Проектирование котельной для частного дома: автоматизация и размещение оборудования

Когда централизованное отопление отсутствует, котлы становятся основными устройствами для обеспечения теплом жилых помещений. Для установки такого оборудования необходимо подготовить специальное пространство, соответствующее нормам безопасности и стандартам.

На первый взгляд, данная задача может показаться сложной. Но на самом деле это не так. Если знать основные принципы проектирования и расчетов, можно самостоятельно организовать пространство. Стандартная схема котельной для загородного дома создается с учетом конкретного типа котла и перечня компонентов отопительной системы.

Мы поможем вам разобраться с нюансами, расскажем о различных типах котельных и обозначим требования и регламенты их организации. Специальные видеоматериалы продемонстрируют множество примеров, показывающих, как правильно организовать помещения для установки и подключения котлов.

Типы котельных в частном секторе

Требования к котельным описаны в СНиП под номером II-35-76.

В зависимости от местоположения помещения с отопительным оборудованием, котельные можно классифицировать на следующие категории:

• встроенные;
• отдельно стоящие;
• пристроенные.

Размеры отведенного под котельную помещения зависят от типа топлива и конструктивных особенностей котла.

Если создание отдельного помещения для котельной затруднительно, можно рассмотреть альтернативное решение — мини-котельную.

Она размещается в контейнере, изготовленном из металлических конструкций, который можно установить во дворе. Затем необходимо просто подключить мини-котельную к необходимым коммуникациям.

Для обеспечения автономного теплоснабжения производственных зданий допускается использование встроенных, отдельно стоящих (также известных как крышные) и пристроенных котельных. Однако не разрешается создание встроенных котельных в многоэтажных домах.

Что касается создания независимого отопления для частных домов, возможно использование как пристроенных, так и крышных типов котельных.

Важно отметить, что как пристроенные, так и крышные котельные не следует размещать рядом с входами или стенами с окнами.

Кроме котельной и размещенного внутри нее оборудования, необходимо также разработать проект системы дымоотведения, который создается индивидуально с учетом конкретных аэродинамических данных.

Проектирование котельной в доме

Значительная часть семейного бюджета уходит на отопление жилья, поэтому важно при проектировании системы стремиться к максимальной эффективности, выполняя точный расчет схемы котельной для загородного дома.

Необходимо продумать варианты размещения оборудования, включая котел, расширительный бак и радиаторы, а также учесть особенности разводки и циркуляции.

При проектировании котельной важно следовать требованиям действующих нормативных документов. В помещениях с установленными котлами нередко монтируют дополнительный обогрев, поскольку тепла, вырабатываемого котлом, может не хватить.

В правильно составленной принципиальной схеме котельной должны быть представлены все элементы и соединяющие их трубопроводы.

Обычный чертеж включает: котлы, насосы (подпиточные, циркуляционные, сетевые и рециркуляционные), баки (конденсационные и аккумуляторные), теплообменники, вентиляторы, устройства подачи и сжигания топлива, пульты управления, тепловые щиты, деаэраторы воды.

Варианты схем котельной

При создании стандартной схемы котельной вы можете выбрать один из двух вариантов тепловых сетей:

Установка открытой схемы может потребовать меньших затрат, но в ходе эксплуатации окажется более дорогостоящей. Второй вариант, хоть и более сложный на первом этапе, обеспечивает почти полное отсутствие утечек теплоносителя благодаря герметичности системы. Этот подход чаще всего используется в частных домах.

Закрытая система включает котел, который обеспечивает горячим теплоносителем как отопительную, так и водонагревательную контуры, которые представляют собой замкнутый трубопровод горячего водоснабжения.

В такой системе циркуляция теплоносителя происходит принудительно с помощью насоса, что позволяет прокладывать трубы без особых забот о наклонах.

Системы открытого отопления работают на основе естественного движения теплоносителя. Для улучшения его перемещения котлы часто устанавливают в подвальных помещениях.

Расширительные бачки для открытых отопительных контуров располагают в самой высокой точке системы, чаще всего на неотапливаемом чердаке, который следует утеплить.

В закрытой системе расположение котельной относительно приборов отопления не критично, так как насосы создают необходимое движение теплоносителя.

Замкнутые расширительные бачки, известные как экспанзоматы, устанавливаются в основном перед теплогенератором.

Требования к котельной

Существуют два основных типа требований к котельным в частных домах — общие и специфические, зависящие от типа используемого топлива.

К общим требованиям относятся:

1. В одном помещении допускается устанавливать не более двух котлов, независимо от его площади.
2. При строительстве и отделке котельной необходимо использовать только материалы, соответствующие нормам пожарной безопасности. Для стен должны использоваться кирпич или бетонные блоки, в отделке желательно применять штукатурку или плитку, а пол должен быть бетонным или металлическим.
3. Вентиляция и дымоход должны соответствовать установленному оборудованию, с особыми требованиями к вентиляции для газового оборудования. В любом случае воздух в помещении должен циркулировать и обновляться минимум 3 раза в час.
4. Обязательно наличие окна и двери с наружным открыванием; возможно наличие второй двери, ведущей в подсобное помещение, при этом она должна соответствовать противопожарным требованиям.

Площадь котельной необходимо рассчитывать с учетом характеристик установленного оборудования и дополнительных метров для удобного обслуживания.

Также существуют дополнительные требования к помещению и оборудованию, зависящие от выбранного типа топлива.

Основной агрегат системы — котел и сопутствующее оборудование должны быть размещены так, чтобы обеспечить доступ как к теплогенератору, так и к остальным компонентам для технического обслуживания.

Помещения, не имеющие естественного освещения, должны быть оборудованы вентиляционными отверстиями. Если воздух подается из вне, площадь вентиляционных отверстий рассчитывается по формуле 600 мм² на 1 кВт мощности котла.

Стены котельной должны быть отделаны огнеупорными материалами. В деревянных строениях стены защищают при помощи штукатурки, асбеста и жестяных листов.

При установке напольных котлов на твердом, жидком или газовом топливе основу необходимо тщательно укрепить, желательно соорудив отдельный фундамент.

В одной котельной не допускается установка более двух теплогенераторов, независимо от их типа.

При использовании жидкого или твердого топлива необходима предварительная организация места для хранения дров, угля или резервуаров для солярки, а также доступ для автомобилей для пополнения запасов.

Котельная должна быть оснащена отверстием для подключения дымоотводящей системы к внешней части дымовой трубы или для организации канала в стене.

При проектировании системы обвязки котла важно продумать удобный вариант слива воды из системы по окончании отопительного сезона или при длительном отсутствии владельцев.

Оборудование для котельной

Независимо от выбранного типа топлива, технологическая схема котельной практически всегда включает одни и те же обязательные компоненты. Основным элементом является котел, в котором происходит нагрев теплоносителя, который затем распределяется по радиаторам через трубопроводы.

Если дом имеет большую площадь, потребуется установка коллекторов, которые распределяют теплоноситель между радиаторами, объединенными в группы. На коллектор устанавливается гидрострелка, представляющая собой трубопровод с выходами.

На каждый отопительный контур устанавливаются циркуляционные насосы. Также в состав коллектора входит группа безопасности с различными датчиками, манометрами, термометрами.

Отопительная система с гидравлическим распределителем. В случаях, когда в структуре системы присутствует гидрострелка, температура теплоносителя повышается быстрее при запуске оборудования. Это позволяет поддерживать стабильное давление и температурный режим, а также защищает от гидроударов.

Расширительный бак является обязательным компонентом данной схемы. Невозможно обойтись и без водонагревателя, который обеспечивает жильцов горячей водой. Современная котельная обязательно включает автоматизирующее оборудование, следящее за всеми параметрами системы.

Каждая схема включает трубопроводы для подачи теплоносителя и запорную арматуру, позволяющую производить регулировку и настройку отопления.

В любой отопительной системе присутствуют две взаимосвязанные подсистемы:

• Система удаления дымовых газов — для отвода отработанных газов;
• Вентиляционная система — для обеспечения качественного сгорания топлива за счет притока кислорода.

Обе подсистемы играют не меньшую роль, чем само котельное оборудование.

Что представляет собой «умный котел»

Для воплощения системы автоматизации в частной котельной требуется вложение дополнительных средств. Простая термостатическая арматура обойдется недорого, в то время как программируемые устройства значительно дороже.

Постоянная работа обычного котла на одном режиме ведет к избыточным расходам электроэнергии и средств. Следовательно, инвестиции в автоматическую систему быстро оправдываются в процессе эксплуатации.

Автоматизация в частной котельной обеспечивает оптимальное функционирование отопительной системы, что создает комфортные условия для жильцов.

При наличии автоматической системы пользователь дома может настроить отопительный процесс в соответствии с его требованиями, что позволяет снизить счета за энергоресурсы вдвое.

Автоматизированное управление котлом позволяет:

1. Отключать котел в случае возникновения нештатной ситуации, автоматически запускать или останавливать его. Устанавливать температуру нагрева в зависимости от внешней температуры.
2. Регулировать отопительные контуры или систему нагрева воды, если котел оборудован одной камерой сгорания.
3. Настраивать температуру воды или любого другого теплоносителя.
4. Вносить изменения в работу насосов рециркуляции или циркуляции, особенно если отопление в доме организовано по закрытой схеме. В таком случае без автоматизации система функционировать не сможет.

Ключевым компонентом отопительной системы является термостат, отвечающий за регулирование температуры как в отдельных помещениях, так и в доме в целом.

Существуют различные типы термостатов — от простых механических до погодозависимых моделей. Последние являются самыми технологичными и эффективными, но и значительно дороже.

Отопительная система состоит из температурного контроллера (1), внешний датчик температуры (2), исполнительный механизм (3), датчик температуры теплоносителя (4), дисплей для подключения к внешней системе управления (5), циркуляционный насос (6), контур подачи теплоносителя (7) и контуры потребителей (8) (+)

Цена системы автоматизации зависит от модели котла, наличия теплых полов, солнечных панелей и прочих факторов. Для того чтобы избежать ненужных расходов, стоит внимательно проанализировать особенности всех схем и рассчитать затраты. Сделать это самостоятельно может быть затруднительно, поэтому рекомендуется обратиться к профессионалам.

Газовая котельная для вашего дома

Поскольку газ представляет собой взрывоопасный материал, к газовым котельным предъявляются строгие требования. В случае, если для отопления дома достаточно котла мощностью до 30 кВт, нет необходимости выделять отдельное помещение для котельной.

Котел можно установить на хорошо проветриваемой кухне, на стене из огнеупорных материалов, при условии, что объем помещения составляет минимум 15 м³, высота потолка — от 2,5 м, а площадь пола — не менее 6 м².

Если в кухне нет стен из негорючих материалов, котел устанавливают на оштукатуренную поверхность, защищенную специальным экраном.

Все требования к газовым котельным направлены на минимизацию последствий возможных газовых утечек. Так, площадь окна в помещении с газовым оборудованием должна быть от 0,5 м², а ширина двери — не менее 0,8 м.

Дымоход котельной должен подниматься над коньком крыши как минимум на 500 см и иметь дополнительный доступ для чистки. На дымоходе и вентиляции обязательно устанавливаются сборники конденсата.

При подаче газа к котлу срабатывает электронный или пьезорозжиг. Возникает искра, которая зажигает запальник, а затем и основной горелку, которая подогревает теплоноситель до нужной температуры. После этого автоматика отключает горелку.

Если мощность газового котла превышает 30 кВт, для него потребуется отдельное здание.

Требования к отдельной котельной изложены в строительных нормах:

• фундамент котельной должен быть независим от фундамента самого дома;
• в бетонной смеси, из которой возводится здание, должен присутствовать определенный процент песка;
• под котел необходимо обликовать специальный фундамент, приподняв его на 0,2 м над чистовой отделкой пола;
• под котлом должна находиться подложка из плоского шифера или кафеля, выступающая за его границы на 0,1 м с каждой стороны;
• для сброса теплоносителя в случае аварии, котельная должна иметь канализацию;
• в радиусе 0,7 м вокруг котла пространство должно оставаться свободным;
• внутренняя отделка должна иметь огнестойкость на уровне 0,75 ч.

К газовым котлам также предъявляются специфические требования, так как они относятся не к бытовой технике, а к категории сложного инженерного оборудования. Они должны иметь сертификаты, подтверждающие их безопасность.

Контролирующие службы не разрешат ввод в эксплуатацию газового котла, если в помещении отсутствует газосигнализатор.

Котельная с твердотопливным котлом

В соответствии с строительными нормами, твердотопливные котлы устанавливаются исключительно в нежилых помещениях. При большой мощности агрегата следует возводить отдельную котельную.

Требования к помещению

К помещению для твердотопливного котла предъявляются следующие требования:

• дистанция от двери топки до стены — от 1,2 до 1,5 м;
• расстояние между боковыми стенками котла и несгораемой стеной — не менее 1 м;
• промежуток от задней стенки котла до сгораемой поверхности, защищенной экраном — минимум 0,5 м для котлов с задним подключением;
• запрет на любые надстройки над помещением котельной;
• эффективная приточная вентиляция должна находиться в нижней части, в виде зазора между дверью и полом или отверстия в стене.

Если стена сделана из противопожарного материала, труба, находящаяся за котлом, может быть прикреплена к ней с помощью кронштейнов.

Для нормальной работы твердотопливного котла с минимальными параметрами 1×0,8 м необходимо помещение размером 2,8×2,5 м. При увеличении размеров котла соответственно увеличивается и площадь котельной.

Монтаж котла на твердом топливе лучше всего планировать на этапе строительства, чтобы заранее выделить пространство под дымоход.

Если котельная устанавливается в виде пристройки, правильным местом будет глухая стена. Дистанция до окон и дверей должна быть не менее 1 м как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. При нахождении котельной на нижних этажах обязательно установите дверь, открывающуюся наружу.

Оборудование для твердотопливной котельной

Правильно составленная и функциональная схема котельной с твердотопливным котлом должна включать в себя несколько ключевых элементов:

• Теплогенератор, оснащенный необходимыми бункерами, камерами для топлива и т.pt;
• Обвязка твердотопливного котла, включающая циркуляционный насос, трехходовой клапан и группу безопасности;
• Дымоход.
• Накопительный водонагреватель для обеспечения жильцов горячей водой.
• Систему автоматизации — погодозависимую либо внутридомовую.
• Систему пожаротушения.

В качестве топлива для твердотопливного котла могут служить уголь, дрова, торф. Диаметр дымохода с твердотопливным котлом должен соответствовать сечению патрубка котла. Необходимо предусмотреть вытяжную вентиляцию, которая на каждые 8 см² площади должна обеспечивать 1 кВт мощности котла. Для котла в подвале этот параметр увеличивается в 3 раза.

Вокруг котла необходимо установить стальной лист, который должен выступать на 1 м с каждой стороны. Штукатурка на стенах должна иметь толщину не менее 3 см.

В дымоходе, который по всей длине имеет одинаковое сечение, необходимо предусмотреть отверстия для сбора и удаления сажи. После каждого запуска необходимо иметь средства для тушения пламени.

Качественный твердотопливный котел способен эффективно преобразовывать различные виды твердого топлива в тепловую энергию, что позволяет значительно экономить средства.

На 1 кВт мощности твердотопливного котла должно приходиться около 0,08 м² площади остекления. Максимально допустимая площадь котельной — 8 м². Если предполагается загрузка топки углем, необходимо защитить электропроводку от угольной пыли, так как она может привести к взрыву при определенной концентрации.

Преимущества котла на жидком топливе

Установка жидкотопливного котла осуществляется легче, чем монтаж газового или твердотопливного устройства. Его можно разместить как в помещении, так и на улице.

Основным преимуществом является отсутствие необходимости в согласованиях и получении различных разрешений. Все, что требуется от владельца, — это обеспечить простой доступ для машины с топливом и регулярно пополнять запас в котле.

В случае, если рядом с загородным домом не проходит газовая трасса, можно установить котел, работающий на дизельном топливе, в котельной. Двухконтурный котел не только обогреет дом, но и обеспечит его жителей горячей водой.

Для генерации 10 кВт энергии требуется примерно 1 литр дизтоплива, однако точный расход будет зависеть от качества используемого топлива. В средней полосе, при площади дома в 200 м², на отопительный сезон понадобится около 5 тысяч литров. Не забывайте периодически очищать дымоход.

В среднем для установки дизельного котла потребуется площадь около 4 м². Если приточная вентиляция осуществляется за счет воздушного потока из других комнат, то на каждый 1 кВт мощности котла должно приходиться не менее 30 см³ воздуха. При внешней вентиляции это значение снижается до 8 см³.

Электрический котел для частной котельной

Среди всех котлов, используемых в загородных домах, самым безопасным считается электрический. Он не требует создания отдельной котельной. Во время нагрева теплоносителя не происходит выброса продуктов сгорания, что устраняет необходимость в вентиляции.

Монтаж данных устройств осуществляется без особых усилий, они работают тихо и имеют простой уход. Электрические котлы обладают высокой эффективностью, достигающей порой 99%. Однако у них имеются высокие требования к мощности электрической сети и зависимость от её надежности.

Электрический котел можно разместить в любом удобном месте в доме, хотя он и обладает высокой потребностью в электроэнергии, чаще его используют как дополнительный источник тепла.

Подключение электрического котла может быть выполнено по различным схемам: он может быть соединён с радиаторами отопления, а также предусмотрена возможность установки каскада для обогрева больших площадей.

Обвязка осуществляется двумя способами — прямым и смешанным. В первом случае температура регулируется с помощью горелки, во втором — с использованием смесителя и сервопривода.

Заключение и полезное видео по данной теме

Информация об автономных котельных представлена в такой доступной форме, что даже неосведомлённый человек сможет её понять:

Если вы находитесь на стадии выбора котельного оборудования, вам будет интересно ознакомиться с материалом, представленным в этом видео:

Видеоролик с подробной схемой котельной с твердотопливным котлом:

Современные разработки компаний, занимающихся производством котельного оборудования, сосредоточены на уменьшении потребления энергии за счёт низкотемпературных решений.

Ключевую роль в экономии играет автоматизация, позволяющая выбирать оптимальные режимы работы и регулировать температуру таким образом, чтобы уровень нагрева уменьшался без ущерба для общего комфорта. Эти моменты необходимо учитывать при проектировании котельной для вашего дома.

Если у вас есть опыт в создании котельной для частного дома, поделитесь, пожалуйста, своим мнением с нашими читателями. Оставляйте комментарии и задавайте вопросы по этой теме в форме ниже.

Видео:

Расположение оборудования в котельной частного дома