Особенности проектирования систем вентиляции для котельных

С точки зрения техники безопасности, в помещении котельной сконцентрировано наибольшее количество опасных факторов, поэтому расчет вентиляции котельной должен выполняться с учётом пожарных, электротехнических и санитарных нормативов.

Учитывая большое разнообразие моделей отопительных котлов, отличающихся не только мощностью, но и видами топлива, разработка проекта вентиляции для таких помещений является далеко не тривиальной задачей.

Наиболее строгую проверку проходят проекты для газовых котельных, и все базовые методики проектирования ориентированы именно на этот тип оборудования. Несмотря на то, что этого расчёта достаточно для установки котлов других типов, существует ряд специфических особенностей, которые желательно учитывать ещё на стадии проработки технического задания.

Общие положения

В общем случае, система вентиляции котельной должна обеспечивать решение следующих задач:

• одно- или трёхкратный воздухообмен (кратность зависит от типа котла);
• компенсацию объёмов воздуха, забираемого котлом на сжигание топлива;
• минимизацию риска возникновения обратной тяги;
• минимизацию последствий аварийных ситуаций.

Все перечисленные задачи решаются с помощью правильной архитектуры помещений и естественной вентиляции, построенной в соответствии со следующими нормативами:

• ДНАОП 0.001.26-96 «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 0,07 мПа, водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 115°C»;
• ДБН В.2.5-20-2001 «Инженерное оборудование зданий и сооружений внешние сети и сооружения газоснабжение»;
• СНИП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»;
• СНиП II-35-76 «Котельные установки»;
• СНиП II-4-79 «Естественное и искусственное освещение».

Оборудование котельной

Поскольку тип котла и его мощность могут влиять на архитектуру здания в целом, перечислим основные требования, которые необходимо учитывать ещё на стадии проектирования дома.

Основным критерием при определении размеров помещения под установку отопительного оборудования является его площадь, которая должна быть не менее 15 м 2 при высоте потолка 2,2 м.

Обратите внимание, что значения кратности и прочих коэффициентов, используемых при расчёте воздухообмена в газовой котельной, приводятся исходя из того, что высота потолка равна 6 м. При уменьшении высоты потолка необходимо увеличивать интенсивность воздухообмена из расчёта +0.25% на 1 м.

С учётом указанной особенности, кратность воздухообмена в бытовых котельных с газовым оборудованием равна 3.

Обязательным требованием также является наличие каналов для естественной подачи и вытяжки воздушных потоков (форточка или приточный клапан, вытяжной вентиляционный канал).

При расчёте сечений приточных каналов используются следующие коэффициенты:

• 8 см 2 на 1 кВт мощности котла (для тех случаев, когда забор воздуха осуществляется с улицы);
• 30 см 2 на 1 кВт мощности (для тех случаев, когда подача воздуха происходит из соседних помещений).

Возможно использование и принудительной вентиляции с полным циклом (подача и вытяжка), но только как дополнение к естественной.

Отопительные котлы, мощность которых менее 30 кВт, могут устанавливаться в жилой зоне, если конфигурация помещения соответствует перечисленным выше требованиям (например, двухконтурный котёл АОГВ, который может быть установлен непосредственно в жилом помещении).

При проектировании отдельных помещений под котельные необходимо учитывать, что стены и двери должны быть выполнены из материалов, обладающих огнестойкостью не менее 0.75 часа.

Типовая схема вентиляции котельной

В большинстве случаев для бытовых котельных достаточно естественной приточно-вытяжной вентиляции, реализуемой с помощью следующих элементов:

• приточного канала;
• вытяжного канала;
• дымохода.

Обратите внимание, что дымоход и вентиляция – это разные воздуховоды, пересекать которые совершенно недопустимо.

Также отметим, что нельзя совмещать систему вентиляции для котла с общей вентиляцией дома.

Необходимость создания принудительной схемы вентиляции определяют после расчёта требуемой интенсивности воздухообмена (если расчётное сечение воздуховода превышает допустимое).

Диаметры воздуховодов рассчитывают, исходя из соотношения между объёмом помещения и минимальной скоростью воздушных потоков.

Диаметр труб дымохода

Важно учитывать, что при разработке вентиляции для котельных, в которых установлены агрегаты с закрытой камерой сгорания, применяются такие же нормативы, что и для обычных отопительных систем.

Вытяжные и приточные каналы

Выше мы уже упоминали, что система вентиляции в бойлерной или котельной достаточно универсальна и может быть рассчитана по общей методике, применяемой для газового оборудования.

Единственный узел, конструкция которого существенно изменяется в зависимости от типа котельного оборудования – это дымоход.

Схемы дымоходов

В целом, различают две базовые схемы установки дымохода:

• в стене здания;
• с выносом за стену здания.

Вытяжка из кирпича

В любом случае его конструкция должна учитывать следующие особенности:

• химический состав отводимых продуктов сгорания (влажность, уровень насыщенности агрессивными кислотами и т.д.);
• температуру исходящего потока;
• необходимость безопасного отвода конденсата;
• необходимость в периодической очистке от сажи.

Материалом для изготовления дымохода может быть кирпич, керамика, сталь.

Отметим, что традиционные кирпичные дымоходы в современных котельных применяются достаточно редко ввиду высокой сложности их постройки, а также слабой устойчивости к низкотемпературным газам (главным образом, из-за агрессивного конденсата). Оптимальная область применения для таких конструкций – твёрдотопливные котлы, температура отводимых газов в которых может достигать 500-600 0 C.

Вытяжка из керамических труб

Тем не менее, кирпичная труба – более долговечное сооружение, чем железная вытяжка, поэтому в последние годы всё чаще применяется её модифицированный образец — с керамическими вставками. Такое решение оптимально для жидкотопливных котлов, отводимые газы которых насыщенны легко-конденсируемыми парами.

Для газового оборудования рекомендуется использовать стальные вытяжки-дымоходы, которые могут быть установлены двумя способами: с наружным размещением или вмонтированные в стену здания.

Варианты стальной вытяжки

Рассматривая вентиляцию котельной, необходимо отдельно остановиться на конструкции приточных каналов.

Клапан КИВ

При их проектировании следует учитывать, что категорически запрещено направлять входящий поток воздуха прямо в котёл. Оптимальное положение приточного диффузора – на противоположной стене.

Для снижения теплопотерь через приточные каналы, можно использовать новое решение — автоматический клапан инфильтрации воздуха (КИВ), пропускающие воздушный поток только в одном направлении.

Компания «Мега.ру» принимает заказы на разработку вентиляционных систем для жилых и вспомогательных помещений, включая котельные всех типов. Узнать подробные условия сотрудничества и заказать выполнение проекта можно, перейдя в раздел «Контакты».

Требования к вентиляции для котельной в частном доме

Наличие вентиляции в здании котельной это одно из главных требований техники безопасности при работе газовых котлов. Если вентиляция в котельной частного дома не обустроена, то это чревато как административными взысканиями, так и возможностью аварийных ситуаций.

Накопление газов горения в котельной может нести опасность для здоровья людей, поэтому её наличие обязательно проверяют соответствующие органы перед началом эксплуатации. Если владелец допустит работу котла без соответствующей проверки, то это может грозить ему при аварии, повлекшей серьёзный вред здоровью, уголовной ответственностью.

Необходимость циркуляции воздуха в котельной

Даже при условии использования высокотехнологичного оборудования количество отравлений и летальных исходов не становится меньше. Первым признаком работы плохой вентиляции это появление слабости и головной боли.

При недостаточной вентиляции отопительное оборудование работает не в штатном режиме. Потому что при отсутствии постоянного притока кислорода, обеспечивающего правильную работу котла, происходит неполное сгорание топлива, а значит и теплопроизводительность будет на минимуме.

Очень важным является тот факт, что при слабой вентиляции внутри котла образуется копоть. Это приводит к уменьшению проходящей способности воздуховода и дымовые газы могут попасть из дымохода обратно в котельную и другие помещения дома.

Если схема теплоснабжения предусматривает отдельное здание котельной, то для работы котлы будут использовать только тот воздух, который находится внутри.

При установке обычных окон и деревянных или металлических дверей наружный воздух будет поступать в помещение, а пластиковые конструкции отличаются высокой герметичностью и с улицы воздух не проникнет. Это значит, что со временем котёл расходует кислород в котельной и воздух будет разряжен.
Следующим этапом может оказаться попадание угарного газа в котельную. Для избежания таких ситуации и проектируется вентиляционная система.

Требования к вентиляции в частном доме

Кратность обмена воздуха для газовых котлов согласно нормам должна составлять 3 раза в час. На практике имеет значение конструкция и параметры котлов. Если происходит процесс горения открытым типом, то выполняется расчёт количества необходимого кислорода.

При расчёте вентиляции ориентируются на примерную пропорцию потребления кислорода. Принято считать, что при сжигании 1 куб.м. газа требуется расходовать в 10 раз больше кислорода. Для производства 1 кВт тепла требуется 0,12 куб.м. газа. Если котёл 12 кВт, то потребуется сжечь 1,44 куб.м. газа, а кислорода потребуется 14,4 куб.м.

При оборудовании вентиляции в частном доме необходимо следовать рекомендациям:

• приточный канал выполняется в нижней части стены, в близости с котлом;
• отверстие в стене для вытяжного воздуха обустраивается в верхней части;
• в приточном канале предусматривают обратный клапан, чтобы избежать обратного воздушного потока;
• вытяжной канал проектируется большим диаметром. Это нужно для правильного распределения воздуха, чтобы избежать понижение давления в топке, приводящее к уменьшению мощности.

Устройство вентиляции газовой котельной в частном доме

Естественная вентиляция

Данный вид вентиляции не предусматривает использование вентиляторов. Вытяжная тяга формируется дымовой трубой, которую стараются установить максимально высоко над крышей.

Естественная вентиляция наиболее подходит при условии, что:

• отапливаемое здание находится на возвышенности;
• по периметру строения отсутствуют более высокие здания или высоких деревьев;
• теплопроизводительность оборудования невысокая и здание котельной небольшое, то есть нет необходимости в большом количестве воздуха.

Если не выполняется хотя бы один пункт, то использовать естественную тягу запрещается.

Основные этапы обустройства естественной вентиляционной системы:

1. Приточный канал размещается напротив вытяжного. Конструктивно это может быть стеновой клапан на улицу, оконное проветривание, дверное проветривание через щели или решетку в створке. В зависимости от расположения котла выбирается подходящий вариант.
2. Воздух удаляется через втяжную трубу. Выход трубы размещается на потолке здания котельной, а сама труба должна быть выше конька крыши для полноценного обдува ветром и хорошей тяги. Иногда вентиляционные каналы в частных жилищах размещают в стене. Для этого нужно выход трубы размещать максимально высоко.

Принудительная

Эта разновидность вентиляции осуществляется с помощью вентиляторов. Если дом небольшой, то допускается использовать только вытяжной вентилятор, а приток может быть и естественным.

Использование принудительной вентиляционной системы необходимо в следующих случаях:

• отсутствует возможность подведения вытяжного воздуховода;
• недостаточная работа естественной вентиляции или неудачное расположение дома (стоит в низкой местности, окружают многоэтажные дома или деревья);
• использование оборудования с высокой теплопроизводительностью, где естественная вентиляция не обеспечит правильной работы.

Итак, приточный воздух может поступать естественным путём, а вытяжная вентиляция должна быть обязательно механической.

Расположение её может быть следующим:

1. Труба подключается к вентилятору, и воздух удаляется наружу через крышу или стену.
2. Воздуховод подключается в вентиляционную шахту при её наличии.

Вытяжной вентилятор в разгар сезона рекомендуется использовать в постоянном режиме.

Как подобрать материал для вытяжки

Материал изготавливания может быть разным.

Рассмотрим некоторые из них.

• Кирпич. Этот материал применяется для строительства вытяжного канала в котельных, работающих на твёрдом топливе. Чистка таких каналов весьма трудоёмкая, однако срок их службы значительный. В газовых котельных кирпичный воздуховод не является оптимальным вариантом, поскольку они имеют низкую температуру и в трубе может появится конденсат, способный разрушить кирпич;
• Керамика. Для использования в твердотопливной котельной используют высокотемпературную керамику (до 650°С). В газовых котельных можно использовать обычную керамику, но с возможностью отвода конденсата. Трубу необходимо утеплить теплоизоляционными материалами;
• Металл. Стальные вытяжные каналы допускается применять и в твердотопливных, и в газовых котельных. Единственное различие это применение более толстостенного металла для котлов на твёрдом топливе. Металл должен быть жаропрочным. Из недостатков – высокая цена и меньший срок эксплуатации по сравнению с кирпичными.

Определиться с материалом вытяжного канала помогут требования к коррозионной стойкости и взаимодействию с сажей. Также важно учитывать какое давление создаётся принудительной вентиляцией, количеством конденсата, температуре газов.
При необходимости восстановления вытяжного канала из кирпича в условиях работы газового оборудования можно внутрь старого канала поместить металлические воздуховоды.

Расчет вентиляции котельной

Рассчитывая вентиляцию нужно понимать, что требования по СНиП разнятся для газового оборудования. Вентиляция для маломощных котлов до 30 кВт рассчитывается по другой методике.

Рассмотрим пример. Рассчитаем параметры для обеспечения естественной вентиляции помещения размером 4 м на 5 м и высотой до потолка 2,7 м.

Сперва определяется объём помещения: 4х5х2,7=54 куб.м. Оценим воздухообмен: от нормативного показателя высоты потолка нужно вычесть высоту помещения, умножить на так называемый коэффициент штрафа и прибавить 3 метра – (6-2,7)*0,25+3=3,825.
Чтобы узнать значение циркуляции воздуха, перемножим полученное значение показателя воздухообмена на объём помещения: 3,825*54=206,55 куб.м.

Далее нужно обратиться к специальной таблице(смотри выше) и выбрать диаметр воздуховода согласно полученному значению. При 206,55 куб.м. он составит 250-280 мм.

Для газовых котлов применяется схема приточной вентиляции котельной 0,01 куб.м. воздуха на каждые 10 кВт мощности котла, а также учитывается 30% запаса. Если котёл 30 кВт, то приток воздуха должен быть 0,03 куб.м. в секунду.

Согласно нормативным документам вытяжной воздуховод должен быть 130 мм. Если естественный приток не удовлетворяет потребности котельной, то в канал устанавливается принудительная вентиляция.