Выбор котла для загородного дома

В современном загородном строительстве в качестве генераторов тепла преимущественно используются отопительные котлы - устройства, вырабатывающие необходимое тепло и передающие его теплоносителю, поступающему в отопительные приборы. Оборудование котельной является ниаболее сложным и, пожалуй, самым важным элементом инженерной системы, поэтому лучше поручить его подбор специалистам, которые будут проектировать систему, устанавливать и отлаживать оборудование. Однако окончательное решение принимать вам, поэтому прежде чем обращаться к профессионалам, следует получить о предмете общие представления.

Попробуем самостоятельно "пройти по ступеням выбора". Для этого нам нужно будет получить ответы на следующие вопросы:

1. На каком виде топлива может работать котел и какой вид предпочтительнее?
2. Какой должна быть мощность котла?
3. Чем отличаются, какие имеют достоинства и недостатки, сколько стоят котлы различных моделей.

Виды топлива

Приобретая котел, прежде всего следует исходить из вида топлива, на котором он будет работать.
Топливо же, в свою очередь, выбирается в зависимости от его доступности в районе будущего строительства дома и собственных финансовых возможностей.
Котлы могут работать как на одном из видов - электроэнергии, газе, жидком (мазут, солярка) или твердом (уголь, дрова) топливе, так на двух и более.

По приблизительным подсчетам, плата за отопление и горячее водоснабжение коттеджа, в зависимости от энергоносителя, в год составляет:

при использовании электроэнергии - 6-7 у. е./кв. м
дизтоплива - 5-6 у. е./кв. м
магистрального газа - 0,5-0,6 у. е./кв. м
твердого топлива - 0,3-0,4 у. е./кв. м

Электричество - наиболее дорогой, зато самый комфортный и экологичный вид топлива. Однако в загородном строительстве электрокотлы применяются в основном в качестве дополнительного или резервного источника тепловой энергии. Основная причина заключается в том, что на дом, как правило, отводится 25-50 кВт электрической мощности. А этого явно недостаточно (см. раздел "Мощность") для того, чтобы обеспечить работу всех домашних электроприборов и системы отопления.

Не следует забывать и о "специфике" российской энергосистемы - перепадах напряжения электрического тока и его внезапных отключениях.

Газ - один из самых удобных и экономичных энергоносителей. Даже с учетом официальных (подключение к газопроводу) и неофициальных (получение разрешения на подключение) расходов работающий на нем котел окупится значительно быстрее всех "конкурентов".

"Вынужденной альтернативой" газу считается дизельное топливо. По мощности и КПД работающие на нем котлы не уступают газовым, однако более требовательны в эксплуатации и обслуживании. Главная же проблема - необходимость возобновлять и хранить его запасы. Для жидкотопливного котла понадобится установка расходного бака в котельной и бака-резервуара на улице.

Несомненный плюс - практически полная независимость его владельца от внешних факторов.
Твердое топливо используется в том случае, если существуют проблемы с приобретением или доставкой дизельного. Эффективность сжигания в этом случае значительно ниже, а вредных выбросов в атмосферу гораздо больше, чем у газовых и жидкотопливных котлов. Необходим склад для его хранения. Автоматизировать подачу топлива можно только на котлах большой мощности. Иными словами, нужны топочная и кочегар, как минимум два раза в сутки подбрасывающий в топку дрова или уголь.

Мощность

Одна из основных характеристик котла - его мощность, т.е. количество вырабатываемой тепловой энергии, необходимой для отопления дома и горячего водоснабжения. Грамотный расчет, учитывающий множество факторов (толщина стен и строительный материал, использовавшийся при их возведении, кубатура помещений, высота потолков, площади остекления и т. д.), может составить только специалист.

Мы же сейчас пытаемся сделать самые общие, предварительные расчеты. Для грубой оценки исходят из следующего соотношения: для отопления 100 кв. м требуется 10 кВт расчетной мощности. Из чего она складывается?

Попробуем разобраться на конкретном примере. Допустим, мы планируем построить коттедж площадью 300 кв. м для семьи из четырех человек. В нем, естественно, должна быть система отопления, горячее водоснабжение (два основных и гостевой санузел, кухня), теплые полы, обеспечивающие комфортный подогрев в санузлах, на кухне и в холле, и небольшой бассейн.

Общая нагрузка на систему будет складываться из следующих составляющих:

1. Количества тепла, расходуемого на обогрев здания. Система отопления призвана компенсировать теплопотери дома в холодный период, т. е. то его количество, которое "уходит" на улицу через окна и стены в трескучие зимние морозы. В соответствии со СНиП ("Строительными нормами и правилами") в нашем регионе проектировщики должны рассчитывать на понижение температуры уличного воздуха до -28 (0)С. При средних показателях утепления стен в такие дни дом площадью 300 кв. м будет терять примерно 25-28 кВт в час. Следовательно, чтобы температура в доме не понизилась, система отопления должна вырабатывать те же 25-28 кВт.
2. Количества тепла, расходуемого на систему теплых полов. Чтобы обогревать теплоноситель в контуре теплых полов, в среднем потребуется 5-7 кВт
3. Количества тепа, расходуемого на систему горячего водоснабжения. На то, чтобы из двух одновременно открытых кранов шла горячая вода (примерно 20 литров в минуту), будет расходоваться порядка 30 кВт.
4. Количества тепла, расходуемого на первичный нагрев воды в бассейне. Чтобы наполнить бассейн водой нужной температуры, потребуется, в зависимости от его размеров и напора воды, 1-2 дня. В этот период будет расходоваться 15-20 кВт

Как мы видим, количество расходуемого тепла достаточно велико. Однако в простом суммировании нет смысла. Ведь складывать потребности каждого из потребителей тепловой энергии следует с учетом коэффициента одновременности действия. Рассчитывая нагрузку контуров, нужно понимать, что если через ограждающие конструкции здания теряется 25-28 кВт в час, то вне зависимости от того, какая именно из отопительных система работает, компенсировать нужно эти же 25-28 кВт. Мы подаем больше мощности на теплые полы - значит, меньше потребуется для системы отопления. Следовательно, систему теплых полов можно не учитывать.

Горячее водоснабжение. Мощность большая. Котел со встроенным водонагревательным прибором устроен таким образом, что если не хватает мощности на всех потребителей, он начинает работать исключительно на поставку горячей воды. Поскольку режим горячего водоснабжения имеет резко выраженный пиковый, кратковременный, характер, а тепловая инерция коттеджа огромна, то переключение котла с отопления на приготовление горячей воды в течение 20-30 минут ни к какому дискомфорту не приведет. Значит, и эту мощность прибавлять не нужно.

Наконец, бассейн. Естественно, когда идет первичное накопление тепла, требуется достаточно большой расход энергии. Но после того как вода нагрета, дальнейшие потери несущественны, составляют всего 5-7 кВт в час. Современные системы очистки воды позволяют менять воду в бассейне не чаще раза в пол года - год. Следовательно, воду можно заменить летом или в межсезонье, когда система отопления не нужна вовсе или работает в экономном режиме.

И что же в итоге выходит? 30-35 кВт. Если добавить 20% резерва, то в нашем случае легко можно будет обойтись настенным котлом мощностью 45 кВт.

Мы рассмотрели самый простой случай. Естественно, дополнительные потребители - гостевой дом на участке, подогрев воздуха системы вентиляции и кондиционирования и т. д. потребуют дополнительных, и весьма существенных мощностей.

Итак, для коттеджа площадью 250-350 кв. м понадобится котел в диапазоне мощностей от 30 до 80 кВт.

Котлы

Типы и конструктивные особенности котлов мы достаточно подробно рассматривали в № 6 за 2002 год. Поэтому вспомним только те моменты, которые особенно важны. Это материал, из которого изготовлено тело котла, виды горелок, приборы контроля и регулировки.

Тело котла может быть изготовлено из различных металлов. Чугунные котлы практически не подвержены коррозии, однако чувствительны к механическим и термическим ударам и очень тяжелы.

У стальных котлов коррозийная стойкость ниже (впрочем, здесь нужно сделать одно замечание: образование коррозии - проблема не столько устройства котла, сколько качества работы тех, кто устанавливал и отлаживал систему отопления). Зато они прочнее и легче чугунных. Возможность использовать более сложную систему каналов отвода газов и подвода обратной воды позволяет в значительной мере "сократить отставание" от конкурента. Когда же на европейском рынке появилась тенденция создания миниатюрных настенных котлов, то чугун из-за своего веса в эту нишу просто не попал.

Зато попала медь, способная создать серьезную конкуренцию стали. С точки зрения теплопередачи и теплоотдачи она выигрывает и у стали, и у чугуна. Еще одно преимущество - конструктивная простота, и, следовательно, надежность медных агрегатов. В частности, здесь используется стандартный змеевиковый теплообменник с внутренним диаметром 13 мм, практически полностью снимающий проблему закипания (образования накипи) теплоносителя. Обратная сторона этих преимуществ - цена. Котел содержит около 70 кг 99%-ной меди, которая, естественно, значительно дороже стали.

В зависимости от того, на каком топливе работают котлы, на них устанавливаются газовые, жидкотопливные или комбинированные горелки, способные работать как на одном, так и на другом виде топлива. Однако сразу же следует заметить, что конструкция таких горелок гораздо сложнее, они "привередливее" и значительно дороже обычных.
По своему устройству газовые горелки бывают атмосферными (газ подается в топку котла за Cчет избыточного давления в газовой магистрали) и вентиляторными (необходимый для процесса горения воздух нагнетается вентилятором). Жидкотопливные - только вентиляторными.

Приборы автоматики современных котлов не только выключают котел при прекращении поступления топлива, но и автоматически его включают при возобновлении подачи. Для этих целей устанавливается блок автоматического зажигания. Кроме того, автоматика котла контролирует наличие пламени, тяги в дымоходе, возможный перегрев теплоносителя и т. д.

Теперь можно сделать некоторые предварительные выводы. Для коттеджа площадью 250-300 кв. м можно рассмотреть следующие варианты:

1. При мощности до 45 кВт и подведенном газе - настенный двухконтурный стальной или медный котлы
2. При мощности свыше 45 кВт - стальной, чугунный или медный (все они могут работать как на газе, так и на дизельном топливе) котлы в напольном исполнении.

В первом варианте оборудование можно разместить в гостевом санузле или практически любом другом удобном месте. Для второго потребуется обустройство котельной.

Выбор оборудования очень широк. Наиболее качественную (и соответственно - дорогую) технику предлагают компании Buderus, CТС, De Dietrich, Laars, Vaillant, Viessmann, Wolf. Дешевле обойдутся марки ACV, Beretta, Bosch, Dakon, Frisquet, Protherm, Riello, Roca и др.

Однако следует учитывать, что в первую очередь нужно ориентироваться не на марку, а на конкретное изделие. Линейка продукции каждой из фирм включает несколько котлов, цена на которые в зависимости от комплектации может варьироваться очень значительно. Например, жидкотопливные и газовые котлы СТС 100 MAXI OER и 1100 AEGIR одной и той же мощности стоят соответственно 5895 и 1900 у. е. Однако в первом случае в базовую комплектацию входят встроенные ТЭНы, шумопоглощающий кожух, датчики, программатор и т. д. Во втором случае всего этого нет.

Поэтому даже об ориентировочных ценах говорить очень сложно. Можно воспользоваться приблизительным расчетом: оборудование котельной стоит в пределах 15-35 у. е./кв. м отапливаемой площади. В треть полученной суммы обходится котел.

Пример 1

Коттедж площадью 350 кв. м, гостевой домик 150 кв. м.
Стальной котел СТС 1100 MAXI OER мощностью 77 кВт размещен в котельной. В данном случае он работает на дизельном топливе. Но если со временем появится газ, то его легко, заменив горелку, можно будет перевести на другой вид топлива.

Конструкция котла предусматривает установку трех электрических ТЭНов суммарной мощностью 18 кВт, которые могут использоваться в качестве дополнительного или альтернативного источника тепловой энергии для системы отопления.

Котел оснащен установленной в заводских условиях погодозависимой автоматикой, с помощью которой производится регулировка разных по температурным режимам контуров (отопления, теплого пола, горячего водоснабжения и др.). Автоматика позволяет поддерживать комфортную температуру в помещениях, экономить до 20-30 % топлива, обеспечивает более "мягкий" режим работы инженерной системы в целом.

Установка бойлера не требуется. Производительность встроенного скоростного проточного теплообменника - до 1500 л/ч при температуре воды 60 (0) С. Котел имеет три независимых контура - два на отопление и один на горячее водоснабжение.
Стоимость котельной ~ 9000 долл.

Пример 2

В коттедже площадью 300 кв. м установлен настенный медный двухконтурный котел фирмы Frisquet мощностью 45 кВт. Рабочее давление газа во встроенной атмосферной горелке составляет 8-10 мбар, минимальное - 3 мбар. Для российских условий это очень актуально.
Дело в том, что давление в магистральном трубопроводе крайне нестабильно. Зимой оно может "просаживаться" до 5-8 мб (при положенных 13-20 мб). Это чревато не только падением мощности котла, но и аварией: огонь, не поддерживаемый напором газа, садится на горелку и прожигает ее. В данном случае это исключено.

Котел представляет собой "котельную в миниатюре" - все необходимое оборудование, включая расширительный бак, защитный клапан, устройство сброса воздуха, датчики, автоматику и т. д. находится внутри корпуса. Стоимость котла с монтажом и наладкой - 2800 евро. Котельная, как мы видим, для него не нужна.

Алексей Калмыков