Выбор схемы котельной

    При строительстве нового дома, реконструкции старого или просто при желании увеличить комфорт и уменьшить счета за энергоносители большинство людей сталкиваются с вопросом как правильно сделать котельную.  При этом, как и в любой сфере нашей жизни, главное выбрать не оборудование, а специалистов или организацию, которые произведут грамотный подбор (проектирование), поставку и монтаж оборудования для вашей котельной. Исходя из собственного многолетнего опыта могу сказать, что установка дорогого оборудования далеко не всегда гарантирует, хороший конечный результат. Ведь построение котельной - это вопрос комплексный. Давно прошли те времена, когда достаточно было приобрести котел помощнее и закрыть на этом вопрос отопления дома. Сейчас, в процессе решения задач отопления и горячего водоснабжения, во главу угла становятся экономичность и комфорт. В данной статье я хочу дать рекомендации как правильно скомпоновать вашу котельную. Сделать это таким образом, что даже при  последующей модернизации  базой послужило бы оборудования, которое Вы уже установили.

При грамотном подходе монтаж котельной можно разбить на несколько этапов. Изначально создать своего рода скелет а в последующем дополнять его элементами, которые помогут уменьшить затраты на энергоносители и увеличить уровень комфорта. Конечно, подбор, поставку и монтаж оборудования лучше доверить специалистам, но Вы, со своей стороны, также должны понимать, что Вы получите  ”на выходе” и  насколько  купленная Вами система может быть улучшена в будущем. Можно задать вопрос: “ А почему сразу не сделать всё максимально качественно, без необходимости чем-то всё это дополнять потом”? Можно, но достаточно ли у Вас средств  и насколько ваша первоначальная концепция окажется абсолютной и не требующей изменений в будущем? Решать Вам.

Итак, рассмотрим пример схемы стандартной котельной.

Что здесь не так? На первый взгляд всё правильно. Предположим данная схема соответствует тепловому узлу дома на 100 м². Котел мы установили на 12 кВт, одноконтурный. Сейчас не будем задаваться вопросом энергоносителя, предположим это газ. Слева на схеме у нас находится система генерации тепла – наш котел. Справа наши потребители – контур отопления первого этажа, контур отопления второго этажа, теплые полы в санузлах, контур нагрева ГВС (горячее водоснабжение) и……предположим контур подогрева гаража. Вот такой компактный домик на 100 м². В зимний период теплопотери нашего дома соответствуют номинальной мощности котла, и котел работает оптимально.  Но вдруг наступил кратковременный период глубоких морозов. Котел перестал справляться. Какой выход? Их несколько – изначально приобрести котел помощнее, поставить ещё один дополнительный котел, переждать холодный период, так как он не продолжителен. Все три решения приемлемы, но все они связаны с рядом неудобств и негативных последствий как для пользователя, так и для оборудования. Вариант чуть-чуть померзнуть скажется больше на Вас, а вот увеличение мощности,  негативно влияет на всю вашу систему в плане её ресурса и объёма потребления энергоносителей, за что в конечном итоге будете платить всё равно Вы. Почему так происходит можно наглядно понять на примере летней эксплуатации вашей системы, т.е. когда присутствует большое несоответствие между мощностью котла и мощностью необходимой  потребителям (вашим тепловым контурам). Далее я буду иногда использовать аналогию с автомобилем для более простого понимания описываемых процессов. Итак, ситуация, когда ваш 12 кВт-ный котел работает постоянно на мощность близкую к номинальной а потребители  полностью выбирают генерируемое котлом тепло сродни ситуации когда ваш автомобиль едет с крейсерской скоростью 90-110 км/ч. В такой момент КПД вашей котельной является самым высоким. Но такие моменты полного баланса между котлом и потребителями относительно редки. Что же происходит летом? Летом ваш автомобиль попадает в пробку!) Например, мы приняли решение из всех контуров оставить только контур ГВС и теплый пол в санузле.  В таком режиме эксплуатации котел может включаться довольно часто, но на кратковременный период -  происходит так называемое “зацикливание” (частые, но короткие циклы работы). Этот процесс сродни частым, но коротким “перебежкам” в городской пробке, когда расход топлива значительно увеличивается, а ресурс автомобиля уменьшается. И этот процесс тем ярче проявляет себя, чем большее несоответствие между мощностью котла и мощностью, которая в данный момент необходима потребителям. При этом мы коснулись только теплового несоответствия элементов нашей системы, а есть еще и гидродинамический дисбаланс. Не буду в данной статье задерживаться на вопросах гидродинамики систем отопления. Скажу только, что во многом устранить гидродинамический и тепловой дисбаланс т системы поможет установка гидрострелки ( см. схему 2).

 Что такое гидрострелка Вы можете прочитать в разделе техническая информация нашего сайта. Итак вернемся к нашей котельной. Помните, как один из вариантов спасения от зимних заморозков я предлагал увеличить мощность котла или дополнительно установить ещё один…..теперь Вы понимаете, что последствия такого решения будут не только положительными.

 Итак мы подошли к вопросу а как же всё-таки правильно скомпоновать нашу котельную так, что бы все её элементы были сбалансированы.

Рассмотрим схему номер три.

 Она чем-то похожа на схему номер 2, только гидрострелка увеличилась до размера буферной ёмкости. Установив между нашим котлом и потребителями тепла буферную емкость, мы сразу нивелируем все те негативные процессы, которые были описаны мной выше. Что же теперь будет происходить в момент несоответствия мощности системы генерации тепла (котла) и мощности необходимой потребителями……а ничего. Котел теперь греет не потребителей, а буферную емкость, а потребители берут тепло не от котла, а от буферной емкости. Таким образом если контуру теплого пола нужно забрать всего 100 ватт тепловой энергии, то ради этого нет необходимости запускать  12 кВт-ный котел. Контур заберет эти 100 ватт из ёмкости и сделает так ещё многократно, а наш котел может так и не запустится, пока температура в емкости не упадет до определенного значения. А когда наш котел уже запустится, то он проработает полноценный цикл, нагревая емкость до заданной температуры и опять уйдет в режим ожидания. Что же происходит зимой, когда  потребителям тепла понадобится вся мощность генерируемая котлом. В этот момент буферная емкость будет фактически исполнять функции гидрострелки – мягко распределяя тепловые и гидропотоки  между системой генерации тепла и потребителями. Установка буферной емкости  в котельной поможет так же дополнить вашу котельную такими элементами энергосбережения как гелиосистема и тепловой насос .Вы сможете легко интегрировать в вашу котельную твердотопливный котел, использовать преимущества ночной аккумуляции тепла от электрического котла или ТЭНа. 

  Что же останавливает некоторых потребителей от приобретения и установки бака аккумулятора? Зачастую приходится слышать от некоторых заказчиков фразу: “ зачем мне греть сначала промежуточную бочку, а уже потом нагревать отопительный контур, ведь при такой схеме тратится больше газа(электричества, дров …и т.д.)”. Такой аргумент вроде бы очевиден, но в тоже время неверен. Затраты на нагрев емкости отсутствуют, ведь емкость нагревается один раз при пуске системы в эксплуатацию, а далее мы только компенсируем теплопотери ёмкости, которые имеем в процессе работы котельной. Нужно отметить что большинство современных утепленных емкостей имеют довольно низкие потери тепла и укладываются в показатель 2- 4 кВт в течении суток. При этом тепловые потери бака аккумулятора, во-первых, как правило, утилизируются на подогрев помещения котельной, а во-вторых ничтожно малы на фоне общей производительности системы. 

 Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что предложенная компоновка котельной оптимальна по своим термодинамическим и гидродинамическим характеристикам, позволяет одновременно использовать различные системы генерации тепла и энергосбережения в одной тепловой системе. Хочется так же добавить, что данная схема очень удобна для установки систем управления любого уровня сложности.

     Пример компоновки котельной с использованием газового котла, твердотопливного котла, гелиосистемы и воздушного теплового насоса. В данной схеме использована буферная емкость типа “бак в баке”, которая совмещает в себе емкость для нагрева теплоносителя системы отопления и емкость для нагрева воды системы ГВС, а также имеет теплообменник для подключения контура гелиосистемы.