На чем работает котельная
Чтобы установить в своем доме котельную, необходимо определить, какой вид топлива будет наиболее подходящим для использования.
Самый дешевый и удобный вид топлива - природный газ. Но придется проложить к коттеджу газовые трубы. Существуют котельные, работающие на сжиженном газе. Однако у нас этот вид топлива используется крайне редко, так как для его хранения нужно строить специальный газгольдер.
Более доступно дизельное топливо, которое также называют легким или жидким. Это всем известная солярка и непопулярное у нас печное топливо, которое, как и солярка, является продуктом перегонки нефти. В западных странах печное топливо используется достаточно широко. Дизельное топливо, безусловно, дороже, чем газ, но оно позволяет не зависеть от газовой трубы.
Дизельные котельные можно считать автономными еще и потому, что для их работы требуется минимум электроэнергии (около 0,5 кВт/ч), а если установить дизель-генератор, то вам будут не страшны и такие нередкие неприятности, как отключение электричества, аварии на линиях электропередач и т. п. При желании можно установить дизель-генератор, способный обеспечить электричеством весь дом.
Котельную, работающую на твердом топливе (дровах, каменном угле), также можно сделать полностью автономной. При использовании определенной схемы она может совсем не потреблять электричества: циркуляция воды будет происходить естественным образом за счет конвекции, то есть разности плотностей горячей и холодной жидкости. К достоинствам твердотопливных котельных можно также отнести недорогое и доступное топливо и дешевизну самого котла. Дальше начинаются недостатки. Самый главный из них - отсутствие автоматизации процесса горения (для бытовых котлов): топливо закладывается только вручную, и делать это нужно минимум четыре раза в сутки; автоматический розжиг топлива невозможен, как и поддержание определенного температурного режима. Поэтому отапливаемый такой котельной дом нельзя оставить даже на день, чтобы он не остыл. К тому же КПД твердотопливного котла чрезвычайно низок.
Наибольший КПД у электрических котлов - 99%. Но электричество довольно дорогой источник питания: чтобы получить 2 кВт тепловой энергии, необходимые для обогрева помещения объемом 60 куб. м до температуры + 20оС при температуре окружающей среды 26оС нужно затратить 2 кВт электрической энергии. Поскольку цена электроэнергии, расходуемой на отопление, выше, чем используемой в бытовых целях, работа электрического котла обходится чуть дороже, чем дизельного. Зато единовременные затраты на установку электрокотла гораздо ниже. К тому же он не занимает много места и "топливо" для него не нужно ни привозить, ни хранить.
При идеальных условиях электрические котельные, безусловно, самые удобные. Но с идеальными условиями наша действительность не имеет ничего общего: хотя электрифицированы практически все районы, разрешенные мощности, необходимые для нужд отопления, есть далеко не везде. Да и там, где они есть, электричество в любой момент могут отключить, и дом останется без тепла и горячей воды.
Достоинства и недостатки разных видов топлива заставили создать комбинированные котельные, которые совмещают в себе до четырех видов котлов, работающих на газе, электричестве, дизельном и твердом топливе. Переход с основного на запасной вид топлива в них происходит автоматически. Комбинированный котел позволяет использовать самый удобный в данный момент источник питания и приближает котельную к абсолютной автономности.
Из чего же, из чего же, из чего же…
Котел представляет собой емкость для теплоносителя (как правило, это вода) с топкой у газовых, дизельных и твердотопливных котлов и ТЭН у электрических. В топку встраивается горелка - устройство для приготовления горючей смеси. Она действует по принципу автомобильного карбюратора - смешивает в нужной пропорции топливо и воздух, необходимый для горения.
Емкость для теплоносителя может быть полой или иметь встроенный теплообменник. Это медный змеевик большого диаметра с гладкой внутренней и ребристой наружной поверхностью, который обеспечивает очень высокий уровень теплоотдачи, а значит, нагревает большой объем воды.
Теплоноситель поступает из котла в дом по трубам, ведущим к батареям, и возвращается обратно. Движение воды по системе отопления и водоснабжения обеспечивает циркуляционный насос. Кроме трубной разводки систем отопления и водоснабжения, в котельной есть трубы для отвода дымовых газов, выделяющихся при сгорании топлива.
Расширительный бак в современных котельных, как правило, представляет собой мембранный сосуд закрытого типа. Это устройство позволяет скомпенсировать температурное расширение теплоносителя в системе отопления, иначе говоря, поддерживать в ней постоянное давление. По законам физики при нагревании воды (которая, напомним, чаще всего используется в качестве теплоносителя) от + 10оС до + 80оС, необходимых для отопления коттеджа, ее объем увеличивается приблизительно на 10%. Для них в системе должно найтись место. Раньше использовались открытые расширительные баки, которые устанавливались на чердаках - в самой высокой точке системы, согласно неумолимому закону сообщающихся сосудов. Помимо необходимости создания специального помещения на чердаке, у этих баков есть еще один недостаток - в них постоянно происходит насыщение теплоносителя кислородом, который постепенно разрушает трубы, котел и отопительные приборы. Закрытый мембранный сосуд позволяет избежать этих неудобств. Мембрана разделяет его на две части: в одной находится сжатый воздух, в другой - вода, которая, расширяясь, вытесняет воздух, занимая его место.
Предохранительный клапан служит гарантом безопасности котельной, он позволяет сбросить давление в системе отопления или котле, если оно достигает критического значения.
Автоматика, обеспечивающая работу котельной, может быть от простейшей, стоимостью не больше ста рублей, до предоставляющей огромные возможности, которые обойдутся владельцу в несколько тысяч долларов. Она призвана минимизировать участие человека в работе котельной. С ее помощью можно поддерживать различные температурные режимы, зависящие от времени года или суток. Существуют системы, позволяющие управлять работой котельной даже по мобильному телефону. Так, можно сообщить о своем скором приезде, чтобы задать котельной режим для прогрева дома до нужной температуры, а при экстремальной ситуации из котельной поступит сигнал хозяину.
Таковы основные составляющие котельной, но при желании ее можно оснастить дополнительными устройствами, например, уже упоминавшимся дизель-генератором или теплоаккумулятором.
Теплоаккумулятор - это изолированная со всех сторон полиуретаном емкость, в которую встроено несколько теплообменников. Использовать его рекомендуется при большой потребности в горячей воде, например, если в коттедже два и более санузлов, а также в твердотопливных котельных. При сгорании дров происходит огромный выброс энергии, большая часть которой расходуется впустую. Это "лишнее" тепло можно сохранить в теплоаккумуляторе и затем использовать для отопления и горячего водоснабжения. Таким образом, при правильном подборе твердотопливного котла и аккумулятора можно обойтись всего двумя-тремя закладками дров в сутки.
Где быть котельной
Существуют различные варианты компоновки котельных: крышные, которые, как следует из названия, устанавливаются на крыше; встроенные, расположенные в любом из подсобных помещений; пристроенные, размещаемые в специальной пристройке. Теоретически для коттеджа может быть выбран любой из них, но, как правило, в загородном домостроении крышные котельные не используются.
Два других типа компоновки имеют свои достоинства и недостатки.
Встроенная котельная позволяет избежать расходов, связанных со строительством отдельного сооружения, обеспечивает быстрый доступ к оборудованию. Экономится полезная площадь участка, так как котельная располагается в технических помещениях дома. Из-за близости к жилым помещениям возможно возникновение шумового фона, но при хорошем оборудовании, звукоизоляции и (что очень важно!) правильном монтаже с этим неудобством хозяева котельных обычно не сталкиваются. То же самое можно сказать и о запахе, который появляется только в случае неправильного монтажа топливного хозяйства и при использовании некачественного топлива.
Пристроенные котельные, напротив, легко позволяют избежать шума и запаха, сэкономить полезную площадь дома, но потребуют места на участке и дополнительных расходов на отдельное строение.
Доверяй профессионалам
Любая, даже самая простая, котельная - очень сложный организм. Поэтому экономить на услугах профессионалов не стоит. Вложения в качественное оборудование и грамотный монтаж котельной непременно окупятся - в течение долгих лет она будет наполнять дом своего владельца теплом и уютом, не доставляя при этом никаких хлопот.
