Котлы отопления для загородного дома подразделяются на 2 основных функциональных класса: 1-контурные (только для отопления) и 2х-контурные (для отопления и горячего водоснабжения).
Варианты отопления загородного дома различают, кроме этого, по виду используемого топлива:
- Газовые котлы (50%)
- Дизельные котлы (35%)
- Электрические котлы (10%)
- Твердотопливные котлы (5%)
- Комбинированные котлы
- Гелиосистемы
Твердотопливный котел для загородного дома имеет небольшую долю среди всех устанавливаемых котлов в Московской и Ленинградской областях – около 5%. Это объясняется неудобством их эксплуатации: нужно производить 3-4 топки за 1 день, иметь запас топлива при его относительной доступности, площадку для хранения. При этом, теплопроизводство у твердотопливного котла имеет циклический характер, а температура воздуха в отапливаемых помещениях может колебаться в пределах 3-50C за сутки. Если выбор твердотопливного котла по какой-то причине неизбежен, можно применить один из способов, чтобы сгладить его недостатки: 1) Уменьшить количество топок в 2 раза за счет изменения режима продленного горения, который происходит с помощью регулирования степени открытия поддувала котла в зависимости от t0C отходящих газов в дымоходе. Для этой цели применяется термобаллон, шток которого соединен цепью с дверцей поддувала. При снижении t0C отходящих газов термобаллон сжимается, шток втягивается и прикрывает поддувало. 2) Использование теплоаккумуляторов. В контур системы отопления включается теплоизолированный аккумулятор горячей воды емкостью 2-10м3. В режиме натопа котел нагревает воду в баке до +80…+950C, а затем эта вода с помощью циркуляционного насоса и простого термостата обеспечивает постоянный режим отопления в течение 3-10 дней.
Расширился сегмент газгольдерных систем на привозном сжиженном газе. Устройство газгольдеров со сжиженным газом обходится дешевле, нежели использование дизельного топлива. Сегмент котлов, работающих на привозном сжиженном газе, расширился. Горелки котлов, работающих на природном газе, в силу специфики по давлению требуют специальной наладки при переходе к работе на сжиженном газе.
В настоящее время на рынке оборудования в Москве и Санкт-Петербурге в большом количестве представлены импортные дизельные и газовые котлы для загородного дома. Котлы малой мощности до 40кВт обычно поставляются в двухконтурном исполнении, большей - в одноконтурном. При одноконтурном котле для приготовления горячей воды применяется емкостный бойлер или пластинчатый теплообменник.
Емкость расширительных баков обычно составляет 8-12% от емкости соответственно систем отопления и горячего водоснабжения. На подающий трубопровод в системе отопления рекомендуется устанавливать предохранительный клапан до 6атм. Несмотря на то, что котлы оборудованы системами защиты, предохранительный клапан защитит систему отопления от аварийных ситуаций, от разрывов при чрезмерном повышении давления рабочей среды. Для индивидуальных домов площадью до 200м2 могут быть использованы двухконтурные котлы мощностью до 30кВт, агрегатированные с циркуляционными насосами и расширительными баками.
При обслуживании загородных домов большей площади целесообразно устанавливать одноконтурные котлы большей мощности и в зависимости от вида систем отопления и потребности в горячей воде подбирать бойлеры-теплообменники, циркуляционные насосы, расширительные баки.
Мощность котла, как правило, определяется не режимом отопления, а режимом горячего водоснабжения. К примеру, полностью открытый кран горячей воды с температурой +55…+60 0C – это мощность котла 25кВт. Уменьшить пиковую мощность котлов можно с помощью использования бойлеров-накопителей. Пиковая нагрузка может быть связана с большим водоразбором горячего водоснабжения, к примеру в связи с использованием 2-3 душей одновременно.
Появились бойлеры-накопители с технологией стратификации. Принцип действия таких бойлеров-накопителей следующий. С помощью специальных устройств в баке сознательно создается расслоение температуры воды: в верхней части бака она наиболее горячая, в нижней части, соответственно, менее нагретая. Это связано с тем, что может быть несколько потребителей с разной потребной температурой. Например, наименее нагретая вода используется для бассейна, с максимальной температурой – для ванны или душа. Т.о. происходит экономия энергии, поскольку нет необходимости поддерживать максимальную температуру во всем объеме накопителя.
Надо отметить, что возникает проблема, связанная с максимальной температурой горячего водоснабжения. По российским санитарным нормам температура воды составляет +650C. Это связано с требованием защиты от размножения бактерий в воде. Эта норма вступила в противоречие с возможностями альтернативной энергетики: солнечное теплоснабжение и теплонасосные системы могут достаточно эффективно выдавать горячую воду на уровне +50…+55 0C, а температуры +60…+65 0C для них в традиционном исполнении недоступны. Приходится использовать каскадные двухступенчатые тепловые насосы либо применять специальные догреватели. На Западе эту проблему решают следующим образом: дополнительный нагреватель используется периодически. Исследования показали, что воду достаточно обеззараживать 1 раз в сутки. На короткое время температура повышается, а затем возвращается нормальный энергоэффективный режим +50…+55 0C. С нашими гигиенистами этот алгоритм пока не отработан, и формально в России должен обеспечиваться режим приготовления горячей воды на уровне +60…+650C, причем не на выходе из котла, а на выходе из водоразборного устройства.
К сожалению, отечественные котлы типа АОГВ, КЧМ и КСТГВ не в полной мере удовлетворяют современным требованиям в части эффективности, автоматизации и дизайна. Коттеджный рынок в Московской и Ленинградской областях ориентирован в основном на импортную продукцию. Широко представлены американские и европейские фирмы, такие как Burnham, Teledyne Laars, Lennox (США); CTC-Bentone, Electrolux (Швеция); Jaspi (Финляндия); Wolf, Viessmann, Vaillant, Buderus, Junkers, Bosch (Германия); ACV (Бельгия); Frico (Франция); Ferroli, Lamborghini, Beretta, Riello (Италия); Roca (Испания); Protherm (Чехия).
Котел электрический для коттеджа занимает около 10% среди устанавливаемых котлов в Московской и Ленинградской областях. Электрический котел для загородного дома на рынках Москвы и Санкт-Петербурга представлен скромнее. Здесь следует отметить финские электрокотлы, чешские Protherm, словацкие Eleco и отечественные ВЭО. Финские отличает высокая надежность, но и высокие цены. Отечественные дешевые котлы ВЭО, к сожалению, не обладают высокой надежностью. Разумные цены при высоких показателях надежности характерны для словацких и чешских котлов.
Отопление загородного дома электрическим котлом не всегда возможно из-за возможности подключения к электросети. Далеко не всегда есть возможность подключить, к примеру, 20 кВт электрической мощности. В случае ограничения по величине подключаемой мощности одним из вариантов является применение альтернативной энергетики, в частности тепловых насосов, которые из 5кВт электрической энергии могут сделать 15-20кВт тепловой.
Начинают находить применение гелиосистемы с солнечными коллекторами. Если система грамотно запроектирована, то в общем годовом балансе горячего водоснабжения солнечные коллекторы в условиях Московской и Ленинградской областей могут компенсировать примерно 30-40% годового объема тепловой энергии на горячее водоснабжение. Такие системы могут в значительной мере обеспечить потребность в горячей воде с апреля по октябрь. Окупаемость солнечных коллекторов в среднем составляет, в зависимости от качества проекта и монтажа, 3-6 лет.
Несколько слов о комбинированных по видам топлива котлах. Из отечественных комбинированных котлов следует отметить КЧМ (твердое топливо, газ). Эти котлы набираются посекционно и могут обеспечить теплосъем от 16 до 90кВт. Из импортных котлов следует отметить шведские котлы СТС, где может быть использовано твердое топливо, газ или дизельное топливо, электроэнергия на теновом патроне.
На практике в большинстве случаев не возникает необходимости применения комбинированных котлов. При отсутствии газа целесообразно применение котлов с дизельной горелкой, а впоследствии при обеспечении газоснабжения горелка может быть заменена на газовую.
Типичная ошибка при строительстве коттеджей - недооценка требований к дымоходам и вентиляционным каналам. Для домов площадью более 300м2 сечение кирпичных дымовых каналов должно быть не менее 250х250мм. В общем же случае сечение дымового канала должно быть не меньше, чем у выпускного патрубка котла. Однако сечение кирпичных газоходов должно быть минимум на 30% больше выпускного патрубка котла из-за шероховатости стенок газохода.
