Чаще всего современные коттеджи оснащают горячим водоснабжением на базе электрических, газовых или универсальных котлов.

ЭЛЕКТРОКОТЛЫ

Подобное оборудование применяют в коттеджах пло­щадью до 100 м' в качестве основного источника тепла; в домах большей площади его используют в случае вы­хода из строя главного теплогенератора. Говоря о дос­тоинствах электрокотлов, следует отметить низкую це­ну, малый вес, небольшие габаритные размеры, бес­шумность работы, простоту обслуживания, отсутствие продуктов сгорания органического топлива, загряз­няющих атмосферу. Такие теплогенераторы обычно крепят вертикально на стене, в местах доступных для технического обслуживания.

Основная проблема, возникающая при установке электрокотлов, — получение официального разреше­ния на подключение теплогенератора к существующей энергосети. В сельской местности практически невоз­можно получить разрешение на подачу 15 кВт и более, да и стоимость электроэнергии довольно высока. К то­му же зимой электрокотел, а вместе с ним и всю систе­му отопления нельзя оставлять без присмотра: при длительном отсутствии электричества теплоноситель (вода) может замерзнуть.

По типу нагревательного элемента электрокотлы подразделяют на ТЭНовые (с трубчатым электрона­гревателем) и электродные. Не существует однознач­ного ответа на вопрос, какое оборудование лучше — каждый тип имеет достоинства и недостатки.

Термометр горячей воды Дверца котла для установки горелки

Отечественные электродные котлы представлены на строительном рынке торговыми марками "Галан", КЭПЗ, "Эрикрон" и др. Стоимость оборудования — около 20—40 $/кВт. Среди производителей ТЭНовых котлов стоит отметить Dakon (Чехия); Stiebel Eltron (Гер­мания); Eleco, Protherm (Словакия); Elektrolux (Швеция); "Руснит", "ВЭО", "Эван" (Россия). Продукция зарубеж­ных производителей обойдется в 40—70 $/кВт, отечест­венных — в 10—20 $/кВт.

ДОСТОИНСТВА ТЭНОВЫХ КОТЛОВ:

Мощность не зависит от перепадов напря­жения в сети. Она ре­гулируется, так что выход из строя одно­го ТЭНа не повлечет за собой сбоя в рабо­те всего оборудова­ния;

Отсутствуют токи утечки, возможна ус­тановка УЗО;

Могут использоваться для горячего водо­снабжения по одно­контурной схеме;

Способны работать на перегретой воде, ее температура опреде­ляется давлением на которое рассчитан корпус котла

 

НЕДОСТАТКИ ТЭНОВЫХ КОТЛОВ:

При выборе оборудо­вания нужно обра­щать внимание на возможность замены ТЭНов (их ресурс обычно не превышает 10 000 часов; когда они "пригорают", приходится менять котел);

При падении напря­жения в электриче­ской сети мощность теплогенератора сни­жается непропорцио­нально;

Очищать ТЭНы от на­кипи сложнее, чем электроды.

 

ДОСТОИНСТВА ЭЛЕКТРОДНЫХ КОТЛОВ:

- Срок службы элек­тродов превышает 15 000 часов;

- Накипь на электродах легко очищается;

- Можно увеличить но­минальную (макси­мальную) мощность;

- Электродный котел дешевле ТЭНового;

- Мощность снижается пропорционально па­дению напряжения в сети;

- Компактность

 

НЕДОСТАТКИ ЭЛЕКТРОДНЫХ КОТЛОВ:

- Необходимо квали­фицированное обслу­живание;

- Работают с теплоно­сителем определен­ной электропровод­ности;

- Токи утечки могут достигать 25% от но­минального тока, по­этому вместе с кот­лом невозможно ус­тановить устройство защитного отключе­ния (УЗО), кроме то­го, требуется надеж­ное заземление;

- Не применяются для горячего водоснаб­жения по однокон­турной схеме;

- При включении и от­ключении котлов большой мощности в электрической сети возникают большие перепады напряжение.

ГОВОРЯ 0 ДОСТОИНСТВАХ ЭЛЕКТРОКОТЛОВ, СЛЕДУЕТ ОТМЕТИТЬ НИЗКУЮ ЦЕНУ, МАЛЫЙ ВЕС, НЕБОЛЬШИЕ ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ, БЕСШУМНОСТЬ РАБОТЫ, ПРОСТОТУ ОБСЛУЖИВАНИЯ, ОТСУТСТВИЕ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ТОПЛИВА, ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ АТМОСФЕРУ

 

К0НДЕНСАТНЫЕ КОТЛЫ

Известно, что при сжига­нии топлива выделяется тепловая энергия. Количе­ство тепла, образующееся при полном сгорании топ­лива и последующем охла­ждении продуктов сгора­ния до 0°С (760 мм рт. ст.), называют теплотой сгорания Q. Различают высшую и низшую теплоту сгорания. В первом случае водяные па­ры, содержащиеся в продук­тах сгорания, доводятся до жидкого состояния. Низшая теплота сгорания не учиты­вает температуру конденса­ции водяных паров. В традиционных котлах за счет растворенного в водя­ном конденсате С0г обра­зуется агрессивная среда, вызывающая интенсивную межкристаллическую кор­розию черных металлов (стали и чугуна). Именно по этой причине котлострои­тели прошлого не рассматривали возможности ис­пользования дополнитель­ного тепла от конденсации водяных паров. Сегодня на рынке появились настен­ные и напольные конденсатные котлы от Viessman, Teledyne Laars и пр. Един­ственная проблема — ед­кий конденсат объемом 2—5 л/ч, от которого нуж­но избавляться. Пока КПД конденсатных котлов рассчитывают, ис­ходя из низшей теплоты сгорания, в результате чего эта величина превышает 100%, что, согласитесь, абсурдно. Однако в бли­жайшем будущем объединенная Европа перейдет на расчеты, исходя из высшей теплоты сгорания, тогда КПД лучших конденсатных котлов приблизится к 97%, а КПД традиционных теп­логенераторов станет не­привычно низким — 81—85%.

 

ГАЗОВЫЕ И ЖИДКОТОПЛИВНЫЕ НАПОЛЬНЫЕ КОТЛЫ

Таким оборудованием оснащено около 80% подмосков­ных коттеджей: отечественный потребитель убежден, что котлы на газовом и жидком топливе наиболее на­дежны и эффективны. Автоматизированные газовые и жидкотопливные котлы практически не требуют кон­троля со стороны пользователя, кроме того, они имеют высокий КПД (95% и более), небольшие, по сравнению с электрическими котлами, эксплуатационные расходы.

На российском рынке очень широко представлены котлы со стальными, медными (срок службы до 30 лет) и чугунными (срок службы до 50 лет) теплообменника­ми. Оборудование может иметь различную производи­тельность; модели мощностью не более 40 кВт, как пра­вило, бывают одноконтурными, они используются только для отопления. Двухконтурные котлы, осна­щенные встроенным бойлером емкостью до 100— 130 л или проточным змеевиком-водонагревателем, обеспе­чивают отопление и подачу горячей воды. Трехконтур­ные, помимо прочего, способны обслуживать бассейн или систему теплых полов.

Напольные котлы комплектуются атмосферными (только для газа), вентиляторными (для газа или жид­кого топлива) либо комбинированными вентилятор­ными горелками. Производительность некоторых моделей вентиляторных горелок может плавно изме­няться: обычно работает одна ступень, причем на по­ниженной мощности, а в сильные холода включаются все ступени.

 

АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ

Лучше всего поддаются автоматизации газовые, жидкотопливные и электри­ческие При этом каждый контур установки будет ав­томатически переходить в заранее заданный режим работы.

Простейшие системы авто­матики котлы. Автоматиче­ские системы управления регулируют температуру котла и теплоотдачу систе­мы отопления в соответст­вии с теплопотерями зда­ния, которые зависят от температуры окружающей среды. Автоматика средней ценовой категории включает и выключает котел по ко­манде запрограммирован­ного комнатного термостата, находящегося в контроль­ном помещении. В недоро­гих системах предполагает­ся ручная регулировка. Самая современная автома­тика позволяет экономить топливо и обеспечивать оп­тимальный тепловой ре­жим, программируя перио­ды снижения температуры в помещениях ниже нормаль­ной, своевременно вклю­чая-выключая установку, подавая воду строго опре­деленной температуры и т.п. Безопасность пользова­теля и сохранность обору­дования гарантированы разнообразными системами защиты, которые могут про­водить, например, термиче­скую обработку водонагре­вателя. Если смесительный вентиль или насосы отопи­тельной системы не функ­ционировали в течение длительного времени, для них предусматривается программа мягкого старта. Автоматика управления отопительной установкой способна осуществлять са­модиагностику и вести дневник неисправностей, благодаря чему сервисная организация без труда вы­явит и своевременно уст­ранит тот или иной дефект системы. При наличии спе­циальной приставки к те­лефону пользователь мо­жет управлять системой отопления по телефонной линии, используя код, на­бранный в тональном ре­жиме. стоят $75—170, системы средней сложности $300—1 000, сложные про­граммируемые системы с дистанционным управлени­ем и функциями самодиаг­ностики — до $4 000.

В качестве альтернативы напольному котлу исполь­зуется высокоэффективный газовый настенный тепло­генератор с медными теплообменниками, который монтируют даже в жилой зоне. Как правило, он приме­няется для отопления и проточного горячего водоснаб­жения. В настенный котел вмонтированы газовые го­релки, насосы, обеспечивающие принудительную цир­куляцию теплоносителя в закрытой системе отопления, а также расширительные баки мембранного типа, то есть прибор полностью готов к работе и практически не нуждается в дополнительном оборудовании.

Чтобы установить газовое оборудование, необходи­мо получ ить пакет разрешительной документации и под­вести к зданию магистральный газопровод (погонный метр трубы обойдется примерно в $50). Однако учтите, что зимой давление газа может упасть до 6—8 мбар (60—80 мм вод. ст.), и рассчитанные на 15—20 мбар котлы уже не смогут работать в нормальном режиме. Правда, существуют модели теплогенераторов, устой­чивых к давлению до 9 мбар.

На установку жидкотопливного котла разрешение не требуется, зато необходим сезонный запас топлива — 5—20 т, для хранения и подачи которого нужны специ­альные пластиковые баки. Кроме того, отечественную солярку часто приходится очищать от песка, воды, смол и других примесей, также в ней содержится большое ко­личество серы, при сгорани и которой ускоряется корро­зия котла, дымоходов и другого оборудования.

Сегодня на российском рынке представлены котлы компаний ARISTON, BAXI, Beretta, Bongioanni, Ferolli, Fondital, Fontecal, Lamborghini, Novaflorida, SIME, Thermona (Италия); BOSCH, Buderus, Vaillant, Viessmann, Wolf (Германия); CTC (Швеция); De Dietrich, Frisquet, Chaffoteaux & Maury (Франция); Dakon, Mora (Чехия); Hogfors, Jama (Финляндия); Kiturami (Южная Корея); Modratherm, Protherm (Словакия); Loos, Olymp, Strebel (Австрия); Roca (Испания); Dunkirk, Slant/Fin, Teledyne Laars (США); Wester (Англия); ACV (Бельгия); Shahba (Сирия). В зависимости от торговой марки стои­мость оборудования составляет 30—150 S/кВт (в ком­плекте с горелкой и автоматикой). Горелки выпускают как котлостроительные фирмы, так и независимые производители. К надежным горелкам специалисты относят продукты таких компаний, как Weishaupt, Elco Klockner, Giersch, Riello, Viessmann (Германия); Elko (Швейцария); Bentone, Intercal (Швеция); Oilon (Фин­ляндия); Olympia (Южная Корея); Vulkan (Словакия); Torus (Польша). Газовые горелки (14—66 кВт) стоят от $1000 до $1700, жидкотопливные (14—60 кВт) — от $580 до $1 200, универсальные (10—70 кВт) — от $1500 до $4000.

Выпуском бытовых котлов занимаются лидеры энергетического машиностроения России и стран СНГ: Бийскэнергомаш, Дорогобужкотломаш, Сибсельмаш, Белэнергомаш, Уралкотломаш, Борисоглебский котельно-механический завод, Подольский завод "ЗИОСАБ", Жуковский механический завод. Подоб­ные теплогенераторы могут комплектоваться горелка­ми и автоматикой как российского, так и иностранного производства. К сожалению, не все отечественные ус­тановки отвечают современным требованиям эффек­тивности, автоматизации и дизайна, однако пользуют­ся спросом благодаря невысокой цене.

 

ТВЕРДОТОПЛИВНЫЕ КОТЛЫ

Преимущество использования оборудования этого ти­па — доступность и невысокая стоимость топлива. В России существуют огромные запасы угля и древесины, поэтому владельцы загородных коттеджей имеют воз­можность получать твердое топливо бесплатно, нару­бив дрова в лесу. Другой вариант — по бросовым ценам покупать "отходы" ближайшей лесопилки: щепу, обрез­ки досок и т.п. Зачастую даже качественное твердое топ­ливо, например сортированный антрацит, дешевле со­лярки. Дрова и уголь поставляются регулярно, потому необязательно отводить под склад большие площади — "закрома" можно пополнять несколько раз в год.

Наиболее широко на рынке представлены тради­ционные котлы с механической загрузкой топлива, ра­бота которых не зависит от электричества. Более совершенные пиролизные теплогенераторы способны изме­нять тепловую мощность, однако без электроэнергии они не работают.

Современные автоматизированные твердотопливные котельные, работающие на пелетах и опилках, способны довольно долго функционировать в автоматическом режиме, потенциально — всю зиму.

По типу сжигаемого топлива традиционные твердо­топливные котлы бывают универсальными и дровяны­ми. "Универсалов" на рынке больше — это котлы типа КС; АТВ-23,2; КЧМ-5; Kiturami 30 R; Viadrus U22C (Че­хия); Roca Р10 — РЗО; Dakon Dor 12-32; СТС V25 и др. Их КПД довольно высок, так, у чугунного секционного кот­ла Viadrus U22C он составляет 85% (при работе на угле) и 80% (при работе на дровах); у котлов СТС 2200 Trio — 88%. Во многие установки можно единовременно загру­жать несколько десятков килограмм твердого топлива, которого хватит на 8—12 часов (например, СТС 2200 Trio) и даже на 24 часа (АТВ-23,2) непрерывной работы. Стоимость универсальных котлов — от $100 до $3 000.

Оборудование с ручной загрузкой топлива (S700—2 500) предназначено исключительно для высо­коэффективного сжигания дерева и древесных отхо­дов; его КПД может достигать 84%. В качестве примера назовем котлы компаний Jaspi TYPLA (Финляндия), Dakon Dor D, Jama Junior, а также продукт российских котлостроителей — АТВ-23,2 (модель 3131). Топки "древесных" котлов приспособлены для загрузки боль­шого объема топлива (одной закладки хватает на 8—12 часов), в них, как правило, установлены чугунные жа­ростойкие экраны и керамические вставки, улучшаю­щие процесс горения. Для удобства обслуживания теп­логенераторы снабжены увеличенным зольником и большим отверстием для загрузки дров.

В последнее время на рынке появились газогенера­торные котлы, работающие на древесном топливе; их производительность можно регулировать от 30 до 100% (в обычных твердотопливных котлах управлять процессом горения практически невозможно). В газо­генераторных котлах используются сухие дрова (влаж­ность около 20%), опилки, стружка, щепа, обрезки, брикеты из опилок и стружки, смеси дров и древесных отходов, некоторые виды торфа, смеси древесных от­ходов и торфа, а также целлюлозосодержащие отходы пищевой и легкой промышленности.

В отличие от традиционных твердотопливных кот­лов дымовые газы газогенераторов практически не со­держат токсичных и иных примесей. Большинство производителей предусматривают возможность травления котлом от комнатного программатора. На отечественном рынке представлены модели КЧМГ-КЗ-Вернер (Россия), Verner V30 (Чехия), Dakon Gasogen, СТС V35, Olymp и др. Оборудование, изме­няющее мощность в пределах от 10 до 60 кВт, стоит $1000—3 500.

В состав бытовой автоматизированной котельной, работающей на щепе, пелетах и стружке, входят сталь­ной или чугунный котел, который нагревает воду, горелочное устройство с механизмом автоматической по­дачи топлива, дутьевой вентилятор. Производством автоматизированных котельных для коттеджей сего­дня занимаются многие иностранные компании; из представленных на российском рынке стоит отметить BAXI, Verner, "Аримакс-био" (Финляндия).

Моноблочные котельные схожи по конструкции и принципу работы; они состоят из двух агрегатов — котла с топкой и стокерной горелки. Последняя пред­ставляет собой металлический ящик объемом 0,5—1 м3 (он может быть увеличен до любого размера), к кото­рому присоединен шнековый транспортер топливной щепы, переходящий в горелочное устройство с дутье­вым вентилятором. Объема стоккера хватает для авто­матической работы котельной в течение суток.

Если температура воды на выходе из котла снизи­лась на 5°С от установленной, по сигналу терморегуля­тора на несколько секунд включается электродвига­тель шнека, и порция топлива подается в горелочное устройство, в котором постоянно поддерживается тлеющий заряд. Дутьевой вентилятор подает воздух в горелочное устройство, и температура воды в котле по­вышается. Как только она достигает верхнего предела, то вентилятор автоматически отключается.

Две системы защищают стокер от проникновения огня по шнеку. Первая следит за температурой кожуха топливоподающего шнека.

При повышении температу­ры до 40—45°С специальный термостат отключает дуть­евой вентилятор и подачу топлива. Вторая система при температуре топливоподающего кожуха 70—80°С зали­вает водой подающий шнек и горелочное устройство.

В России автоматизированные котельные не произ­водятся, их закупают за рубежом. Котельная в 40 кВт (включая сопутствующие расходы) обойдется в $6 500. Для сравнения: аналогичный по мощности котел с горел­кой на дизельном топливе будет стоить $3 500, котел с га­зовой горелкой — $4 000. Если поблизости нет лесопилки, реализующей щепу (от 5 до 29 $/м3), то придется приоб­рести малую рубочную машину стоимостью до $1 000.

 

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ КОТЛЫ

Эти теплогенераторы (СТС 2200 Trio, Jaspi TYPLA, Jama Junior, "ЗИОСАБ-45", "Пламя" и пр.) оснащены топкой для сжигания твердого и жидкого топлива, газа, а в ря­де случаев — электротэнами. В зависимости от модели переход с одного вида топлива па другой производится в ручном или автоматическом режиме. Импортные универсальные котлы в полной комплектации стоят от 80 $/кВт, отечественные дешевле – от 30 $/кВт.

 

ОБВЯЗКА СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ

В систему отопления, по­мимо котла, входят отопи­тельные приборы, трубо­проводы, регулирующая, запорная и воздухоспускная арматура. Часто в кот­теджах используют двух­трубные системы отопле­ния с насосной циркуляци­ей, для которых подходят насосы Grundfos, KSB, WIL0 (Германия): Dab (Италия), Оборудование не нуждается в смазке и про­филактике, главное — обеспечить стабильное электрическое напряжение с контуром заземления. Модели насосов с напором 4—15 м и производительностью 3—75 м3/ч стоят от $60 до $700.

Обязательный элемент об­вязки — расширительный бак, компенсирующий утечки и тепловое расши­рение теплоносителя. Объ­ем расширительного бака рассчитывают по опреде­ленной формуле; эта вели­чина составляет приблизи­тельно 10% от объема во­ды в отопительной систе­ме. При меньшем объеме бака горячая вода будет сбрасываться через предо­хранительный клапан,и систему придется "подпи­тывать" из водопровода. Устройство подпитки включено в обвязку, одна­ко частая "подпитка" чревата образованием накипи внутри системы и коррози­ей алюминиевых радиато­ров. Цена расширительных баков обычно не превыша­ет $100: в чиспе произво­дителей отметим компании Reflex и Nadoba (Чехия). Запорно-регулирующую и воздухоспускную аппара­туру выпускают Oventrop (Германия), Danfoss (Да­ния), Sauter (Швейцария), Herz (Австрия) и пр. Обыч­но стоимость оборудования не превышает 3,5 $/м2 ота­пливаемой площади. Особое внимание следует уделить устройству дымо­хода. Сечение дымового канала должно быть не меньше сечения выпускного патрубка котла, а сече­ние кирпичных газоходов — на 30% больше (из-за шероховатости стенок). В последнее время активно применяют дымоходы из нержавеющей стали. Каче­ственный стальной дымо­ход вместе с оборудовани­ем для монтажа отопительной системы (отсечными автоматами, электрически­ми коробами, гофрошлангами и пр.) обойдется при­мерно в $1 200—1 500.

 

ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ

В качестве теплогенератора в системе отопления могут применяться тепловые насо­сы; они потребляют 1 кВт-ч, а отдают около 4 кВт-ч тепло­вой энергии.

Принцип действия тепло­вого насоса используется в различных бытовых прибо­рах, например в холодиль­нике, который "выкачивает" тепло из хранящихся в нем продуктов и "отапливает" кухню (поднесите руку к решетке за холодильником и убедитесь, насколько она горяча). Тепловые насосы также забирают природное тепло из незамерзающих слоев грунта, грунтовой во­ды или воздуха и отдают его теплоносителю систе­мы отопления (при пра­вильно спроектированной системе и надежном элек­троснабжении зимой тем­пературу теплоносителя можно поддерживать на уровне 40—70°С)