в сутки), но и топливо, что снижает эксплуатационные расходы.
Немаловажным плюсом является то, что твердотопливные котлы – экологически чистые, особенно если сравнивать их с котлами, работающими на жидком топливе.
К одним из основных минусов относится то, что твердотопливные котлы не являются полностью автоматическими и периодически требуется подгружать топливо. Оно может загружаться в котел вручную, но также можно использовать устройство для механизированной подачи топлива – некоторые производители твердотопливных котлов предлагают такой дополнительный сервис для улучшения условий эксплуатации котлов с мощностью, превышающей 300 кВт (такие котлы требуют много топлива, и ручная загрузка для них тяжела) (Рис. 3.4).
Нельзя забывать и о том, что топливо для твердотопливного котла нужно где-то хранить, причем хранилище должно быть оборудовано поблизости от котла (вряд ли кому-то захочется бегать с вязанкой дров или ведром угля через весь участок каждый раз, как потребуется подгрузка топлива в котел). Еще потребуется оборудованная подъездная дорожка для грузового автотранспорта – топливо для твердотопливного котла требует грузового автомобиля. Но при этом следует учитывать, что сам по себе твердотопливный котел стоит существенно дешевле, чем газовый или электрический (ценовая разница достигает 50–70 % в зависимости от производителя отопительного оборудования).
При использовании твердотопливного котла в отопительной системе с принудительной циркуляцией теплоносителя может возникнуть проблема, связанная с перебоями в подаче электроэнергии: при отключении электроэнергии останавливается циркуляционный насос и возникает опасность перегрева котла, причем с этим перегревом может не справиться автоматика, предназначенная для замедления горения топлива и снижения температуры. В результате котел может выйти из строя. Чтобы этого не происходило, многие производители оснащают твердотопливные котлы специальным аварийным теплообменником. Он может быть как встроенным, так и отдельным (в этом случае к нему прилагается необходимая запорно-регулирующая арматура).
При выборе твердотопливного котла следует подумать о модификации: либо вариант, который предназначен для всех видов твердого топлива, либо тот, который предназначен для сжигания древесины и древесных отходов. Основной критерий выбора: какой именно вид топлива является наиболее доступным, удобным и дешевым (например, поблизости от лесопилки имеет смысл выбрать твердотопливный котел, работающий на древесине и древесных отходах – на лесопилке всегда можно недорого приобрести отходы производства). Некоторые производители (к примеру, фирма Dakon) выпускают котлы, предназначенные для сжигания древесины и древесных отходов, в усовершенствованном виде: такие котлы оснащаются жаростойкими сегментами камеры сгорания, а также шамотными досками, которые в данном случае являются катализатором, – при этом появляется возможность использовать в качестве топлива древесину с влажностью до 35 %.
Твердотопливные отопительные котлы в сочетании со стальными трубопроводами – непременная принадлежность отопительных систем с естественной циркуляцией теплоносителя, именно они используются в таких системах чаще всего.
Все большую популярность приобретают
Древесный газ в пиролизном котле выделяется из древесины при сгорании в условиях недостатка кислорода. Данный процесс протекает в первичной камере сгорания, и температура при этом составляет примерно +450 °C. Затем древесный газ проходит через керамическое сопло и поступает во вторую камеру сгорания, где смешивается с воздухом, температура горения такой смеси составляет примерно +560 °C. Во второй камере сгорания происходит сжигание пиролизных газов, причем температура во время этого процесса достигает около +1100 °C. Теплообменник котла находится рядом с камерой для сжигания древесных газов, что позволяет котлу работать с максимальной эффективностью (Рис. 3.6). При этом температура выхлопных газов составляет около +160 °C.
К недостаткам пиролизных котлов относится более высокая (по сравнению с традиционными твердотопливными котлами) цена, а также электрозависимость.
Жидкотопливные котлы
Главная проблема жидкотопливных котлов, снижающая их популярность, – высокая стоимость дизельного топлива, которая, увы, постоянно увеличивается. А поскольку для отопления дома площадью 200 м2, расположенного в средней полосе, хорошо утепленного, без панорамных окон и с высотой потолков не более 3 м, требуется от 3 до 5 т солярки на отопительный сезон, то поневоле задумаешься о том, стоят ли преимущества жидкотопливного котла таких эксплуатационных расходов.
Кроме того, жидкотопливный котел требует специального помещения, оборудованного хорошей вытяжной системой (солярка пахнет, а пары ее достаточно ядовиты), специальной емкости для хранения топлива (при этом следует учитывать, что солярка относится к горючим и взрывоопасным материалам) и обязательного технического обслуживания. Кроме того, жидкотопливные котлы являются электрозависимыми – это дополнительный минус.
У котлов, работающих на жидком топливе (солярке), есть еще ряд недостатков. Дизельные котлы очень шумные, и помещение требует дополнительной – и весьма солидной – звукоизоляции. Проблему представляет и то, что при неожиданном отключении электроэнергии (а в сельской местности подобное случается нередко – электроэнергия может кратковременно отключаться) котел приходится перезапускать вручную, и если в это время дома никого нет (к примеру, отключение электроэнергии произошло днем, когда все обитатели дома на работе), то дом основательно выстуживается. Кроме того, температура топлива не должна опускаться ниже +5 °C, в противном случае дизельное топливо загустевает, фильтры забиваются и котел в результате останавливается. Поэтому приходится предусматривать еще и подогрев топливопровода для холодного времени года – а это не только затраты на обустройство котельной, но и дополнительные эксплуатационные расходы, и не слишком маленькие, ведь холодное время года в наших широтах длится несколько месяцев. Не радует и стоимость котла, работающего на жидком топливе: вместе с необходимым вспомогательным оборудованием она превышает в 4–5 раз стоимость электрического отопительного котла той же мощности, а электрические котлы – одни из самых дорогих среди отопительного оборудования (сам жидкотопливный котел имеет достаточно демократичную цену, но горелку для него приходится приобретать отдельно, а она стоит дорого).
Поэтому котлы, работающие на жидком топливе, обычно устанавливаются и используются как запасной вариант – на случай, если основной котел выйдет из строя и будет нуждаться в ремонте, или вдруг окажется недостаточно топлива для основного котла. В качестве же последнего в таком случае выбирается стандартный газовый, твердотопливный или пиролизный котел.
В табл. 3.1 приведены различия в расходе топлива для разных отопительных котлов.Таблица 3.1.
Расход твердого топлива в отопительных котлах различного типа [7]
Но некоторые домовладельцы предпочитают именно жидкотопливные котлы. Кто-то соблазняется их плюсами, кто-то имеет возможность дешево приобретать топливо, кто-то ожидает подключения магистрального газа, а жидкотопливные котлы могут работать и с газовыми горелками (для их «превращения» в газовые котлы требуется небольшая перенастройка) (Рис. 3.7).
Рис. 3.7. Жидкотопливный котел со сменной горелкой
Примечание
В ожидании подключения магистрального газа домовладельцы нередко снабжают жидкотопливные котлы битопливными горелками, то есть теми, которые могут работать как на жидком топливе, так и на газе. Прежде чем приобретать такую горелку, следует учесть, что ее цена почти в 3 раза выше, чем монотопливной (горелки, работающей только на жидком топливе), а эффективность – гораздо ниже.
При выборе жидкотопливного котла обратите внимание на материал, из которого изготовлен теплообменник: чугун или сталь. Каждый из этих вариантов обладает как своими плюсами, так и минусами, и владельцу загородного дома приходится руководствоваться собственными предпочтениями (количество плюсов и минусов примерно одинаково). Стальной теплообменник по сравнению с чугунным отличается ударопрочностью и легкостью. Ударопрочность стальных теплообменников актуальна лишь при перевозке и установке котла – сталь с легкостью выдерживает все транспортные проблемы, а вот чугунный теплообменник может обзавестись микротрещинами в результате транспортировки и даже при погрузочно-разгрузочных работах. В то же время чугунные теплообменники гораздо более устойчивы к коррозии по сравнению со стальными, и срок службы их больше (если, конечно, удалось избежать образования микротрещин при транспортировке и установке). Стойкость к коррозии чугунного теплообменника весьма актуальна, когда речь идет о дизельном топливе – при сгорании солярки образуется агрессивный конденсат, разрушающий металл. Чугунный теплообменник в таких неблагоприятных условиях служит до 30 лет, а срок службы стального теплообменника – в два раза меньше. Правда, и цена стального теплообменника ниже, чем чугунного.
Кроме относительной хрупкости, у чугуна есть еще один недостаток: при использовании жесткой воды в чугунном теплообменнике возникают локальные перегревы, что приводит к разрушению теплообменника. Так что прежде чем размышлять над проблемами транспортировки, проверьте жесткость воды, которая будет использоваться в вашем отопительном оборудовании, – возможно, вопрос снимется сам собой.
Подавляющее большинство моделей жидкотопливных котлов, предлагаемых российским рынком, одноконтурные, при этом подогрев воды для обеспечения горячего водоснабжения может осуществляться в бойлере с трубчатым теплообменником, который подключается к котлу (Рис. 3.8). Бойлер может быть использован для обеспечения теплом как относительно низкотемпературных частей отопительной системы (например, для подогрева теплоносителя системы «теплый пол» или в отопительных стеновых панелях), так и высокотемпературных (системы горячего водоснабжения, радиаторов отопления и т. д.). Если вы желаете установить такой бойлер, то оптимальным выбором будет оборудование того же производителя, который произвел котел, и при этом бойлер гарантированно будет согласован с котлом по мощности. Практически все производители жидкотопливных котлов предлагают и отдельные бойлеры для горячего водоснабжения.
Самый большой минус жидкотопливного котла – высокая цена на топливо. Сэкономить его помогает установка двухступенчатой горелки. Она может работать и на полной, и на частичной мощности, в то время как одноступенчатая горелка работает только на полной мощности, а температура теплоносителя регулируется с помощью включения/выключения. Изменение мощности двухступенчатой горелкой позволяет сэкономить несколько сотен литров солярки за отопительный сезон, а вот включение/отключение одноступенчатой горелки приводит к перерасходу топлива – за счет большого расхода на первоначальный впрыск. Обычно двухступенчатыми горелками оснащаются котлы с мощностью, превышающей 40 кВт.
Рис. 3.8. Типовые бойлеры с трубчатым теплообменником
Особое внимание рекомендуется уделить топливному баку – самый простой «девайс» жидкотопливного котла может принести массу неприятных неожиданностей, если отнестись к нему с небрежностью.
Возможно несколько вариантов расположения топливного бака: на одном уровне с насосом, выше и ниже котла. Если бак располагается выше насоса, то топливо в горелку может поступать под действием силы тяжести (самотечная схема, аналогичная гравитационной схеме циркуляции теплоносителя). Если же бак располагается ниже котла, то следует предусмотреть специальный насос, который будет подавать топливо из бака к котловой горелке. Нередко владельцы загородных домов предпочитают закапывать топливные баки в грунт – таким образом экономится место в помещении (а бак, вмещающий 3–4 тонны топлива, а то и больше, требует немало места), а также обеспечивается определенная безопасность в хранении топлива (Рис. 3.9).
Если топливный бак устанавливается в грунт, то его следует тщательно проверить на наличие/отсутствие повреждений. Котлован для бака должен быть таких размеров, чтобы оставалось не менее 20 см с каждой стороны бака для засыпки смесью песка и цемента (на 5 частей песка берется 1 часть цемента). На дне котлована необходимо соорудить бетонную подушку (толщиной 20 см). Для того чтобы исключить смещение бака под воздействием грунтовых вод (особенно если они располагаются высоко), его прикрепляют к бетонной подушке бандажными тросами. Глубина установки топливного бака должна быть такой, чтобы топливопровод прокладывался ниже глубины промерзания грунта (в противном случае в холодное время года возможны неприятные неожиданности – солярка густеет при низких температурах), но при этом все равно следует предусмотреть утепление топливопровода, тем более что он не на всем своем протяжении располагается ниже уровня промерзания грунта.
Выбирая топливный бак, нужно обратить внимание не только на его объем, но и на устойчивость к коррозии (особенно если планируется установка бака в грунт), а также на устойчивость к механическим нагрузкам (для баков, расположенных в грунте, этот критерий является одним из решающих). Рынок предлагает топливные баки из различных материалов: из стали, полиэтилена, армированного стеклопластика, комбинированные и т. д. При выборе проконсультируйтесь со специалистом, который подскажет, какой именно топливный бак будет оптимальным для ваших конкретных условий эксплуатации. Будьте внимательны: несмотря на то что топливный бак стоит относительно недорого (от $250 и выше – в зависимости от объема и материала, из которого он изготовлен), его замена – дело сложное, особенно если вы хотите, чтобы бак был установлен в грунте.
Ведущие производители жидкотопливных отопительных котлов предлагают дополнительное оборудование, с помощью которого можно автоматизировать весь отопительный процесс, в том числе и осуществлять защиту котельного оборудования от нежелательных и опасных режимов работы. Выпускаются датчики, которые могут регулировать работу котла, исходя из температуры не только в помещении, но и даже на улице. Жидкотопливный котел, оснащенный таким оборудованием, может выполнять функции «Умный дом», поддерживая комфортную температуру в помещениях без участия человека. Специалисты рекомендуют использовать системы автоматики производства той же компании, что и основное котельное оборудование.
Недавно на российском рынке появились конденсационные дизельные котлы, которые за счет высшей теплоты сгорания топлива используют для работы меньше солярки, чем стандартные жидкотопливные (по отношению к стандартным жидкотопливным котлам конденсационные являются аналогом пиролизных котлов по отношению к обычным твердотопливным). Применение различных новаторских технических решений в конструкции конденсационных дизельных котлов позволяет сэкономить до 25 % топлива, что существенно повышает привлекательность жидкотопливных котлов такого типа. При этом гарантийный срок эксплуатации составляет 20 лет. Интересно еще и то, что дизельная горелка для конденсационного котла комплектуется специальным защитным кожухом, что позволяет котлу работать практически бесшумно (то есть устраняется еще один недостаток обычного жидкотопливного котла – шумность работы).
Еще один вариант экономии топлива для жидкотопливного котла – использование турбоциклонных горелок, которые выпускаются некоторыми производителями котлового оборудования. С помощью таких горелок происходит полное сгорание топлива, при этом сжигаются и угарный газ, и окиси азота, и другие вещества, которые образуются при горении жидкого топлива, в результате топлива требуется меньше, а также возрастает экологичность жидкотопливного котла – вредные вещества, образующиеся в процессе горения, вместо того чтобы выбрасываться в атмосферу, сгорают, увеличивая эффективность работы котла. Пока лишь немногие производители котлового оборудования предлагают турбоциклонные горелки для своих котлов, но они уже имеются на российском рынке.
Следует заметить, что, хотя традиционным топливом для жидкотопливного отопительного котла считается солярка, такие котлы могут работать и на других видах жидкого топлива: мазуте, отработанных маслах, смеси нефтяных и биомасел, печном топливе и т. д. При этом в дымогарные каналы дизельных котлов устанавливаются турбуляторы из нержавеющей стали (для создания турбулентного потока, что позволяет улучшить теплопередачу и повысить эффективность работы котлового оборудования), а при переходе на отработанные масла они демонтируются (Рис. 3.10). Демонтирование турбуляторов при работе котла на отработанных маслах, мазуте и газомазутных смесях необходимо, так как в этом случае приходится часто очищать дымогарные каналы.
Несмотря на то что жидкотопливные котлы ориентированы не только на использование солярки в качестве топлива, при использовании других видов жидкого топлива (не солярки) могут возникать определенные сложности. Например, для обеспечения эффективной работы котлового оборудования необходимо устанавливать горелку, оптимизированную для определенной топливной смеси по таким параметрам, как вязкость, а также состав, который может отличаться в зависимости от поставщика (например, состав отработки масел различный не только в разных странах, но даже в разных регионах одной страны и в разных городах). Следует учитывать, что жидкотопливный котел имеет различную эффективность при применении разного жидкого топлива.
Если планируется использовать жидкотопливный котел для таких видов топлива, которые выделяют большое количество продуктов сгорания (отработка масел как органического, так и синтетического происхождения, мазута и т. д.), рекомендуется выбирать котел, оснащенный не только передней дверкой (в нее встраивается горелка), но и задней – в этом случае увеличивается удобство обслуживания котла и проще становится очистка дымогарных каналов.
Газовые котлы
Рис. 3.11. Газовый котел: 1 – горелка; 2 – теплообменник; 3 – циркуляционный насос; 4 – кожух котла; 5 – газовый клапан; 6 – подача газа; 7 – блок управления; 8 – дымоход; 9 – выход отработанных газов; 10 – прямая отопления; 11 – отвод излишков топлива (обратка отопления)
Одним из основных недостатков газовых котлов является необходимость отдельного помещения для его установки, причем оно должно быть оборудовано в соответствии с требованиями строительных норм и правил. Требования к проектированию котельных изложены в следующих нормативных документах: СНиП II-35-76 «Котельные установки», СП 41-104-2000 «Проектирование автономных источников теплоснабжения», СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы». В соответствии с нормативами помещение для установки газового отопительного котла должно быть:
✓ площадью не менее 6 м2;
✓ с минимальной высотой потолков 2,5 м;
✓ с внешней дверью шириной не менее 0,8 м;
✓ с окном для естественного освещения (естественное освещение должно проектироваться из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения, причем размеры оконных проемов должны быть минимальными);
✓ с вытяжной и приточной вентиляцией (должны быть обеспечены приток свежего воздуха и удаление «отработанного», при этом вытяжная вентиляция должна соответствовать объему трехкратного воздухообмена помещения в час, а приточная – объему вытяжной плюс количество воздуха, необходимое для поддержания процесса горения газа);
✓ если котельная обустраивается в отдельном помещении в доме (а не в отдельной постройке) или в пристройке к дому, то от смежных помещений ее должны отделять ограждающие стены с пределом огнестойкости 0,75 ч, при этом предел распространения огня по конструкции должен быть равен нулю;
✓ несущие и ограждающие конструкции крышной котельной (очень редко применяемый в индивидуальном строительстве вариант) должны иметь предел огнестойкости 0,75 ч, предел распространения пламени по конструкции, равный нулю, а кровельное покрытие основного здания под котельной и на расстоянии 2 м от ее стен должно выполняться из негорючих материалов или защищаться от возгорания бетонной стяжкой толщиной не менее 20 мм;
✓ если котельная обустраивается в отдельном помещении на первом, цокольном этаже или в подвале, то необходимо предусмотреть отдельный выход на улицу; также возможно устройство второго выхода в подсобное помещение с противопожарной дверью 3-го типа;
✓ при крышной котельной необходимо предусмотреть выход из котельной непосредственно на кровлю, а также выход на кровлю из основного здания по маршевой лестнице.Есть ограничения на размещение пристроенной котельной, которые сложно выполнить в индивидуальном строительстве, особенно в случае небольшого дома: не допускается проектирование пристроенных котельных, непосредственно примыкающих к жилым зданиям со стороны входных подъездов и участков стен с оконными проемами, где расстояние от внешней стены котельной до ближайшего окна жилого помещения по горизонтали менее 4 м, а расстояние от перекрытия котельной до ближайшего окна жилого помещения по вертикали менее 8 м. Не допускается размещение крышных котельных непосредственно на перекрытиях жилых помещений (перекрытие жилого помещения не может служить основанием пола котельной), а также смежно с жилыми помещениями.
Небольшие маломощные (до 60 кВт) газовые котлы могут размещаться в помещении кухни. Но при этом должны быть соблюдены следующие условия:
✓ высота потолка – не менее 2,5 м;
✓ объем помещения – не менее 15 м3 плюс 0,2 м3 на каждый 1 кВт мощности отопительного котла;
✓ окно снабжено форточкой;
✓ в помещении должна быть приточно-вытяжная вентиляция из расчета: вытяжка обеспечивает трехкратный воздухообмен помещения в час, а приток – в объеме вытяжки плюс количество воздуха, необходимое для поддержания горения газа;
✓ для притока воздуха в нижней части двери должны быть предусмотрены решетка или зазор с живым сечением не менее 0,025 м2.Кроме требований к помещению для установки газового котла, имеются определенные требования к монтажу оборудования: необходима разрешительная документация. К тому же подключение и обслуживание газового котла может осуществлять только организация, имеющая соответствующее разрешение на работу от Госгортехнадзора и допуск СРО.
Для подключения газового котла необходимо иметь следующие документы:
✓ проект на газификацию загородного дома;
✓ сертификаты качества на устанавливаемое газовое оборудование;
✓ паспорт устанавливаемого газового оборудования;
✓ инструкцию на русском языке к устанавливаемому газовому оборудованию;
✓ акт разграничения полномочий (указание ответственности сторон – владельца газового оборудования и Госгортехнадзора);
✓ договор на сервисное обслуживание устанавливаемого газового оборудования.Газовые отопительные котлы могут быть напольными и настенными. Напольные котлы используются давно, а настенные относительно недавно появились на рынке, но уже завоевали популярность.
Настенный газовый котел очень удобен, особенно при дефиците свободной площади – он занимает совсем немного места и при этом обладает необходимой широтой функций. Газовый котел можно разместить на кухне – такие котлы обладают небольшой мощностью, полностью соответствующей требованиям нормативов для размещения котлов в помещении кухни. Самый простой настенный газовый котел – это горелка, теплообменник и устройство управления, но такой котел не является оптимальным вариантом. Гораздо лучше выбрать более сложную модель, которая представляет собой настоящую мини-котельную и имеет в корпусе, кроме базовых устройств (горелки, теплообменника, устройства управления), еще и расширительный бак, циркуляционный насос, разнообразные датчики, с помощью которых обеспечивается безопасность эксплуатации оборудования. Например, очень актуальны датчик наличия пламени, который отключает подачу газа, если пламя пропадает, и устройство, блокирующее котел при отключении газа, – с учетом, что давление газа в отечественных коммуникациях нестабильно.
Устройство, отключающее котел при исчезновении электропитания, очень актуально в сельской местности (как раз для загородных домов), где электропитание может иногда отключаться по нескольку раз в день. В современных настенных газовых котлах имеется и блокировочный термостат, который контролирует температуру воды в котле и отключает котел при ее аварийном повышении. Оборудование также контролирует объем теплоносителя и отключает котел, если этот объем падает ниже нормы (особенно актуально при использовании в качестве теплоносителя антифризов, обладающих повышенной текучестью). Такие настенные газовые котлы, имеющие разнообразные сервисные элементы и оборудование, очень удобны для загородного дома (Рис. 3.12).
Кроме наличия/отсутствия сервисного оборудования, выбирая настенный газовый котел, следует обратить внимание на способ удаления отходящих газов: естественная или принудительная тяга. Котлы с естественной тягой хорошо устанавливаются, если они изначально заложены в проект при строительстве дома, так как такие котлы требуют наличия дымохода, а также постоянного притока свежего воздуха в помещение котельной. Если же дом уже построен, а дымохода нет, то могут возникнуть проблемы – устройство дымохода в готовом доме, в котором подобное не предусмотрено проектом, очень затруднительно и недешево. Недешево также обходится переустройство котельной для обеспечения притока свежего воздуха. В этом случае лучше выбрать котел с принудительной тягой. Он прост в монтаже, а для удаления отходящих газов используется вентилятор, встроенный в сам котел, при этом вместо традиционного дымохода достаточно устроить всего лишь отверстие в стене для устройства коаксиального дымохода – по внешней трубе коаксиального дымохода поступает воздух, а по внутренней удаляются отходящие газы. Отверстие же для коаксиального дымохода необходимо небольшого размера, и пробить его можно практически в любой стене с минимальными финансовыми затратами и без какой-либо перепланировки и разрушения стен.
У коаксиального дымохода имеется еще один плюс: за счет того, что между трубой с горячими продуктами сгорания топлива и конструкциями здания располагается труба с холодным воздухом, продлевается срок службы самого здания, в то время как постоянный контакт конструкций с горячими продуктами сгорания приводит к разрушению конструкций (к примеру, дымоход, по которому отводятся горячие газы, регулярно нуждается в осмотре и ремонте). Кроме того, при коаксиальном дымоходе не приходится думать о том, как обеспечить помещение котельной постоянным притоком свежего воздуха.
Присматриваясь к настенному газовому котлу и примеряя его к своему загородному дому, следует учитывать, что у таких котлов относительно небольшая мощность – до 30 кВт. Если отапливаемая площадь составляет более 250 м2 при высоте потолков не более 3 м, то настенный газовый котел с таким отоплением не справится (если высота потолков более 3 м, то площадь, которую можно «утеплить» с помощью настенного газового котла, уменьшается).
Напольные газовые котлы распространены больше всего – их популярности способствует наличие магистрального газа практически повсеместно (исключение составляют дачные поселки и наиболее «глухие» уголки сельской местности). Но даже там, где магистрального газа нет, можно устанавливать напольные газовые котлы – они успешно работают на сжиженном газе, а с подвозом и сменой газовых баллонов обычно проблем нет. У напольных газовых котлов горелка может быть как встроенная, так и отдельная. Газовые котлы с выносной горелкой могут быть перенастроены на жидкое топливо с соответствующей заменой горелки на жидкотопливную или битопливную.
При выборе напольного газового отопительного котла необходимо учитывать тип горелки, которая на нем установлена. Дело в том, что горелка является важнейшей частью газового котла, и именно от нее зависит и долговечность оборудования, и экономичность, и стабильность его работы.Горелки газовых отопительных котлов бывают двух типов:
✓ горелки атмосферного типа;
✓ горелки вентиляторные (наддувные).Главным плюсом атмосферных горелок является бесшумность работы. Это особенно существенно для небольших домов, где отопительный котел располагается поблизости от жилых помещений (случается, что котел находится прямо за стенкой спальни). Для котлов с атмосферными горелками не требуется дополнительная звукоизоляция помещения, которая могла бы оградить жилые комнаты от посторонних звуков. Однако имеется весьма существенный минус. На российском рынке по большей части предлагаются котлы с атмосферными горелками европейского производства, которые рассчитаны на европейские стандарты, то есть давление газа должно быть не ниже 150 мм водного столба. К сожалению, в отечественных коммуникациях подобной стабильности нет и давление газа часто падает до 100–120 мм водного столба, а случается, что и больше. При подобных перепадах горелку необходимо перенастраивать на более низкое давление газа, но осуществить такую операцию способен только специалист. Если же перенастройки не произвести (а так обычно и бывает), то возможны два варианта дальнейшей работы котла:
✓ при последующем повышении давления газа в магистрали возрастает интенсивность горения, и впоследствии, когда такая ситуация повторяется, прогорает теплообменник котла;
✓ при понижении давления газа пламя не отрывается от горелки и она прогорает.Скачки давления газа происходят, если пользоваться магистральным газом. Если же использовать сжиженный газ, не подключаясь к общей магистрали, то в этом случае скачков давления нет и можно смело использовать котлы с горелками атмосферного типа – со всеми их преимуществами.
Из-за нестабильности давления газа в магистрали рекомендуется использовать котлы с вентиляторными (наддувными) горелками. Самым существенным минусом вентиляторных горелок является шумность их работы, и помещение, где располагается котел с такой горелкой, требует дополнительной звукоизоляции. Кроме того, вентиляторные горелки дороже атмосферных в 2–3 раза.
Примечание
Котлы с наддувными (вентиляторными) горелками являются универсальными, то есть могут работать и на газообразном, и на жидком (сжиженный газ) топливе за счет того, что такие горелки являются сменными. Это очень удобно при временном отсутствии магистрального газа (к примеру, при застройке в коттеджном поселке, куда только начата прокладка газовой магистрали).
Немаловажен и тип розжига горелки. В современных газовых котлах используется два варианта: пьезорозжиг и электророзжиг. При пьезорозжиге запальный факел поджигается встроенным пьезоэлементом (некоторые производители котлового оборудования предлагают пьезоэлемент с соответствующей системой управления отдельно, как дополнительную функцию за дополнительную плату). От запального факела загорается горелка газового котла, а факел продолжает гореть, пока работает котел. Основная проблема такого варианта в том, что при отключении электроэнергии перезапуск котла приходится производить вручную, что не слишком удобно – ведь может оказаться, что отключение произошло в рабочее время, когда никого нет дома.
Если в котле используется электророзжиг горелки, то розжиг производится автоматически, как только включается котел. При этом отсутствует запальный факел, что снижает расход топлива. Электророзжиг удобен еще и тем, что не требуется ручного перезапуска котла в случае отключения электроэнергии: в этом случае котел останавливается, а когда электроснабжение возобновляется, котел также возобновляет работу.
При выборе газового напольного отопительного котла обратите внимание на материал, из которого изготовлен теплообменник: чугун или сталь. Проблемы тут те же, что и в случае жидкотопливного котла (см. выше).
Выбирая газовый котел, следует также обратить внимание на возможность регулирования мощности. Наиболее простой и дешевый вариант – одноступенчатый газовый котел, то есть тот, в котором регулировка мощности не предусмотрена, он работает в одном режиме (на одной ступени). Но, сэкономив деньги на приобретении котла, приходится платить потом: одноступенчатые котлы быстрее многоступенчатых выходят из строя, в них больший расход газа (за счет постоянной работы на повышенной мощности и частоты включений/выключений горелки). Такие котлы выбрасывают больше дымовых газов и различных вредных веществ. Двухступенчатый котел, в котором предусмотрена работа на двух уровнях мощности, дает существенную экономию при эксплуатации по сравнению с одноступенчатым котлом – его срок эксплуатации увеличивается примерно на 70 %, при этом существенно экономится газ (за счет пониженного расхода на первой ступени с малой мощностью). Еще более эффективны в эксплуатации газовые котлы, имеющие модуляцию мощности, то есть плавное ее регулирование.
В зависимости от того, какую вы запланировали систему отопления, можно выбрать либо одноконтурный, либо двухконтурный газовый котел. Последний обеспечит наличие в доме не только отопления, но и горячей воды. Такие котлы выпускаются в двух вариантах: со встроенным либо бойлером, либо змеевиком. Котлы со встроенным бойлером массивнее, так как горячая вода готовится в нем, а в котлах со встроенным змеевиком подогрев воды осуществляется в проточном режиме.
В последнее время рынок предлагает не только стандартные газовые котлы, но и конденсационные – своеобразный аналог пиролизных котлов, только в «газовом» исполнении. Подобно тому как в пиролизных котлах происходит горение не только древесины, но и древесных газов, в конденсационных газовых котлах горит не только природный газ, но и отработанные газы.
У обычных газовых котлов отработанные газы (продукты горения природного газа) выводятся через дымоход или вытяжные каналы. В конденсационных газовых котлах имеется дополнительный теплообменник, через который проходят отработанные газы. В теплообменнике происходит конденсация отработанных газов, и содержащееся в этой отработке тепло используется. Такая конструкция котла значительно повышает КПД и снижает расход топлива. Экономия топлива составляет около 30 % в сравнении со стандартными газовыми котлами. Правда, цена конденсационных газовых котлов почти на 20 % выше, чем у обычных, но эта переплата – лишь первичные затраты на приобретение оборудования, которые достаточно быстро окупаются в процессе эксплуатации за счет повышения КПД и снижения расхода топлива.
Электрические котлы
Рис. 3.13. Электрический котел: 1 – блок нагрева; 2 – расширительный бак; 3 – циркуляционный насос; 4 – блок управления
Электрические отопительные котлы обладают рядом несомненных преимуществ, которые и обеспечили им популярность: они работают бесшумно, не требуют дополнительной звукоизоляции, дополнительного помещения для хранения топлива, нет неприятного запаха (как в случае с котлом, работающим на жидком топливе), им не нужен дымоход, они могут устанавливаться практически в любом помещении (для экономии места электрический котел можно даже повесить на стену); за счет отсутствия открытого пламени повышается безопасность котла, при использовании наружного накопительного бойлера с помощью электрического котла можно обеспечить не только отопление, но и горячее водоснабжение дома.
Монтаж электрических отопительных котлов в систему отопления довольно прост, а монтажные схемы обычно имеются в паспорте на котел. Единственное непреложное требование: должен быть обеспечен доступ к котлу для обслуживания и, при необходимости, ремонта. Специалисты рекомендуют устанавливать электрические котлы так, чтобы нижний патрубок располагался ниже, чем отопительные радиаторы, – таким образом улучшается циркуляция воды в системе отопления (Рис. 3.14, 3.15).
Рис. 3.14. Схема подключения электрического котла с открытым расширительным баком: 1 – электрический отопительный котел; 2 – напорный стояк; 3 – открытый расширительный бак; 4 – отопительные радиаторы; 5 – циркуляционный насос; 6 – запорная арматура
Внимание
Подключение электрического котла должно быть выполнено через УЗО (устройство защитного отключения), за исключением электродного электрического котла.
Современные электрические отопительные котлы снабжаются различными датчиками и сервисным оборудованием для удобства эксплуатации и повышения комфорта (Рис. 3.16). Так, автоматизированная система управления позволяет регулировать температуру воздуха в помещении, при этом точность составляет +0,5 °C. Имеется возможность ступенчатой регулировки мощности, управления циркуляционным насосом, внешняя индикация позволяет оценивать работу котла и т. д. Кроме того, большинство производителей оснащают электрические отопительные котлы релейной системой управления, что снижает чувствительность оборудования к перепадам напряжения в сети (особенно актуально для сельской местности России, где перепады напряжения – дело обычное). Современные электрические котлы могут использовать в качестве теплоносителя как воду, так и антифриз – выпускаются различные варианты.
Поделиться книгой: