Выбор котельного оборудования для частного дома

При создании системы обогрева загородного жилья в первую очередь разрабатывают проект входящей в ее состав котельной. Без этого обеспечить эффективное распространение тепла по всему зданию практически невозможно. В то время как входящее в ее состав котельное оборудование станет удачным решением проблемы с отоплением. И чтобы правильно подобрать приборы для частного дома, следует учесть некоторые нюансы и воспользоваться определенными рекомендациями.

Назначение котельной

Под частной котельной подразумевают комплекс приборов, предназначенных для обеспечения загородного жилья отоплением и горячей водой. Его монтаж необходим в тех случаях, когда:

• использование централизованной отопительной системы в частном доме невозможно из-за большого расстояния до ближайшей магистрали. В этом случае чаще всего применяют котлы на твердом топливе (для электрического агрегата нет необходимости устраивать котельные);
• требуется самостоятельное регулирование температуры теплоносителя, которая в обычной системе отопления зависит от централизованной подачи и не позволяет ни сэкономить, уменьшив потребление газа, ни, наоборот, повысить температуру в помещении (например, в сильный мороз), пренебрегая расходами.

Преимуществом этого мини-комплекса является не только возможность установки времени и интенсивности работы отопления по усмотрению пользователя.

Если речь идет не о газовых котлах (способных работать еще и на жидком газе), то система с использованием собственной котельной представляет собой энергонезависимое оборудование, на которое не влияют перебои с газоснабжением и различные профилактические работы коммунальных служб.

Особенности монтажа

В системах водяного отопления частного или загородного дома производится монтаж оборудования, работающего на газе (обычном и сжиженном), дизтопливе, электричестве и твердом топливе (включая дрова, пеллеты, кокс, торф и уголь).

При этом электрическое оборудование не требует установки отдельного комплекса, так как уже само по себе представляют собой автономную систему.

А котлы на дизельном топливе используются очень редко из-за дороговизны обслуживания и по причине низкой экологичности.

Таким образом, чаще всего проект организации системы отопления частного жилья предусматривает монтаж именно газовых или твердотопливных котельных.

Газовые котельные

Отопление, при котором применяется газовое оборудование и необходимо наличие центральной магистрали, является самым выгодным вариантом обогрева частного дома. Дороже обходится монтаж своими руками и эксплуатация системы, в которой энергоносителем выступает тот же газ, но уже сжиженный. Хотя эффективность обеспечения жилья теплом и в этом случае остается на хорошем уровне, за счет чего газовые котельные применяются чаще остальных.

Проект помещения для такого комплекса должен создаваться при соблюдении следующих правил:

• оборудование мощностью до 30 кВт может устанавливаться в одной из комнат здания. При большей производительности для него требуется уже отдельное строение;
• для котельной необходимо помещение, расположенное обязательно на первом этаже и имеющее объем не менее 15 кубометров. Если же котел установлен, например, на кухне частного дома, минимальные размеры комнаты возрастают вдвое;
• в помещении необходима эффективная вентиляция, а отделка стен должна иметь огнестойкость не менее 0,75 ч (качественная штукатурка или кафель);
• между котлом и полом устраивают подложку, выступающую за края оборудования на 10 см по всему периметру. А до ближайших предметов мебели расстояние должно быть не меньше 0,7–1 м.

Желательно, чтобы монтаж котла выполнялся на подиуме высотой от 0,2 м, заливаемом отдельно от общего фундамента. Пол помещения устраивается из негорючего материала – например, цементной стяжки. Если мини-комплекс из-за своей высокой мощности располагается в отдельном строении, оно не должно иметь общих стен с жилым домом.

Оборудование на твердом топливе

Монтаж твердотопливных котлов стал более выгодным после роста цен на газообразное топливо и другие виды углеводородных энергоносителей.

При их обустройстве своими руками необходимо учитывать, что для нормальной работы оборудования диаметры дымохода и патрубка котла должны совпадать. Это часто приводит к значительной высоте трубы, требуемой для создания достаточного для отвода дымовых газов напора.

В котельной обязательно должна устраиваться вытяжная вентиляция с площадью вытяжки не меньшей 8 кв. см на каждый кВт мощности оборудования (24 кв. см для котла, установленного в подвале).

Слой штукатурки стен должен иметь толщину от 3 см и выше. Под котлом укладывают стальной лист.

Площадь отдельного помещения должна быть не меньшей 8 кв. м, а высота потолков – от 2,5 м.

Устройство котельных

Так как проект котельной может предусматривать их установку и в жилом здании, и отдельно, требования для оборудования тоже отличаются. Так, если комплекс расположен в одной из комнат дома, в некоторых случаях (например, при наличии шумящей наддувной горелки) может понадобиться дополнительная звукоизоляция.

В то время как котлы, устанавливаемые в отдельных постройках, являются самым безопасным и практичным вариантом, хотя и требуют сравнительно больших капитальных вложений.

Основное оборудование, необходимое для работы системы отопления, как правило, не зависит ни от расположения помещения, ни даже от вида топлива, используемого для его работы. Практически все котельные состоят из следующих элементов:

• отопительного котла;
• бойлера (водонагревателя);
• расширительного бака;
• распределительных коллекторов;
• дымоходов;
• системы безопасности и подпитки котлов;
• труб и запорной арматуры.

Отопительные котлы

Котлы в этом комплексе являются генераторами тепла. В них происходит сгорание топлива, за счет которого теплоноситель (обычно вода, реже – антифриз) нагревается и подается в систему водяного отопления и в бойлер (при его наличии), необходимый для обеспечения жилья горячей водой.

Внутри такого устройства циркулирует нагретая жидкость, повышающая температуру воды, идущей на бытовые нужды.

Баки и коллекторы

Назначением расширительных баков является компенсация избыточного давления теплоносителя для устранения опасности создания в отопительной системе частного дома аварийной ситуации, при которой может произойти разрыв труб.

А распределительный коллектор, состоящий из насоса, гидравлического разделителя и гребенки, необходим для правильной циркуляции теплоносителя и его равномерное поступление в различные контуры системы (горячее водоснабжение, радиаторы, «теплые полы»).

Дымоходы и системы безопасности

Дымоходы необходимы для отведения из помещения котельной продуктов сгорания. От того, как выполнен их монтаж и подобраны параметры, зависит не только безопасность, но и эффективность работы котлов.

А задачами систем подпитки и безопасности является контроль давления циркулирующей по трубопроводам жидкости. Только первая предотвращает снижение напора из-за утечек и испарения, а вторая, наоборот, его повышение, удаляя воздух из труб.

Автоматика и арматура

Автоматика, устанавливаемая в мини котельных частного дома, необходима для работы оборудования (включения, отключения, установки требуемых параметров воздуха) в отсутствие человека и обеспечения дополнительной безопасности систем отопления и горячего водоснабжения.

Она может зависеть от электроснабжения (в этом случае котел способен работать самостоятельно до нескольких суток) или иметь механические регуляторы. Трубы и запорная арматура требуются для обеспечения циркуляции воды в системе.

Устройство котельной в частном доме

Изначально принципиальная схема котельной проектируется под конкретное теплосиловое оборудование. Перед монтажом домашней сети теплоснабжения список водогрейных установок часто меняется либо дополняется. Например, хозяин хочет поставить в топочной второй котел, бойлер и прочие аппараты, не предусмотренные проектом.

Возникает проблема: как уместить всю отопительную технику плюс элементы обвязки в помещение небольших размеров. Причем котельная в частном доме должна соответствовать нормам проектирования, соблюдение требований = безопасность при эксплуатации. Рассмотрим способы решения этой задачи.

Что можно разместить в топочной

Перед обустройством котельной нужно составить перечень оборудования, которое планируется установить в загородном коттедже. В первую очередь сюда относятся агрегаты, обеспечивающие работу системы отопления, холодного и горячего водоснабжения (ХВС, ГВС), различные электроустановки. Приведем полный перечень:

• источники тепла – котлы на разных видах топлива, внутренние блоки геотермального теплового насоса;
• агрегаты для приготовления горячей воды – бойлер электрический либо косвенного нагрева, газовая колонка, проточный водонагреватель;
• буферная емкость нужного объема;
• гидравлический разделитель (гидрострелка) с коллектором;
• гребенка со смесительным узлом для водяных теплых полов;
• оборудование ХВС и водоочистки – фильтры, гидроаккумулятор, насос, автоматика (реле давления);
• элементы обвязки – трубы, циркуляционные насосы, расширительные баки, запорная и регулирующая арматура;
• домовой электрощит.

Примечание. Накопительный водонагреватель необязательно размещать в топочной. Электрический бойлер можно расположить в ванной, газовую колонку – на кухне. Но если габариты котельной позволяют, лучше собрать все аппараты в одном техническом помещении.

Электрощит тоже допускается устанавливать внутри теплогенераторной, на отдельном простенке. На оставшейся свободной площади можно расположить громоздкую бытовую технику, например, стиральную машину, морозильную камеру.

Из приведенного перечня выбираем необходимое оборудование, руководствуемся проектом либо актуальной схемой отопления и водоснабжения. Рисуем планировку комнаты в масштабе и переходим к проектированию – размещению всех водо– и теплоснабжающих агрегатов. Но сначала придется изучить…

Нормативные требования к котельной

Наиболее точно сформулированы требования норм к теплогенераторным, работающим на природном и сжиженном газе (СУГ). Инсталляция электрокотлов регламентируется ПУЭ (Правилами устройства электроустановок). Четкое описание монтажа агрегатов на твердом топливе отсутствует, действие СНиП II-35-76 «Котельные установки» не распространяется на теплогенераторные мощностью меньше 360 кВт.

Пример проекта котельной – на чертеже теплогенераторы расставлены напротив дымоходов

Устройство газовых котельных нормируется такими документами:

• СП 62.13330.2011 «Газораспределительные системы»;
• СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию»;
• СП 402.1325800.2018 «Здания жилые. Правила проектирования систем газопотребления»;
• СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Рекомендация. Изложенные в перечисленных документах нормы не согласованы друг с другом. Отсюда возникают разночтения, затрудняющие сдачу объектов в эксплуатацию. Перед строительством топочной посетите офис организации-поставщика газа в вашем регионе и узнайте, какими Правилами нужно руководствоваться.

При устройстве любой котельной лучше следовать указаниям по монтажу газовых теплогенераторов. Причины:

1. Вероятность взрыва либо возгорания твердотопливного котла ничуть не меньше, чем отопителя на природном газе или жидком топливе. Соответственно, надо всегда соблюдать правила пожарной безопасности.
2. В дизельной теплогенераторной присутствует острый запах солярки, котлы на твердом топливе нередко выбрасывают дым внутрь помещения. Значит, нужна вентиляция.
3. Все отопительные агрегаты, сжигающие различные виды горючего, нуждаются в дымоходе.
4. Электрокотлы работают под напряжением 220/380 вольт, сила тока в цепи – минимум 5 ампер. Включение/отключение нагрева сопровождается щелчком контактора. Так что нагреватель просится в отдельную комнату с ограниченным доступом.

Слева на фото – дизельный отопительный агрегат, справа – котел на дровах

Размеры и другие параметры помещения

Топочную нельзя обустраивать в жилых комнатах частного дома. Исключение – местные нагреватели воздуха: газовые и электрические конвекторы, камины, печи на дровах. Где можно размещать котельное оборудование:

• в нежилых помещениях – коридоре, кухне, подвале, цокольном этаже при условии выполнения требований к размерам комнаты и вентиляции;
• во внутреннем помещении на любом этаже дома, специально предназначенном для установки котлов и водонагревателей;
• в пристройке либо отдельно стоящем здании, например, летней кухне или гараже;
• на улице под навесом (если не запрещает инструкция по эксплуатации конкретного аппарата).

Важное уточнение. Автономную котельную, работающую на сжиженном газе (СУГ), недопустимо устраивать в цокольном либо подвальном помещении. Смесь пропана с бутаном тяжелее воздуха, в случае утечки газ стелется над полом и не удаляется естественной вытяжкой.

В санузлах и ванных комнатах ставить газоиспользующие нагреватели нельзя. Теплогенераторная должна иметь окна, расчет площади остекления делается так: на каждый кубометр объема помещения приходится 0.03 м² светопрозрачной конструкции. Функциональное назначение окон в котельной:

1. Организация естественного освещения днем.
2. Отвод ударной волны на улицу в случае взрыва.

При монтаже турбированного газового котла на кухне надо выдержать технологические отступы, обеспечить вентиляцию и проветривание через открывающееся окно

Остекление относится к легкосбрасываемым конструкциям. При взрыве газа или перегретого ТТ-котла стекло вылетает в первую очередь, нагрузка от ударной волны на стены существенно снижается. Это особенно актуально для легких каркасных зданий. По той же причине дверь из топочной должна распахиваться наружу.

Требования к объему и размерам котельной теплопроизводительностью до 60 кВт:

• минимальная высота потолков – 2 м;
• кубатура – минимум 8 м³;
• при установке 2 теплогенераторов указанные габариты увеличиваются до 2.5 м и 13.5 м³ соответственно.

Примечание. Мы привели нормы из документа СП 62.13330.2011. Свод Правил 402.1325800.2018 (более новый) уже требует выделить под топочную комнату высотой 2.5 м, минимальный объем – 15 м³. Отсюда разночтения и неприятные нюансы при сдаче котельных в эксплуатацию газовым службам.

Вентиляция теплогенераторной

Во внутренних, пристроенных и отдельных помещениях следует предусматривать естественную вытяжку и приток свежего воздуха. Конкретные требования:

• в котельной с газовыми теплогенераторами количество приточного и вытяжного воздуха равно 3 объемам комнаты в течение 1 часа (трехкратный воздухообмен) плюс подача воздуха на горение;
• для турбированных котлов, оборудованных закрытой камерой, предусматривается наружный забор воздушной смеси на горение;
• для агрегатов на твердом и жидком топливе делается однократный воздухообмен + дополнительный приток на горение (количество указывается в паспорте отопителя);

Организация вентилирования теплогенераторной с любыми типами котлов. Исключение – агрегаты, потребляющие сжиженный газ, для них воздухообмен делается иначе.

вытяжка организовывается через вертикальный канал сечением 140 х 140 мм (или Ø150 мм), решетка располагается в верхней зоне котельной;

приточный воздух подается через входную дверь 2 способами: снизу в полотно врезается вентиляционная решетка либо оставляется щель между полом и створкой (площадь сечения – 0.02 м²).

Дополнение. Если один из котлов потребляет сжиженную пропан-бутановую смесь, в помещении необходимо монтировать 2 вытяжных решетки – одна над полом, вторая – под потолком. Причину мы поясняли выше – СУГ значительно тяжелее воздуха.

Естественная вентиляция – типовое решение для бытовых котельных. Принцип работы следующий: в вертикальном вытяжном канале возникает природная тяга, удаляющая воздух из верхней зоны топочной. Создается разрежение, затягивающее свежие воздушные массы сквозь приточную решетку или зазор под дверью.

Вентилирование топочной на сжиженном газе – вытяжная решетка над полом должна забирать 2/3 от общего количества воздуха

Правила устройства дымоходов

Труба для отведения продуктов горения используется в большинстве котельных. Дымоход нужно правильно построить – выбрать удачное место и одновременно соблюсти все требования. Правила прокладки дымовой трубы:

• диаметр (сечение) – не меньше выхода продуктов горения из котла;
• максимально разрешенное количество поворотов трубы на 90° – три;
• вертикальный ствол дымохода прокладывается прямо сквозь перекрытия либо вдоль наружной стены, максимальная длина горизонтального присоединительного участка – 3 м;
• для обхода пристенной трубой кровельного свеса разрешается использовать 2 колена 30°;

Высота оголовка дымохода над кровлей зависит от расстояния до конька

верхний срез газохода не должен попасть в зону ветрового подпора, высота трубы определяется по чертежу;

оголовки дымоходов, подключенных к газовым теплогенераторам, нельзя накрывать зонтами и различными колпаками;

при проектировании котельной строящегося дома для каждого водогрейного аппарата предусматривается обособленный дымоотвод;

в топочной существующего дома к отводящему каналу допускается подключать 2 котла.

Уточнение. Присоединение 2 источников тепла к одному вертикальному дымоходу производится на разных высотах с отступом 75 см, как это сделано на фото.

В деревянных и других домах, построенных из горючих материалов, труба прокладывается с противопожарным отступом от стены 50 см. Если конструкция обшита негорючей отделкой (лист металла, асбеста, минерита), указанное расстояние сокращается до 250 мм.

Способы прокладки дымохода из котельной деревянного дома

Узел прохода трубы сквозь деревянную стену котельной устраивается по аналогичному принципу. Нужно вырезать проем такого размера, чтобы отступ от стенки дымохода до древесины составлял 50 см. Если применяется изолированная труба типа сэндвич, интервал можно уменьшить до 38 см.

6 требований к размещению оборудования

По части интеграции отопительных и водогрейных аппаратов в помещение котельной нормы довольно демократичны:

1. Котлы, бойлеры, колонки, буферные емкости располагаются согласно инструкции производителя, с учетом удобства эксплуатации и ремонта. То есть, нужно обеспечить свободный проход к оборудованию.
2. Высота монтажа настенных теплогенераторов определяется из тех же соображений и лежит в пределах 1.5…1.8 м.
3. Ширина свободного пространства перед лицевой панелью отопителя – 1 м, расстояние от боковой стенки корпуса до строительной конструкции – минимум 3 см.
4. Если отопитель ставится вплотную к деревянной стене котельной либо подвешивается на нее, поверхность следует защитить несгораемым материалом. Лист металла или асбеста должен выступать за габариты корпуса на 10 см, сверху – на 700 мм.
5. Аналогичным образом защищаются деревянные полы топочной при инсталляции напольных котлов.
6. Минимальный технологический отступ от одного теплогенератора до другого принимается согласно инструкции по монтажу конкретного агрегата, но не меньше 100 мм.

К размещению деталей обвязки котельной – насосов, расширительных емкостей, арматуры – строгих требований нет. Обычно перечисленные элементы крепятся вместе с трубами к стенам.

Для обслуживания напольного котла (чистки дымоотвода) хватит прохода шириной 600 мм

Справка. Сейчас в продаже имеются блочные (модульные) мини-котельные, собранные по всем правилам. Вы покупаете готовое изделие либо заказываете свой комплект оборудования – производитель изготавливает топочную по индивидуальному проекту. Модуль устанавливается во дворе около дома.

Варианты компоновки агрегатов

Изучив все требования нормативной документации, можем приступать к проектированию топочной и расстановке оборудования. Если вы планируете обустраивать котельную в частном доме своими руками, то необходимо заранее составить список теплосиловых агрегатов и выяснить их размеры. Тогда получится обыграть варианты компоновки на бумаге – нарисовать план комнаты и расставить технику разными способами.

Перейдем непосредственно к рекомендациям, как уместить оборудование внутри котельной:

1. Если осталась возможность поменять габариты помещения, старайтесь уйти от квадратной формы в плане. Поскольку водонагреватели и другие элементы располагаются вдоль стен, середина квадратной комнаты останется свободной, то есть, неиспользуемой.
2. Удачное решение – прямоугольное помещение с окном и дверью на противоположных коротких стенах. Еще вариант: вход и окно сделаны в смежных перегородках, а оставшиеся 2 стены и 2 угла займет оборудование.
3. При недостатке места выбирайте малогабаритные либо подвесные агрегаты. Примеры: настенный бойлер горизонтального монтажа или напольный вытянутый кверху бак типа slim.
4. Как рационально использовать площадь возле окна: установите рядом невысокое напольное оборудование, например, газовый стационарный теплогенератор. Если удачно расположить дымоход, труба почти не перекроет световой проем.
5. Старайтесь максимум агрегатов развесить по стенам на высоте 1.6…2 м, под ними уместится коллектор теплых полов и остальная разводка отопления.
6. Громоздкий теплоаккумулятор задвиньте в угол, но оставьте просветы 5—10 см для прокладки трубопроводов обвязки.
7. Любой напольный котел можно поставить боком вплотную к стене. Тогда с другой стороны останется проход для обслуживания и чистки дымохода, как показано ниже на видео.

В широкой котельной неизбежно останется свободное место, поскольку все агрегаты располагаются вдоль стен

Примечание. При катастрофической нехватке места электрический накопительный водонагреватель можно вынести в соседнюю комнату. Бойлер косвенного нагрева переместить сложнее, резервуар подключается несколькими трубами + система рециркуляции.

Сложнее всего разместить в котельной 2 напольных габаритных котла, например, дизельный + пеллетный с бункером. Попробуйте их расположить около длинной стены без окна, там же выполните сборку схемы отопления. Между котлами и другим оборудованием оставьте проход 0.6 м. Рассмотрите вариант компоновки возле противолежащих стен или друг против друга, но тогда придется тянуть магистрали через помещение.

Остаток площади вдоль простенков и перегородок отдайте под систему водоочистки с гидроаккумулятором. Если вам удалось применить только настенные тепловые агрегаты, в котельной останется место для разных полезных вещей – раковины, небольшой ванны для обуви или стиральной машины.

Технологическая схема котельной

После расстановки тепловых генераторов наступает черед подключения аппаратов к инженерным сетям загородного дома – отоплению, водопроводу, электричеству. Все возможные схемы рассмотреть не получится, но мы приведем основные варианты обвязки котлов и водонагревателей в котельной:

1. Простейший вариант – подключение одного двухконтурного котла настенного монтажа. Поскольку агрегат изначально укомплектован собственным насосом, расширительным баком и автоматикой, его можно ставить на кухне либо в коридоре, а коммуникации упрятать в стены. Отделять или пристраивать помещение не нужно.
2. Схема котельной с твердотопливным котлом предусматривает защиту от холодной «обратки» и выпадения конденсата внутри топливника. Ключевую роль играет трехходовой клапан, не пускающий в рубашку теплоноситель из радиаторов, пока контур с байпасом не прогреется до 50–55 °C.
3. Обвязка с теплоаккумулятором повышает эффективность ТТ-котла, который работает в максимальном режиме, отдавая большую часть энергии буферной емкости. Второй трехходовой клапан ограничивает температуру воды на входе в радиаторную сеть, балансировочный вентиль служит для настройки послойной загрузки бака.
4. Типовая схема соединения настенного отопителя с бойлером косвенного нагрева. Температуру в резервуаре отслеживает термостат, подающий сигнал контроллеру котла. Электроника переключает трехходовой электроклапан и поочередно направляет теплоноситель в змеевик водонагревателя или батареи отопления.
5. При необходимости косвенный бойлер включается в малый контур циркуляции ТТ-котла, как изображено на следующей картинке.
6. Схема с двумя котлами – электрическим и дровяным – часто применяется, когда в доме нет газа. Дровяной теплогенератор служит основным источником тепла, электрокотел – вспомогательным (автоматически включается после прогорания твердого топлива).
7. Когда требуется объединить несколько энергоустановок и потребителей в котельной, практикуется схема первичного и вторичных колец. В жилых зданиях малой и средней площади данный вариант успешно заменяет более дорогую гидрострелку с коллектором.

Более подробное описание каждой технологической схемы приведено в соответствующих статьях – способы обвязки теплогенераторов и установка электрокотла своими руками.

Заключение

Сложность компоновки и подключения теплосилового оборудования зависит от размеров и конфигурации помещения, количества агрегатов, числа потребителей. Отапливаемая площадь не всегда играет роль, котельная в доме 100 м² может включать 2—3 теплогенератора, накопительный водонагреватель и теплые полы. Соответственно, схема топочной и монтаж усложняется. В подобной ситуации не помешает консультация эксперта.