Стоимость котла весьма существенна в общем бюджете котельной и чем мощнее котел, тем он дороже. Поэтому к выбору котла нужно подходить ответственно. Не стоит покупать котел с большим запасом, т.к. бывают случаи котла большой запас влияет на нормальную работу системы (котле может уйти в аварию по перегреву теплоносителя). Отдельно стоит рассматривать каскадную схему (2 и более котла), но это не много другая история, ведь "каскадность" наоборот обеспечивает правильное и равномерное распределение вырабатываемого котлами тепла во время его работы.
Котел должен обеспечивать всех потребителей, а это могут быть сам дом, теплые полы, ГВС, вентиляция, хаммам, отдельностоящие рядом строения (гараж, гостевой дом), система обледенения и т.д. Начнем по порядку.
Тепловые потери дома.
Отопление любого объекта начинается с расчета тепловых потерь, т.е. сколько конкретно тепловой энергии нужно (обычно считают в Вт), чтобы отопить необходимый объём. Обращаю внимание ОБЪЁМ, не площадь, ведь планы дома не всегда отображают всю необходимую информацию, обязательно нужно учитывать высоту помещений.
Итак, от чего же зависят теплопотери? В первую очередь от размеров оконных проемов и вида стеклопакетов, ведь именно через окна, двери и разные зазоры теряется большая часть тепла дома. Следующая составляющая это свойства материалов ограждающих конструкций (стен, полов и потолков), а именно из каких материалов построен дом. Дальше необходимо учитывать разницу температур наружного и внутреннего воздуха. Если с температурой внутри помещения все в целом понятно, то с температура наружного воздуха нужно разбираться отдельно. Она зависит от климатической зоны, в которой находится объект строительства и за основу расчета берется температура холодной пятидневки этой зоны (для Москвы это -25 °С, взято из Строительной климатологии, для других регионах нужно смотреть в нормативной документации). В целом это все, что нужно знать.
Теплопотери считаются в специальных программах (хотя можно и в ручную), которые содержат полный перечень современных материалов и результаты получаются наиболее точные. Программы, которые есть в интернете в свободном доступе дают приблизительные данные, не учитывают особенности здания и конструкций и профессионалами не используются. Важно отметить, что теплопотери нужно по каждому помещению отдельно, т.к. именно на них нужно ориентироваться при подборе отопительного прибора. Этот вопрос я разобрал в статье, которая касается отопительных приборов, а пока продолжим.
"Другие" потребители тепла.
Но котел ведь должен "отопить" не только основное здание, но и других потребителей. Это может быть бойлер ГВС (горячего водоснабжения), теплообменник вентиляции, если такая присутствует в доме и она будет использовать теплоноситель системы отопления в качестве источника тепла (на небольших установках проще использовать электричество), теплообменник бассейна, соседние здания, которые нужно отапливать (пристрой, гостевой дом, гараж и тд) и др. В большинстве случаев потребителей тепла в доме всего 2, это отопление дома и приготовление горячей воды в бойлере. Я намеренно не упоминаю систему «тёплых полов», т.к. эта система участвует в обогрева дома наряду с отопительными приборами (эту тему раскрою более подробно когда разобрал в отдельное статье).
Следующей составляющей является вопрос приготовления горячей воды и этот вопрос очень важный, ведь именно эта нагрузка является основной для выбора котла в большинстве случаев в малоэтажном строительстве, т.к. нагрев воды в бойлере требует тепловой энергии раза в 2 больше, чем для отопления дома.
Подбор бойлера ГВС.
Для подбора бойлера ГВС нужно определить часовой расход горячей воды, а для этого нужно знать количество точек водоразбора, их назначение (раковина, ванна, душевая кабина, мойка и тд) и количество проживающих в доме. Для частного дома важно понимать, сколько точек водоразбора будут работать одновременно, а именно, какой максимальный водоразбор будет в пиковые часы или проще - сколько санитарных приборов будет работать одновременно.
Есть нормативные и рекомендуемые объемы горячей воды на каждый санитарный прибор, на которые можно ориентироваться: для ванны и душа это 180-200 л/ч; для раковины 60-70 л/ч; для кухонной мойки 120 л/ч и т.д. В некоторых случаях нужно учитывать ряд нюансов – если вы используете в душевой кабине душевую лейку большой производительности с множеством разных функций, то нужно смотреть паспорт изделия и необходимые параметры для ее нормальной работы. Но для подбора бойлера можно в большинстве случаев этими нюансами пренебречь, потому что такие варианты встречаются не часто. В противном случае необходимо обращаться за помощью к профессионалам. Обращаю внимание, что неважно, в каких единицах вести счёт, ведь в итоге мы говорим об одном и том же, но в технической документации в большинстве случаев указана производительность в л/ч.
Можно смоделировать простую ситуацию, когда в доме постоянно проживают 2 человека, а точек водоразбора, для примера, возьмем 10. Сколько горячей воды нужно для комфортного проживания? Ответ – примерно 400 л/ч, потому что максимум будут задействованы 2 душевые кабины/ванны, ведь живет в доме 2 человека.
Следующий аспект, который нужно учитывать при подборе бойлера это желаемая температура горячей воды. Ведь для нагрева холодной воды до, скажем, 45 °С, потребуется меньше, чем для нагрева до 60 °С - это очевидно.
Важно!!! – большинство производителей, чтобы завысить показатели производительности, показывают данные при ∆Т 30 °С (на сколько градусов нужно нагреть холодную воду). Это касается и 2-х контурных котлов. Мало кто смотрит на это, все видят большую производительность и подбирают бойлер по этому показателю, но не все так просто. Секрет заключается в том, что на этот показатель смотреть не нужно, лучше найти данные при ∆Т 50 °С, а ещё лучше – посчитать самому. Ведь по факту вы делаете выбор между температурой горячей воды в кране между 40℃ и 60℃. Выбор за вами. Этот вопрос рассмотрим ниже.
Сначала рассмотрим конструкцию накопительного бойлера (именно они чаще всего используются в бытовых котельных). Бойлер состоит из самой емкости, теплоизоляционной обшивки и внутреннего змеевика, по которому циркулирует теплоноситель (остальные элементы я не рассматриваю, т.к. они не имеют отношения к теме). Именно змеевик (а вернее, его площадь поверхности теплообмена) играет ключевую роль для нагрева горячей воды при соблюдении необходимых параметров теплоносителя (есть модели с одним змеевиком, а есть модели с 2-мя змеевиками).
Я намеренно не углубляюсь в тонкости, на самом деле, не все так просто и бойлер будет работать в разных режимах: накопительном, полунакопительном, проточном и расходы ГВС будут разными в каждом случае, вам это не нужно. Но того, что я написал, достаточно, чтобы разобраться, на что и куда смотреть, чтобы подобрать бойлер.
Двигаемся дальше. Мы уже рассчитали необходимый вам объем горячей воды и в паспорте бойлера определили необходимую тепловую мощность. Именно этот параметр нужно держать в голове при выборе мощности котла. Достаточно часто необходимая нагрузка на бойлер гораздо выше тепловых потерь небольшого дома. В этом случае подбираем котел по нагрузке бойлера, ведь котёл должен не только отопить дом, но и обеспечить жителей дома горячей водой. Если котел не будет обеспечивать нужную тепловую производительность, то и объем горячей воды будет меньше.
Подбор мощности котла.
Для выбора мощности котла сначала нужно определить все тепловые нагрузки которые есть в доме (отопление, ГВС, вентиляция, хаммам и т.д.). Важно знать, что не все котлы могут обеспечить работу всех тепловых контуров в нужном режиме, тем более когда этих контуров много. После определения потребителей тепла нужно четко представлять себе, что вы хотите и как это будет работать и будет ли работать вообще. Это очень важно!!! Ведь котел сам по себе только источник тепла, а правильную его работу обеспечивает автоматика котла и ее возможности.
Автоматика любого!!! котла работает по принципу «приоритета бойлера». Что это значит? Когда датчик температуры ГВС, который устанавливается в бойлер (в нем есть специальная гильза) фиксирует снижение температуры в бойлере (это происходит при водоразборе), автоматика котла отключает все системы (контуры отопления, теплых полов и т.д.), т.е. выключает все насосы контуров (теплоноситель в этих контурах перестает циркулировать) и включает насос загрузки бойлера. В этом случае вся мощность котла идет на приготовление горячей воды. Это и называется «приоритетом бойлера». Уловили мысль? Бойлер не работает одновременно с другими системами, а значит, нагрузку ГВС прибавлять к нагрузке на отопление не нужно. Это называется «абсолютный приоритет бойлера». Проектировщики раньше повсеместно к нагрузке отопления прибавляли нагрузку на ГВС (так в институтах учили), сейчас реже, но все еще встречаются эти ошибки. Объяснять, зачем это сделали, я не буду. Мне кажется, это очевидно (экономия рулит).
Однако есть еще и «относительный приоритет бойлера». Это когда при срабатывании датчика температуры ГВС, включается насос загрузки бойлера, но смесительные контуры продолжают работать (только смесительные!!!), а насосы прямых контуров при этом отключаются. В этом случае нагрузку ГВС нужно прибавить к нагрузке напольного отопления (они работают одновременно), но нужно смотреть на целесообразность этого. Это к вопросу индивидуальных предпочтений пользователя. Такая возможность есть у автоматики таких производителей, как De Dietrich, Viessmann, Buderus, Vaillant и т.д. (ну вы поняли).
Не все об этом говорят, но это важно знать.
Еще есть вариант работы вообще без приоритета, но не у всех вышеперечисленных производителей такая возможность присутствует. А это к вопросу, что не все котлы в состоянии обеспечить необходимый режим работы всех контуров. Вообще, вопрос котельной автоматики – это отдельная тема.
Продолжим. При выборе мощности котла важно понимать, что и как должно работать и в зависимости от этого подбирать мощность котла с учетом его возможности обеспечить работу всех контуров так, как это было задумано.
Схема 1.
Возьмем пример (Схема 1): контур отопления – 10 кВт, контур теплого пола – 6 кВт, контур ГВС – 25 кВт. С одной стороны мы имеем 16 кВт – система отопления (отопление + теплый пол), а с другой стороны 25 кВт – нагрев бойлера ГВС. С учетом режима работы по «приоритету бойлера» мощность котла нужно принять 25 кВт. Нужно сразу понимать, что когда будет работать насос загрузки бойлера, отопление и теплые полы работать не будут. Если принять мощность котла меньше, то вы не получите расчетный объем горячей воды.
Данный режим работы – самый оптимальный и распространенный, но есть одно но… У нас любят полотенцесушители подключать на циркуляцию ГВС, что приводит к частому включению насоса бойлера (температура в бойлере при циркуляции будет постоянно снижаться за счет постоянной работы полотенцесушителей), что в свою очередь создает более «рваный» режим работы системы отопления. Что же делать? Есть 3 варианта: оставить все как есть (если дом небольшой), полотенцесушители «посадить» на отдельный контур (есть свои плюсы этого решения, но это требует дополнительных вложений) или заменить водяные полотенцесушители на электрические. Я лично за последний вариант и этому есть свои основания.
Возьмем еще один пример (Схема 1): контур отопления – 10 кВт, контур теплого пола – 6 кВт, контур ГВС – 25 кВт. Клиент хочет, чтобы теплые полы работали постоянно (такая необходимость бывает в ряде случаев). В этом случае мощность котла принимается 31 кВт (ГВС+теплые полы), а котел выбирается с такой автоматикой, которая сможет обеспечить необходимый режим работы и работать уже по «относительному приоритету бойлера». Контур отопления нужно «посадить» на прямой контур, чтобы он отключался при включении бойлера. Если этого не сделать, то при необходимости нагреть бойлер будут работать все контуры и тепловой нагрузки для нагрева горячей воды может не хватить, когда на улице будет очень холодно. Обратите внимание, что схема обвязки одна и та же в обоих случаях, а логика работы отличается.
Примеры приведены достаточно условно, чтобы показать подход к решению задачи. Решений всегда может быть несколько, поэтому нужно подходить комплексно. Часто бывает так, что принципиальная схема выбрана правильно, но уровень автоматики котла не обеспечивает правильную работу системы и не решает поставленной задачи. Еще бывают такие случаи, когда схема подобрана правильно, котел и автоматика соответствуют, но при запуске котла автоматику не настроили на данный режим работы, и снова получаем плохо работающую систему.
Схема 2.
В бюджетных котлах (настенных) и решениях используют один насос на отопление и ГВС, а поток теплоносителя переключается между контурами при помощи 3-х ходового клапана (либо встроен в котел, либо докупается отдельно). На схеме 2 показан пример такого 3-х ходового клапана, который докупается отдельно и распределяет потоки между отоплением и ГВС (сразу под котлом слева с черной "головой"). Это тот же принцип "приоритета бойлера". Автоматика таких котлов, как правило, не предусматривает подключение смесительных контуров (теплый пол) вообще. А как же насосно-смесительные узлы, спросите вы? Отвечу. Насосно-смесительный узел – это бюджетное решение, которое имеет место быть с определенными оговорками. Что мне не нравится в этом решении? В данном случае вообще не приходится говорить о каком-либо автоматическом регулировании, только ручное. И в этом случае мы имеем большие ограничения, хотя в холодные время года все будет работать. Второй момент, который мне не нравится, – это подключение насоса к «розетке». Вроде бы ничего страшного, но все насосы должны управляться автоматикой котла (подключаются непосредственно). В летний период насосы отопления не работают и в процессе простоя они «прикипают». Когда наступает отопительный сезон, котел переводится в отопительный режим и насосы должны включаться автоматически, а наш насос не заработает (он прикипел). В этом случае нужно взять отвертку и принудительно провернуть ротор двигателя (этого обычно хватает для запуска). Чтобы этого не происходило, в автоматике котла «прошита» функция принудительного включения насосов летом. Они просто включаются и работают какое-то время, тем самым не дают насосам «прикипеть», что позволяет с наступлением отопительного сезона самостоятельно запуститься без каких-либо "отверток". Это еще одна из скрытых функций автоматики котлов. Об этом почти нигде не написано, а таких моментов очень много. Я говорю про погодозависимую автоматику, в простых котлах этой функции нет и она там не нужна.
Вывод: Нужно очень взвешенно подходить к вопросу расчета мощности котла и выбору самого котла, который должен иметь возможности обеспечить работу системы так, как было задумано в самом начале. Решений может быть много и только правильный и комплексный подход обеспечит хорошую работу системы и снижение общего бюджета.
Мы будем ради помочь или проконсультировать.
Примеры выполненных работ и список услуг можно посмотреть в разделе "Объекты" и "Услуги"
www.ovk-prof.ru
Телефон: +7 977 897-00-70
Email: levin1003@gmail.com
Telegram - t.me/ovk_prof
VK - https://vk.com/ovk_prof
Дзен - https://dzen.ru/ovk_prof
Подписывайтесь на наши соцсети, там есть больше информации, можно задать вопрос и получить ответ.