Обвязка дровяного котла отопления в частном доме

Обвязка дровяного котла отопления в частном доме

Основные виды котельных в частных домах

Как сделать котельную в частном доме? Газ сейчас добирается до самых отдаленных окраин. И информации о газовых котлах премного. Однако клиент поставил условие: у них в деревне газ до сих не провели. Котлы на жидком топливе тоже отпали сразу – поблизости нет надежного и постоянного поставщика солярки, мазута или отработки. Да и был бы, уверен, нам понадобилось ну очень серьезное обоснование для их применения. Конечно, такие котлы весьма удобны в эксплуатации, можно автоматизировать все что можно, да и производительность отличная. Но там уже серьезные требования, что нужна отдельная котельная, оборудованная превосходной вентиляцией, пожаротушением и емкостями для топлива.

Электрические котлы удобны, современны и – сильно бьют по бюджету, учитывая стоимость электроэнергии. Все эти расклады с учетом специфики конкретного региона были предоставлены клиенту. Согласно уточненному техническому заданию было решено прорабатывать вопрос в направлении котлов на твердом топливе. Например, уголь и дрова. Так были предложены твердотопливные пиролизные котлы утилизаторы. В них две камеры. В одной происходит тление древесины в уголь с выделением пиролизного газа. Во второй камере – сжигание, в которой газ смешивается с воздухом. Такая схема горения увеличивает коэффициента полезного действия (КПД) и времени горения закладки топлива.

Требования к котельной

Основные требования к котельным:

СП 281.1325800.2016 – требования к помещению котельных (раздел 5);

СП 41-104-2000 – более ранняя версия СП 281 с более жесткими требованиями (раздел 4);

СП 31-106-2002 – требования к размещению оборудованию котла (п.6.2- 6.3) и насосных групп (п.4.4.8);

СП 7.13130.2013 – требования к выходу дымохода на кровле (п. 5.10-5.24);

СП 402.1325800.2018 – требования к размещению газового оборудования в кухне и котельной;

СП 124.13330.2012 – требования к тепловой сети, если котельная находится в отдельном здании (например, бане или гараже).

Коттедж у клиента деревянный. По его требованиям мы обработали помещение котельной противопожарной пропиткой, а затем обшили листами из негорючего материала (общим решением были выбраны стекломагнезитовые листы). Под котел была положена керамогранитная плитка. Отмечу, что твердотопливные котлы можно ставить только на пол. Никаких подвесных котлов – таковы требования.

Правила размещения котельной в доме

  1. Объем помещения котельной должен быть более 15 м3.
  2. Котельную можно размещать в цоколе, подвале или на первом этаже.
  3. Запрещено располагать котельную рядом со спальнями.
  4. Эвакуационный путь из котельной до улицы должен быть не более 12 м.
  5. Высота помещения не менее 2,2 м.
  6. Обязательно окно и дверь.
  7. Обязательна вентиляция.

Дополнительные требования к котельной в подвале коттеджа

Заранее предусмотрели разводку для датчиков дыма и пожарной сигнализации, а также все необходимые гнезда для системы умного дома. После всех работ поставили на видное место два больших огнетушителя.

Требования к вентиляции котельной

Не упускайте из вида этот простой и важный этап. Сразу обеспечьте наличие приточной и вытяжной вентиляции, желательно без электричества.

Помимо дымохода, в любой котельной обязательно нужна вытяжная шахта на кровлю и приточное отверстие в двери или стене.

Приточный вентиляционный канал должен быть шире сечения дымохода. И пусть отверстия (15х15 см как минимум в моем случае – для котла 30 кВт) будут постоянно открыта. Не заслоняйте ничем и никогда! В данном случае мы выполнили ее в нижней части двери. Приточная вентиляция должна включать объем для горения и объем воздуха для вытяжной вентиляции. Убедитесь в наличии тяги!

Если у Вас естественная вытяжная вентиляция, то необходимо заложить трубу выше уровня крыши.

Примеры:

  • Если помещение котельной 12 м2, а высота 3 метра, тогда требуется (12×3х3) 108 м3/ч воздуха;
  • Если котел размещен в кухне 45 м2, высотой 2,8 метров, тогда (45х2,8х1)+100. Итого 226 м3/ч.

Размер вытяжного канала:

Площадь дома (м2)

Мощность котла (кВт)

Размер вытяжного канала в котельной

До 250

менее 40 кВт

200х100 / Ø 160

250 - 450

40-60 кВт

250х150 / Ø 200

450 - 650

60-80 кВт

250х200 / Ø 250

650 - 850

80-100 кВт

300х200 / Ø 280

Требования для двери в котельную

Дверь однозначно нужна металлическая и открываться наружу. Можно покрасить, но обязательно металлическая.

Как я уже писал выше, дверь в котельную мы предусмотрели с вентиляционной решеткой в нижней ее части. Заодно по СНиП заложили окошко для обзора. Минимальная ширина проема – 80 см. Не забудьте про доводчик. Это важный момент, так как со временем дверь без доводчика может заклинить из-за частых ударов, что, в свою очередь, чревато заклиниванием двери. Это надо исключить в любом случае.

Подробнее:

  • CП 41-104-2000 пункт 4.8 – Про эвакуационный путь 12 метров;
  • СП 281.1325800.2016 пункт 5.29 – Про размер двери в котельной.
  • СП 31-106-2002 п. 6.3.8 – материал двери

Требования к дымоходу котельной

Клиент попросил установить дымоход из нержавейки, и мы его решение поддержали. Просто и надежно. Да, придется побороться с конденсатом, но это легче, чем ему потом возиться с кирпичной кладкой (да и та не исключает конденсата). Срок службы таких дымоходов составляет 10-15 лет.

Чем труба выше над крышей, тем лучше. Желательно метр. Обязательно предусмотрите теплоизоляцию, так как такая труба может сильно нагреваться, и постарайтесь избежать изгибов. Также важно соблюдение других условий: благоприятная зона ветрового подпора для исключения фактора снижения тяги; никаких сооружений или деревьев в радиусе 10 м от дымохода (имеется в виду выше уровня выхода дыма). Кстати, вытяжной канал должен быть также на уровне дымохода.

Правила и нормы установки котла в частном доме

Как правильно сделать котельную и при этом правильно определить мощность котла?

Для рассматриваемого региона можно приблизительно оценить мощность как 2 кВт на каждые 10 м2. Так и вышли 30 кВт в данном проекте. Кстати, мы специально не приводим конкретные условия, чтобы Вы не ориентировались строго по ним. Обязательно консультируйтесь со специалистами!

Состав оборудования котельной

В целом перечень оборудования таков:

Непосредственно сам котел, который мы описывали выше.

Циркуляционный насос: он необходим для создания нужного напора воды в системе. Он требует электричества, но сэкономит средства из-за высокого КПД и повышения энергоэффективности всей системы.

Группа безопасности состоит из следующих элементов:

  • Кран Маевского – изготовлен из латуни и используется для удаления лишнего воздуха из отопительной системы;
  • Корпус из оцинкованной стали;
  • Термометр и манометр (можно предусмотреть совмещенный прибор вместо двух отдельных);
  • Предохранительный клапан из латуни, который дублирует воздухоотводчик. Он нужен для вывода лишнего воздуха и воды, когда не срабатывает воздухоотводчик.

Бойлер обеспечивает подогрев воды для нужд горячего водоснабжения посредством использования теплообменника, расположенного внутри бака. Устройство бойлера довольное простое:

Внутри бака заложена спиралеобразная трубка (так называемый змеевик). В трубке постоянно циркулирует теплоноситель, что обеспечено насосом с автоматической системой управления. Простейший термостат управляет включением-выключением насоса. Если у Вас хорошая теплоизоляция бойлера, то она сохраняется довольно долго.

Бойлер имеет два патрубка – для ввода и вывода. Патрубок ввода идет от котла, откуда поступает теплоноситель. А патрубок вывода, в свою очередь, подает уже нагретую воду в различные контуры.

Расширительные баки служат для компенсации расширения воды в системах отопления и ГВС. В воде всегда содержится воздух. Его необходимо собрать и периодически выпускать в верхней части отопительной системы. Это можно сделать как раз с помощью расширительного бака.

Распределительный коллектор необходим для распределения теплоносителя по отопительным контурам. Контурами являются батареи отопления, теплые полы, нагреватели ГВС. Состоит из следующих элементов:

  • непосредственно коллектор, обеспечивающий распределение воды по контурам и защиту насосов от взаимного гидроудара;
  • насосно-смесительная группа, обеспечивающая циркуляцию воды и управление ее температурой в отдельном контуре. Сколько контуров, столько и насосных групп. В состав группы включается циркуляционный насос, смесительный вентиль и измерительные приборы.
  • гидравлический разделитель удаляет из воды воздух и частички грязи, продлевая срок службы системы

Можно заложить автоматику (хотя бы простейшую), которая позволит:

  • поддерживать температуру или воды в системе, или воздуха в помещении;
  • оптимально использовать топливо;
  • поддерживать необходимые условия горения;
  • предотвращать аварийные ситуации.

Удобнее и проще всего реализовать работу автоматики путем регулировки тяги. То есть поворачивая заслонку дымохода; регулируя зазор дверцы зольника; подавая приточный воздух.

Система удаленного мониторинга и контроля

Современные технологии позволяют реализовать различные решения для удаленного контроля. Очень удобно воспользоваться приложениями со смартфона, которые используют беспроводные датчики. Можно регулировать температуру воды и воздуха в доме, находясь хоть на море. Для этого Вам надо иметь лишь смартфон с интернетом.

Таким образом Вы получаете следующие возможности:

  • Зонирование дома на помещения с различной комфортной температурой;
  • Исключение промерзания труб, если Вы находитесь далеко от дома и нет возможности поехать и отрегулировать все, что надо. Кстати, не все производители рекомендуют использование антифриза, поэтому необходимо уточнить этот момент при покупке.
  • Можно заранее прогреть дом до Вашего приезда;
  • Диагностировать оборудование котельной и условия помещения, при этом не требуется даже заходить туда;
  • Запрограммировать различные режимы для разных часов. Ночью, например, по санитарным нормам, желательно поддерживать температуру ниже дневной для более глубокого и здорового сна.

Все это вкупе создает практически тот самый умный дом, поддерживающий комфортные условия жизни почти без Вашего участия.

Обвязка

Умная и качественная обвязка позволит равномерно распределить тепло, защитить котел от перегрева и обеспечить ГВС. Бывает сложная и простая обвязка. Простая выполняется обычно для дорогих котлов, которые уже имеют необходимый перечень устройств. Сложная обвязка – это когда Вы модернизируете систему отопления, имея простейший котел.

Лучше предусмотреть трубную обвязку из полипропиленовых труб с армированием из стекловолокна, по крайней мере, мы в этом проекте отопления деревянного дома остановились именно на таких трубах. Они по сути литые, что делает их практически монолитными. Такие трубы можно перед монтажом не зачищать. Именно их мы и рекомендовали клиенту, который и заложил их в проект.

Можно применить или гравитационную схему отопления или принудительную. Гравитационная схема (самотеком) реализуется путем разности в давлении нагретой воды в котле и воды в контуре. В таком случае циркуляционный насос не нужен. Если даже Вы установили насос, то все равно необходимо создать условия, при которых при нарушении его работы вода продолжит движение по гравитационному контуру.

Принудительная схема основана на работе циркуляционного насоса. Естественно, что тут важно наличие электроэнергии. Зато это позволит повысить КПД всей системы и снизить затраты на топливо.

Котельная в частном доме: требования к безопасности

Основные требования к безопасности следующие:

  • Не более двух котлов в котельной;
  • Никаких горючих материалов в помещении котельной.
  • Выше уже указывалось, как обустроена отделка стен, пола и потолка в котельной.
  • Обеспечьте достаточное пространство для циркуляции воздуха.
  • Минимальное расстояние между котлом и стеной должно быть не менее метра.
  • Обязательно предусмотрите искрогасители.
  • Обязательна металлическая дверь, открывающаяся наружу.
  • Естественная или принудительная вентиляция (воздух тройного объема помещения).
  • Не забудьте про водопровод и водоотвод;
  • Отдельный фундамент для больших котлов;

Минимальные габариты помещения:

  • высота 2-2,5 м;
  • объем котельной: от 15 м3;
  • площадь котельной минимум 6 м2.

Однако следует закладывать запас для собственной безопасности и удобства. В просторной котельной легче развернуться. Это особенно важно, если в будущем потребуется модернизация.

Котельную желательно предусмотреть в подвале или цокольном этаже.

Схемы котельных

Некоторые схемы котельных, для общего понимания работы.

Сооружение модульных котельных

Блочно-модульные котельные – это комплектное оборудование для отопления. Обычно состоит из блок-модуля с возможностью увеличения мощности или из нескольких модулей, с последовательным подключением в зависимости от объема потребления тепловой энергии.

Преимущества у БМК следующие:

  • Быстрая доставка;
  • Быстрый ввод в эксплуатацию;
  • Мобильность;
  • Автономность;
  • Высокий КПД и низкие затраты на эксплуатацию;
  • Возможность расширения и модернизации;
  • Выбор топлива.

У нас большой опыт в реализации подобных проектов. Это позволяет с каждым новым проектом сокращать время поставки и монтажа.

Другие советы.

Самое важное – безопасность. Если встают следующие вопросы: «дешевле или безопаснее?», «дольше или безопаснее?», всегда выбирайте безопасность.

Надеюсь, эта статья позволит избежать многих ошибок и недочетов при самостоятельном проектировании и строительства котельной. Теперь и Вы знаете, как правильно сделать котельную в доме. Подчеркнем, что обязательно консультируйтесь со специалистами. Это поможет избежать лишних расходов в будущем.

Выбор оптимального типа твердотопливного котла и оборудования

На данный момент существует 4 основных типа твердотопливных котлов.

Традиционный, он же классический

Морально застаревшая конструкция, с крайне низким КПД – менее 60%. Требует частого обслуживания, ручная загрузка топлива от 4 до 8 раз в сутки. Основными преимуществами являются дешевизна, высокая надежность и крайняя неприхотливость.

Котлы длительного горения

Их технология была разработана еще в 70х годах прошлого века и доведена до логического завершения применением современных средств температурного контроля. Наличие циркуляционных насосов принудительного нагнетания делает эту систему немного эффективней, чем классическая, но энергозависимой.

Не вдаваясь в особенности процесса горения, отметим, что загрузка топлива в котел длительного горения может происходить исключительно циклично – это неэкономно при частых изменениях температурного режима и очень неудобно в обслуживании. В сочетании со сложной схемой обвязки и целым перечнем ограничений при растопке, делает эксплуатацию данного аппарата очень сложной.

Пиролизные котлы

Сравнительно новый тип. Принцип теплоснабжения основан на сгорании пиролизного газа, который выделяется после термической обработки топлива. Производители регламентируют КПД таких котлов более 90%, что является просто рекламным трюком. При таком подсчете эффективности учитывается энергия, которая затрачивается на процесс пиролиза.

Пиролиз – процесс разложения древесины при нагревании без доступа воздуха, который сопровождается выделением горючего газа.

Реальный КДП, технически совершенной, модели такого типа котла не превышает 75-80%. И это учитывая идеальные условия эксплуатации, что означает влажность топлива не более 10%. При увеличении влажности эффективность полезного тепловыделения стремительно падает. Существуют и дополнительные риски, возникающие в процессе эксплуатации.

Самым большим является потенциальный выток пиролизного газа. При систематической загрузке аппарата топливом с высокой влажностью происходит быстрое выгорание газогенераторной камеры. Для предотвращения этого перед каждым отопительным сезоном рекомендуется производить футеровку топки котла.

Пеллетный тип

Наиболее технически совершенный твердотопливный котел, какой можно выбрать. Включает комплекс систем контроля, автоматизации процессов и безопасности. На данный момент такая аппаратура является наиболее дорогостоящей, но самой технически совершенной:

  • высокий КПД – 85-90%;
  • полная автоматизация процесса загрузки топливных гранул;
  • гибкая система управления температурными режимами в помещениях;
  • высокая степень безопасности при эксплуатации.

Устройство и технические характеристики пеллетного котла:

Устройство пеллетного котла отопления

1. Бункер для пеллет;
2. Шнек для подачи топливных гранул;
3. Электромотор шнека;
4. Патрубок для подачи топлива в горелку;
5. Дозатор, подающий топливо в горелку;

6. Электропривод золоочистителя;
7. Теплообменник – трехкратное прохождение высокотемпературных газов дает высокое КПД;
8. Панель управления;
9. Контрольные окна наличия топливных гранул в бункере.

Принцип работы пеллетного котла
Схематический принцип работы пеллетного котла отопления.

Пеллеты
Топливные пеллеты, которые используются в качестве топлива в данных котлах.

В свою очередь пеллетные котлы можно разделить на три вида, по типу строения основного элемента камеры сгорания.

Факельная горелка

Это наименее экономная технология, использующаяся в данном типе оборудования. Горение топлива происходит в воздушном потоке, создающимся вентилятором, при температуре до 1200 0С. Отличительной чертой данной технологии является универсальность и неприхотливость к качеству топлива.

 Факельная горелка для твердотопливного котла
При выборе данного типа горелки следует убедиться в наличии дополнительной камеры дозатора (выделено на рисунке) с лепестковым запорным клапаном, предотвращающим обратное горение. Это сделает процесс подачи пеллет более экономным и безопасным.

Колосниковая решетка

При таком методе топливные гранулы подаются в бункер накопитель, а оттуда ссыпаются под собственным весом на колосники. Внизу нагнетается воздух который поддерживает горение. Колосники могут быть фиксированные и подвижные. Последние используются для сжигания топлива крупных фракций с повышенной зольностью.

 Камера сгорания
Камера сгорания, выделен клапан подачи пеллет.

Колосниковая решетка
Колосниковая решетка, она же вмонтированная в конусный поддон.

Ретортные горелки

Стальная или чугунная чаша на которой происходит горение. Гранулы подаются по желобу снизу специальным загрузочным шнеком. Первичный воздух для горения подается тем же путем. Вторичный воздух для управления и интенсификации процесса подается через отверстия в реторте.

Видео. Подача пеллет в ретортной горелке

Дополнительное оборудование для котла

Практически все современные модели имеют следующий функционал в стандартной комплектации:

1. Автоматический розжиг – оптимально использование высокотемпературного фена в термозащищенном отказоустойчивом корпусе. Так же применяются металлические или керамические тэны накаливания, но они менее долговечны. Электродный способ очень чувствителен к влажности гранул.

Высокотемпературный фен

2. Контроль системы. В основном применяются различные типы термостатов для контроля температуры теплоносителя и лямбда-зонды, которые определяют количество остаточного кислорода в дымовых газах. Оба детектора управляют мощностью вентилятора нагнетающего воздух в топку. 

Выбор наиболее эффективной модели

Перед тем, как выбрать твердотопливный котел, необходимо определить его мощность и технические критерии, которым он должен соответствовать, а именно:

#1. Наличие сертификата адаптации всех узлов котла для работы на территории Российской Федерации.

#2. Наличие нескольких режимов роботы с различными типами пеллет.

#3. Возможность использования другого вида топлива.

#4. Уровень требований к качеству топлива;

#5. Наличие ГВС и возможность включения экономного «летнего» режима функционирования;

#6. Надежность длительной непрерывной работы в автономном режиме;

#7. Уровень воспроизводимого шума в различных режимах работы:

  • стандартный нагрев;
  • усиленный нагрев с ГВС;
  • стартовый розжиг;
  • подача топливных гранул из внутреннего и внешнего бункера;

#8. Возможность подключения внешнего дополнительного управления;

#9. Масштабизация контроля температурного режима помещений;

#10. Доступ и величина зольного бункера;

#11. Наличие систем безопасности

  • контроль обратной тяги;
  • контроль перегрева теплоносителя;
  • система автоматического аварийного отключения и пожаротушения.

Цены на пеллетные котлы:

Правила монтажа и обустройства котельной

Для удобной эксплуатации установку пеллетного твердотопливного котла необходимо производить в просторном помещении. При его размещении необходимо соблюдать параметры технологических отступов от стен и иных поверхностей, которые указаны в паспорте изделия.

На практике бывали случаи, когда после полугода эксплуатации обнаруживалось, что невозможно открыть зольник для его очистки.

Основным критерием пригодности помещения является хорошая естественная или принудительная приточная вентиляция и правильно устроенный дымоход. Наиболее часто применяемые схемы устройства дымохода, вы можете видеть ниже:

dumohod-a

 dumohod-b

Схема А и Б устройство дымохода в помещении дома. В качестве вытяжного канала используются вентиляционные шахты, устроенные в тоще стен. Эти каналы обязательно должны быть изолированы от основной системы естественной вентиляции дома.

dumohod-v

Схема В – выведение дымохода из котельной устроенной в подвальном помещении.

dumohod-g

 dumohod-d

Схемы Г и Д устройство внешнего дымохода из специально построенной котельной или помещения дома.

Во всех вариантах устройства дымоходов необходимо установить:

  • искрогаситель на дымоходную трубу;
  • герметизацию переходного рукава в котельную;
  • устройство дренажа.

Монтаж твердотопливного котла рекомендуется производить на фундаментную подушку с теплоизолирующим слоем. В помещении необходимо установить специальный газоанализатор, если такого нет в стандартной комплектации приобретенной модели.

Правила установки пеллетного бункера

Кроме встроенного бункера, который имеет небольшой объем и должен часто заполняться топливом, многие владельцы подключают к системе внешний бункер большого объема.

bunker

Для хранения пеллет подойдут любые емкости, главное условие – герметичность конструкции, если она находится вне отапливаемого помещения. Выбирая объем бункера, необходимо исходить из стандарта 1 тонна пеллет занимает до 2м3. высота конструкции не является критичной величиной.

Бытует мнение, что в высоких емкостях нижние слои гранул бывают раздавленными, это не соответствует действительности. Качественно изготовленные топливные гранулы выдерживают довольно большое давление.

Емкость должна находиться на расстоянии не далее 12м от котла. Допускается усложнение конструкции шнека или использование перевалочных бункеров накопителей, но использовать при этом нужно исключительно высококачественное топливо. Иначе труха, попадающая в топку в больших количествах, снизит КПД и может повредить механизмы подачи и дозирования котла.

В нижней части конуса бункера, под выходом топливозабора, необходимо предусмотреть ревизию, для систематического удаления трухи. Если конус имеет небольшую площадь сечения, происходит зависание спрессовавшихся под давлением масс гранул. В этом случае рекомендуется устанавливать специальное приспособление «шнековый ворошитель».

Бункер подключенный к котлу
Бункер подключенный к котлу.

Использование теплоаккумулятора и расчет его объема для твердотопливного котла

При использовании мощных отопительных устройств существует вероятность перегрева теплоносителя. И хоть современные модели имеют совершенную автоматику, предотвращающую подобные ситуации, целесообразно использовать специальные устройства теплоаккумуляторы.

Теплоаккумуляторы выполняют следующие функции:

  • автоматическое регулирование распределения нагретого теплоносителя по системе;
  • использование как буфер обменник при создании гибридных отопительных систем с несколькими типами нагревательных приборов;
  • некоторые модели могут выполнять функцию бойлера ГВС;повышение КПД котла за счет уменьшения количества регулировок тяги.

Таблица расчета объема теплоаккумулятора для твердотопливного котла

Объем теплоаккумулятора (л) Время нагрева воды (Ч)
при мощности котла (кВт)
20 25 30 35 40 15 50 55 60
500 1,2 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,5 0,4 0,4
1000 2,3 1,9 1,6 1,3 1,2 1,0 0,9 0,8 0,8
1200 2,8 2,2 1,9 1,6 1,4 1,2 1,1 1,1 0,9
1500 3,5 2,8 2,3 2,0 1,7 1,6 1,4 1,3 1,2
1800 4,2 3,4 2,8 2,4 2,1 1,9 1,7 1,5 1,4
2000 4,7 3,7 3,1 2,7 2,3 2,1 1,9 1,7 1,6
2400 5,6 4,5 3,7 3,2 2,8 2,5 2,2 2,0 1,9
3000 7,0 5,6 4,7 4,0 3,5 3,1 2,8 2,5 2,3
3500 8,1 6,5 5,4 4,7 4,1 3,6 3,3 3,0 2,7
4000 9,3 7,4 6,2 5,3 4,7 4,1 3,7 3,4 3,1
4500 10,5 8,4 7,0 6,0 5,2 4,7 4,2 3,8 3,5
  Зеленым отмечены оптимальные объемы для соответствующих мощностях котла.