Реконструкция системы отопления частного дома

Любые, даже самые надёжные инженерные системы загородных домов со временем нуждаются в модернизации. Как показывает опыт, нередко при планировании и проведении ремонтных работ домовладельцы допускают одни и те же ошибки. Специалисты рассказали о наиболее распространённых из них, и о том, как правильно действовать в разных ситуациях.

Ошибка №1. Откладывать замену котла

Самый дорогой элемент системы отопления – котёл. Именно из-за высокой цены домовладельцы не спешат с его заменой. Однако продолжать использовать аппарат после окончания срока службы, указанного в документации (10-15 лет для навесных изделий и 18-20 для напольных), нельзя.

«На практике долговечность котла зависит от условий его эксплуатации и регулярности технического обслуживания, – объясняет Никита Панов, техник компании ООО «Комфортный дом», специализирующейся на продаже, монтаже и сервисе оборудования для инженерных систем частных домов. – В коттеджах постройки 1980-90-х гг. до сих пор работают отопительные котлы, произведённые ещё в советские времена. Подобное оборудование заслужило хорошую репутацию надёжного, но имеет и ряд недостатков, в частности, низкий КПД. Более того, в случае поломок к устаревшим котлам трудно найти запчасти. Аппараты с электронным управлением гораздо более эффективны, безопасны и удобны в эксплуатации».

Даже если котёл пока не создавал никаких проблем, его стоит заменить из соображений экономии. Современные модели способны плавно изменять тепловую мощность в зависимости от потребности дома в тепле, при этом расход газа сокращается на 15-20%. Такой эффект достигается путём использования модулирующих газовых клапанов с электронными системами управления.

Дополнительное сбережение ресурсов и, как следствие, финансов можно получить, если использовать котлы с конденсационной технологией: она помогает утилизировать тепло отработанных печных газов, которые обычно просто выбрасываются в дымоход. В самые холодные недели зимы подобное решение позволяет сократить потребление газа ещё на 30%.

Как правильно выбрать котёл

Дмитрий Лебедев, технический директор компании ООО «Системы для дома», оказывающей комплексные услуги по проектированию, монтажу и обслуживанию инженерных систем загородных домов: – Для отопления стандартного дома площадью 100-200 кв. м. я рекомендую устанавливать настенный двухконтурный котёл мощностью до 35 кВт. Такой агрегат, как правило, не нуждается в отдельном помещении, его монтируют прямо на кухне. Выбор в пользу напольного котла мощностью от 50 кВт и выше стоит сделать, если дом большой площади (более 300 кв. м), в нём предусмотрены «тёплые полы», есть потребность в горячей воде или если используются дополнительные источники тепла – солнечные коллекторы, тепловые насосы и т.п. Правда, такой мощный отопительный котёл придётся разместить в отдельном помещении – котельной с хорошей вентиляцией.

Ошибка №2. Делать всё самостоятельно

На интернет-форумах, посвящённых частному строительству, владельцы домов нередко задают вопросы об установке и наладке газового котла. Но не стоит забывать, что любая неточность при проведении работ чревата последствиями. Именно поэтому монтаж, пуско-наладочные работы и сервисное обслуживание газовых котлов должны проводить только специалисты с соответствующей лицензией.

Кстати, то же самое относится и к попыткам собственноручно выполнить трубную разводку по дому. «Экспертный подход подразумевает составление и согласование с клиентом проекта системы отопления с соответствующими теплотехническими и гидравлическими расчётами. Владельцы домов площадью до 200 кв. м редко прибегают к подобным услугам и в результате получают ошибки при монтаже – вплоть до перепутанных труб подачи и обратки, – отмечает Дмитрий Лебедев («Системы для дома»). – Важно не просто грамотно сделать работу, но и правильно отрегулировать систему, учитывая множество технических тонкостей. Специалисты нашей компании обязательно проверяют каждый сданный объект в отопительный сезон – всё ли работает, выдерживается ли температурный режим, не нужна ли дополнительная настройка».

Ошибка №3. Отказываться от насосов

Современные котлы помимо автоматики, систем безопасности и расширительного бака, оснащены встроенным циркуляционным насосом, при помощи которого теплоноситель циркулирует через теплообменник котла и радиаторы. В большинстве качественных котлов используются насосы компании GRUNDFOS, имеющие керамический вал, что делает оборудование более надёжным в сравнении с другими аналогами, представленными на рынке. Особенно это отличие проявляется в системах, где теплоноситель «не идеален» и в нём могут попадаться частички накипи, ржавчины и другие включения.

Учитывая всё вышесказанное, у не обладающего инженерными знаниями домовладельца может создаться впечатление, что укомплектованный котёл отопления достаточно просто включить в систему, и она будет работать без проблем. Это верно для индивидуальной системы отопления в квартире, но при теплоснабжении коттеджа встроенное в котёл оборудование порой не может обеспечить прокачку всего объёма теплоносителя через всю систему отопления частного дома. Именно поэтому в большинстве случаев не обойтись без дополнительного внешнего циркуляционного насоса.

«Если в системе отопления предусмотрено автоматическое регулирование температуры в помещении посредством терморегуляторов, рекомендуется устанавливать насосы ALPHA2, которые благодаря режиму AUTOadapt сами выбирают оптимальный режим работы и корректируют его по мере изменения потребностей системы. Например, если котёл переходит в экономичный режим с пониженной температурой теплоносителя, насос регистрирует изменение температуры теплоносителя и благодаря функции «ночной режим» частота вращения двигателя автоматически уменьшается до необходимой величины, – рассказывает Екатерина Семёнова, инженер Департамента бытового оборудования компании «ГРУНДФОС», ведущего мирового производителя насосов. – Интеллектуальное частотное регулирование и продуманная конструкция ротора делают насос очень экономичным – в год он потребляет всего 44 кВт·ч, тогда как стандартные насосы «тратят» до 350 кВт·ч/год. Кроме того, насосы серии ALPHA2 не требуют технического обслуживания и отличаются небольшими габаритами».

Допустимый суммарный объёмный поток через отопительный котёл может составлять максимум 1000 л/час. Если расчётное значение оказалось больше, то котёл подключается к контуру отопления через гидравлическую стрелку (гидравлический разделитель). Этот недорогой прибор исключает взаимовлияние между контуром котла и контурами отопления. Котёл всегда работает в оптимальном режиме, что значительно продлевает срок его службы и исключает выпадение накипи на теплообменниках.

Ошибка №4. Улучшать самотёчную систему

В некоторых загородных домах до сих пор встречается и эксплуатируется гравитационная (или самотёчная) система отопления. Теплоноситель в ней циркулирует естественным образом (за счёт разной плотности горячей и холодной воды), поэтому она не нуждается в насосе, а, следовательно, независима от электропитания. На этом плюсы гравитационной системы исчерпываются. Минусы же следующие: неэффективность, невозможность регулирования, использование дорогих труб большого диаметра для разводки.

Порой домовладельцы считают, что для устранения всех недостатков нужно установить в самотёчную систему циркуляционный насос. Однако всё не так просто. «В нашей практике были случаи, когда клиенты заставляли монтировать насос в обратный трубопровод перед котлом. Приходилось объяснять, что такая система, при всех её минусах, саморегулируема – в ней скорость циркуляции зависит от потребностей дома в тепле, – рассказывает Дмитрий Лебедев («Системы для дома»). – Если же установить насос, не внеся в систему дополнительных изменений, она будет полностью разбалансирована, и одни помещения будут получать излишнее количество тепла, а другие в то же время будут замерзать».

Ошибка №5. Экономить на трубах

Подавляющее большинство систем отопления домов 1990-х гг. выполнено на традиционных стальных трубах (ПВХ тогда считался экзотикой). Вполне естественно, что за прошедшие 15-20 лет металл коррозировал, и сегодня разводка нуждается в замене. Ошибкой со стороны владельца будет руководствоваться ценой, а не исходить из потребностей дома.

«Самая дешёвая и простая разводка – однотрубная, когда теплоноситель последовательно прокачивается через все радиаторы в доме. Мы не рекомендуем такую схему, так как она больше всего подвержена разрегулированию. В идеале, у каждого радиатора должен ставиться регулятор, который определяет, сколько теплоносителя пустить в радиатор, а сколько – в обвод. Так что простота и экономичность однотрубной разводки сильно переоценена, – делится опытом Дмитрий Лебедев («Системы для дома»). – В качестве стандартного варианта используется горизонтальная двухтрубная система с использованием полипропиленовых труб. На этажи идёт главный стояк, и от него – разводка по помещениям к радиаторам».

Если речь идёт о большом доме площадью свыше 300 кв. м, где планируется использовать «тёплые полы» или дополнительную автоматику (например, систему «умный дом»), то более предпочтительна веерная система, где от поэтажных коллекторов производится скрытая разводка трубами из сшитого полиэтилена или металлопласта. Такая схема дороже двухтрубной, но она более удобна для тонкой гидравлической настройки.

«Для скрытой разводки, где важна надёжность и защита от протечек, я рекомендую использовать трубы из сшитого полиэтилена. Они имеют срок службы до 50-70 лет, легко и быстро монтируются на фитингах и обжимных кольцах. Эта технология обеспечивает стабильно высокое качество соединения. Человеческий фактор полностью исключается, так как сделать соединение неправильно практически невозможно», – говорит Никита Панов («Комфортный дом»).

Ошибка №6. Менять радиаторы без необходимости

Вопреки распространённому заблуждению, при модернизации системы отопления вовсе не стоит спешить с заменой классических чугунных радиаторов. «До того как стали популярны современные стальные, биметаллические и алюминиевые приборы отопления, в частном домостроении широко использовались чугунные радиаторы и самодельные регистры из стальных труб, соединённые перемычками, – рассказывает Дмитрий Лебедев («Системы для дома»). – Срок службы стальных регистров зависит от качества материалов и мастерства сварщиков. Чугунные же радиаторы в закрытых системах с низким рабочим давлением могут работать десятилетиями без каких-либо проблем. Так что меняют их на современные аналоги чаще всего по эстетическим соображениям».

Если всё же есть желание заменить устаревшие батареи, Никита Панов («Комфортный дом») рекомендует установить стальные панельные изделия. На его взгляд, в частном доме нет смысла использовать биметаллические радиаторы, рассчитанные на высокие рабочие давления в центральных системах отопления. Также специалист считает обязательной установку перед радиаторами термостатических клапанов. Они позволяют регулировать количество теплоносителя, проходящего через прибор отопления, и тем самым устанавливать комфортную температуру в конкретном помещении с точностью до 0,5-1,0oC.

Ошибка №7. Подключать «тёплый пол» к общему контуру отопления

Подавляющее большинство владельцев загородной недвижимости сегодня обзаводятся «тёплыми полами», так как они значительно повышают уровень комфорта. По свидетельству специалистов, клиенты чаще всего планируют монтировать «тёплые полы» в ванной, на кухне, в детской или в спальне. И при этом допускают одни и те же ошибки.

Никита Панов («Комфортный дом») отмечает, что очень часто для «тёплых полов» не делается отдельный контур с автоматикой и циркуляционным насосом, а оборудование подключают прямо на контур отопления, что недопустимо. Температура полов не должна превышать 40oC, а в контуре отопления теплоноситель в это же время может быть горячее 80oC. Из этой ситуации пытаются выйти, занижая температурный режим котла до 50/60oC, в результате это приводит к перегреву «тёплого пола» до некомфортной температуры, а радиаторы не справляются со своей задачей, оставаясь холодными.

«Многие производители предлагают готовые решения для «тёплого пола», – говорит Дмитрий Лебедев («Системы для дома»). – Так, мы используем итальянские смесительные узлы, снабжённые посадочным местом для циркуляционных насосов и встроенными терморегуляторами, обеспечивающими оптимальный температурный режим вне зависимости от температуры теплоносителя в общем контуре».

Специалисты отмечают, что если система «тёплого пола» находится в динамике – то есть на коллекторе стоят термоэлектрические приводы и есть покомнатная регулировка температуры – выгодно устанавливать интеллектуальные циркуляционные насосы ALPHA2. «Когда привод перекрывает ветвь на коллекторе, возрастает гидравлическое сопротивление контура, – поясняет Екатерина Семёнова («ГРУНДФОС»). – Так, насос ALPHA2 благодаря встроенному датчику давления почувствует изменения в системе и при помощи функции AUTOAdapt снизит свою частоту вращения. Оборудование не будет прокачивать закрытые ветви, и таким образом получится достичь экономии электроэнергии».

Мы склонны забывать о технике, которая работает исправно и не создаёт проблем. Многие не задумываются о том, что отопительный котёл требует обслуживания, а систему трубопроводов и радиаторы нужно периодически промывать. Приведённые в статье советы помогут не просто грамотно реконструировать систему отопления, но и правильно её эксплуатировать. Тёплых вам зим!

Реконструкция систем отопления

Реконструкция системы отопления, т. е. частичная или полная замена ее элементов, их конструктивная модерни­зация, осуществляется в связи с физическим износом систе­мы, различного рода технологическими изменениями, вы­званными назначением и объемом здания или условиями работы системы, ее моральным старением и другими причи­нами.

Износ системы водяного и парового отопления при дли­тельной эксплуатации происходит под воздействием внут­ренней, а иногда и внешней коррозии. Вследствие отложе­ния взвешенных частиц и образования накипи повышается гидравлическое сопротивление теплопроводов, отопитель­ных приборов, ухудшаются их теплотехнические свойства. Этим же процессам подвержены оборудование систем (теп­лообменники, баки, воздухосборники, грязевики и пр.) и запорно-регулирующая арматура.

Исследованиями систем водяного отопления, проведен­ными в условиях эксплуатации их в Москве, установлено заметное различие в изменении потерь давления в системах в течение многолетней эксплуатации в зависимости от ка­чества теплоносителя. Оценить это изменение можно по формуле

Дрг/Дрр = 0,6 + аг°’38,

где Дрг, Дрр — потери давления в системе отопления соответст­венно через г лет эксплуатации и расчетные; а — коэффициент, зависящий от качества теплоносителя (а— 0,17 для деаэрированной воды при содержании кислорода в ней до 0,1 мг/л и а=0,65 для недеаэрированной и смешанной воды при содержании кислорода 10 мг/л).

В начале эксплуатации потери давления в новой системе водяного отопления составляют около 60% расчетных. Рас­четные потери давления достигаются в системах, питаемых недеаэрированной водой, практически в первый год экс­плуатации, а в системах, работающих на деаэрированной воде, через 8—10 лет эксплуатации.

Повышение потерь давления в системе приводит к умень­шению расхода теплоносителя, к гидравли­ческой и тепловой разрегулировке системы отопления и снижению теплоотдачи ее элементов.

Срок службы отдельных элементов системы отопления не одинаков. Долговечность систем зависит от вида и качества используемого теплоносителя, условий их рабо­ты. Срок службы систем водяного отопления возрастает при их теплоснабжении от ТЭЦ и тепловых станций, когда про­водятся умягчение и деаэрация воды, по сравнению с тепло­снабжением от местных котельных. Особенности работы системы парового отопления, более интенсивные процессы коррозии, происходящие в ней, ставят ее на последнее мес­то по долговечности среди других систем. Наиболее долго­вечной считают систему воздушного отопления (за исклю­чением воздухонагревателей).

Срок службы системы отопления зависит и от материала, из которого сделаны ее элементы, его качества. Например, коррозионные процессы, особенно в стальных отопитель­ных приборах и деталях, быстро понижают их прочность. Важно и качество изготовления самих элементов, прове­дения сборочных и монтажных работ.

Решение о частичной или полной замене элементов систе­мы отопления принимают после специального обследования, в ходе которого проводят гидравлическое и тепловое испы­тания системы, определяют расход теплоносителя в системе в целом и ее отдельных узлах, соответствие теплоотдачи элементов расчетной. Состояние металла в системе оцени­вают путем исследования образцов, извлеченных путем частичной разборки или вырезки.

Проектируя реконструкцию системы отопления, стре­мятся сохранить те ее элементы, которые мало изменили свои свойства в процессе эксплуатации. К ним относятся чугунные радиаторы и ребристые трубы, которые при ка­чественной ежегодной промывке практически не подвер­жены коррозии. Относительно долго служат и те элементы системы, которые выполнены из неметаллических материа­лов (керамические отопительные приборы, стеклянные трубы в бетонных отопительных панелях и пр.).

При реконструкции систем отопления с использованием существующих стальных труб эквивалентную шерохова­тость их внутренней поверхности принимают: для воды и пара — 0,5, конденсата—1,0 мм.

Реконструкцию системы отопления часто проводят по причинам, не связанным непосредственно сее состоянием. Так, полную замену системы осуществляют при капиталь­ном ремонте, связанном сперепланировкой здания. При этом иногда принимают принципиально новое схемное реше­ние системы с заменой устаревших конструкций, использо­ванием нового оборудования, обеспечением автоматизации. Перепроектирование проводят с учетом изменения тепло — затрат на отопление помещений.

В производственных и коммунальных зданиях конструк­ция системы отопления может изменяться вследствие изме­нения технологических процессов, теплового режима поме­щений, а также назначения здания в целом.

Полное перепроектирование системы отопления тре­буется при замене теплоносителя, например, при переходе от пара к воде.

Изменение условий теплоснабжения здания (изменение температуры, давления теплоносителя) вызывает реконст­рукцию теплового ввода и местного теплового пункта. Больших затрат требует, в частности, перевод системы во­дяного отопления с зависимой на независимую схему при­соединенияк тепловой сети. При этом дополнительно устанавливают теплообменники, циркуляционные и подпиточные насосы, расширительный бак, новые контрольно — измерительные приборы, приборы автоматизации, запорно-регулирующую арматуру. Каких-либо дополнительных из­менений непосредственно в системе отопления обычно не требуется.

Повышение требований к тепловому комфорту в зда­ниях, качеству работы инженерного оборудования со сни­жением эксплуатационных затрат, в том числе экономией тепловой энергии, также вызывает реконструкцию системы отопления.

Неспособность системы отопления удовлетворять воз­росшим требованиям называют ее моральным старением. Качество устаревшей системы повышают путем частичной модернизации отдельных узлов и деталей, оснащения ее средствами управления и диспетчерского контроля.

Одной из причин реконструкции может бытьизменение условий эксплуатации системы отопления. Например, переход от постоянного теплового режима помещений зда­ния к переменному с прерывистым отоплением. При этом изменяют мощность системы отопления, ее конструкцию, схемное решение, вводят новое оборудование.

Новую систему отопления в настоящее время проекти­руют, предусматривая возможность ее реконструкции или модернизации в будущем. Например, разделяют систему водяного отопления на пофасадные части для оснащения в будущем приборами автоматического регулирования; предусматривают возможность замены обычного элеватора элеватором с регулируемым соплом или смесительным на­сосом, перехода к независимой схеме присоединения к теп­ловой сети.

В системах воздушного отопления автоматизируют дей­ствие отопительных агрегатов и воздушно-тепловых завес, центральных систем, в том числе регулирование распре­деления воздуха по каналам и воздуховодам.

В зданиях старой постройки реконструкция системы отопления, как правило, связана с конструктивными изме­нениями (например, с перекладкой магистральных труб). Учет этих затрат, а также стоимости нового автоматизиро­ванного оборудования часто приводит к выводу об эконо­мической нецелесообразности реконструкции морально устаревшей системы. Окончательное решение и выбор ва­рианта реконструкции в этом случае увязывают с экономи­ческой целесообразностью реконструкции всего здания в целом.

Частичную реконструкцию системы отопления может вызвать какой-либо внутренний дефект, который нельзя устранить путем ремонта. Например, при выходе из строя замоноличенных в строительные конструкции греющих элементов приходится устанавливать новые отопительные приборы непосредственно в обогреваемых помещениях, присоединяя их к существующей системе.

В редких случаях, в условиях особенно суровых зим (на­пример, зимой 1978/79 гг.), реконструкция вызывается последствиями аварий, особенно при неправильной экс­плуатации систем отопления.

1. Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Книга 1, Щекин Р.В., Кореневский С.М., Бем Г.Е., Госстройиздат УССР, 1959

2. СНиП 23-01-99*. Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2005.

3. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004.

4. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях / Госстрой России. – М.: МНТКС, 1999.

5. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2005.

6.Сканави А. Н., Махов Л. М. Отопление: Учебник для вузов. – М.: Издательство АСВ, 2002.

7. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч.1. Отопление / В. Н. Богословский, Б. А. Крупнов, А. Н. Сканави и др.; Под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. – М.: Стройиздат, 1990. (Справочник проектировщика).

8. Лымбина Л. Е., Магнитова Н. Т. Отопление и вентиляция гражданского здания. Учебное пособие к курсовому проекту. Часть 1. Теплотехнический расчет конструкций. Теплоэнергетический баланс здания. – Челябинск, ЮУрГУ, 1998.

9. Лымбина Л. Е., Магнитова Н. Т., Буяльская И. С. Отопление и вентиляция гражданского здания. Учебное пособие к курсовому проекту. Задание. – Челябинск, ЧГТУ, 1994.