Компания Торговый Дом "ВИКО" расскажет в текущей статье, о том, что необходимо знать для планирования или модернизации системы отопления. Этот трактат является одной из частей "пособия сантехника", он будет написан из нескольких небольших и надеемся легко читаемых статей. Все дело в том, что энергосберегающее оборудование охватывает широкий спектр в системах отопления, водоснабжения, и даже дистанционного контроля. В связи с этим Мы постараемся охватить наибольший спектр вариантов энергосбережения. Объяснить почему одно делается так, а другое наоборот.
Введение.
Прежде, чем вдаваться в техническую науку давайте разберемся с возможно непонятными простому обывателю терминами и факторами при планировании системы отопления.
Квадратура помещения - при нагреве 1 кв.м. помещения необходимо затратить 100 Вт тепловой энергии.
Таким образом, на комнату в 10 кв.м. необходимо затратить тепловой энергии в 1000 Ватт или 1 кВт. А проще говоря поставить в комнату для обогрева алюминиевый итальянский радиатор GLOBAL ISEO 500/80 на 6 секций. Почему именно на 6 секций? Дело в том, что одна секция радиатора GLOBAL ISEO 500 отдает 180 Ватт, в итоге получаем 10 кв.м. = 1000 Ватт => 1000/180 = 5,5 секций, но так как радиаторы обычно выпускаются четным числом, да и распилив секцию пополам - мы угробим отапливающий элемент. В результате ближайший Вариант - это 6 секций.
Планируемые или уже имеющиеся системы нагрева (отопления)
Иногда появляется необходимость установить дополнительные приборы потребления тепловой энергии в уже имеющуюся систему отопления. При необходимости таких манипуляций необходимо точно понимать, какую тепловую нагрузку можно дополнительно снять с уже имеющейся системы отопления или нагрева.
Например у Вас имеется дом 40 кв.м., отапливаемый электрическим котлом мощностью в 4,5 кВт. И вдруг Вам захотелось пристроить теплую мансарду в 12 кв.м. под зимний сад. Что же делать? Котел слабый, но при этом его Бренд хорош, а само изделие в работе себя зарекомендовало положительно и при всем этом он не такой дешевый. Вы подсчитали и оказалось, что для обогрева 12 кв.м. необходимо затратить 2,5 кВт тепловой энергии с учетом утепленного пола и потолка. Имеющийся котел сможет выдать в пиковом режиме работы 500 Ватт, но эти 500 Ватт оказывается идут, как запас, при просадке сети напряжения или других факторах. В результате, появляется вопрос: ставить еще один котел, менять уже имеющийся с доплатой в 50% стоимости текущего, покупать новый? Давайте разберемся как лучше поступить.
Итак имеется котел 4,5 кВт + необходимо затратить 2,5 кВт тепловой энергии. Есть два варианта - это поставить параллельно текущему котлу еще один дешевый котел на 3 кВт или же действительно купить новый котел не хуже предыдущего но уже на 9 кВт. Например Protherm Скат 9К или ЭВАН Warmos RX, эти оба котла обладают умной автоматикой и обогревая Ваш дом экономят на затратах электричества, к тому же качество их отличное.
Тип используемого "энергоресурса" для обогрева
На сегодняшний день используемые энергоресурсы можно разделить на типы устройств обогрева (отопления). К этим устройствам относятся: котлы работающие на Газе (Газовые котлы), Газе с использованием остаточной тепловой энергии газов сгорания (Конденсационные котлы), Пеллетные котлы (котлы работающие на опилках, дровах, гранулах и т.д.), Твердотопливные котлы они же Котлы длительного горения (котлы использующие в качестве топлива ДРОВА, брикеты и д.р.), Солнечные коллекторы (Панели с небольшими трубчатыми змеевиками, герметично запечатанные с использованием в качестве теплоизолятора вакуума или специального теплоизолирующего газа - например Аргон), Тепловые насосы (устройства позволяющие использовать геотермальные источники тепла на глубине от 100м и более), ну и наконец Электрические котлы. Возможно есть и другие устройства, но мы рассмотрим только пользующиеся популярностью.
Имеющиеся лимиты по предоставленным "энергоресурсам" для обогрева
Имея конкретный ресурс обогрева необходимо учесть, максимальное количество энергоресурсов, которое он сможет выдать или потребить. Например, если это Солнечный коллектор, то необходимо учесть место расположения элементов, качество освещенности участка, открытость местности, возвышенность, количество светлых дней, примерную выдаваемую тепловую энергию.
Если у Вас газовый котел, то необходимо учесть, что для всех газовых котлов есть свои СНИП по установке. Например, для настенных котлов условия установки менее критичны, все дело в пожаробезопасности таких котлов. К тому же они снабжены принудительной вентиляцией, и кучей защитных датчиков.
А вот с напольными котлами уже сложнее. Напольные котлы должны устанавливаться в помещении площадью не менее 9 кв.м. с обязательной вентиляцией и запасным выходом на улицу или аварийным вентилируемым окном. Более точную информацию лучше уточнить в газовой службе, так как стандарты периодически меняются.
Допустим Вы захотели отапливать дом электричеством, тогда прежде чем выбирать котел и планировать застройку - необходимо узнать сколько Вам выделят электрической мощности, 3х фазная или 1но фазная будет сеть (ввод). Но бывает ситуация, когда уже Дом построен, подведено электричество и теперь решено купить котел под уже имеющийся ввод - допустим в 15 кВт однофазная сеть.
Вроде бы ничего такого, но давайте углубимся и споткнемся о первый же притаившийся подводный камень. :(
У Вас дом 85 кв.м. и выделено 15 кВт, сеть однофазная (220 Вольт). Считаем и получаем что для отопления дома надо 8,5кВт тепловой энергии - вроде бы ничего, НО есть проблемка... Мааленькая такая, вроде бы пустяк, но довольно неприятный и постепенно приводящий к некомфортным условиям проживания. Итак, считаем: 8,5кВт для отопления в условиях до -25 градусов Цельсия, но к великому сожалению холода встречаются и до -35, а то и -40 градусов в Уральском регионе. Тогда эти 10кВт превращаются в 10-9 кВт затрат тепловой энергии - Все дело в том, что наше утепление начинает потреблять больше тепловой энергии и для комфортного обогрева требуется больше энергии - ТЕПЛОПОТЕРИ. Ну это еще не все добавим сюда еще соседей, большую нагрузку на подстанцию - Результат просадка сети электроснабжения и падение КПД котла. Напряжение падает и наш котел становится на пару Ватт слабее. Допустим в такой дом установлен котел на 12кВт (ДЕЛСОТ 12 кВт). В таком режиме котел будет работать на максимальной мощности пытаясь выдать 10 кВт тепловой энергии. Вы замечаете такую ситуацию и решаете включить дополнительно обогреватель - и о чудо - В доме выбивает вводной Автомат. Приехали - перегрузка вводной линии, жена решила постирать постельное белье, а Вы попить чаю. В нагрузке 12кВт и оставалось 3кВт на домашние потребители. Вывод - необходимо корректно рассчитать мощность:
Запас Выделенной мощности - обязателен (не менее 15-30%)
На сегодняшний день 5 кВт - это мало для своего дома. Холодильник в среднем потребляет до 500Вт, свет во всем доме 300-1000Вт, Чайник примерно 2-3кВт, Стиральная машинка 1,5-3 кВт, микроволновка около 1кВт, пылесос порядка 600-2000Вт. Если это все сложить, то можно примерно получить пиковую нагрузку потребления одного человека в доме, который захотел устроить "All Inclusive" приборов. В результате при учете минимальной нагрузки получается 5,9 кВт/час, а с максимальной 10,5 кВт/час.
На практике получается, что выбирая котел необходимо придерживаться запаса по мощности 6-7кВт.
Запас мощности теплогенератора - есть возможность? Бери запас от 10 до 15%
Подбирая котел или любое другое устройство для обогрева или нагрева - всегда рассчитывайте запас мощности.
Например, возьмем электрокотел мощностью 10кВт - что мы получим в результате работы котла? Во-первых, практически все котлы - это водонагреватели. КПД таких устройств колеблется в пределах 90-95%. В результате котел в 10кВт сможет выдать 9кВт - 9,5кВт тепловой энергии соответственно, к тому же необходимо учесть, что с таким КПД напряжение сети должно стабильно держаться в пределах 221-223 Вольт. Во-вторых, напряжение электрической сети в 70% колеблется от 210 до 235 Вольт - все зависит от подстанции и времени суток с количеством потребителей. Просадка напряжения электрической сети приводит к снижению или повышению КПД котла по экспоненте. Так просадка сети на 10% приводит к понижению КПД на 6,73%. В итоге получаем 1% падения напряжения сети равен снижению КПД на 0,673%.
Теперь Вы представляете общую картину? В результате с грубыми средними подсчетами наш котел в 10кВт может выдать 9,3кВт тепловой энергии за сутки. С внешнего взгляда проблемы нет, но при больших мощностях и перепадах мощность падает сильно. Надо помнить, что 100Вт тепловой энергии - 1кв.м.
Итогом мы получаем, что запас электронагревательного прибора надо брать с учетом колебания напряжения сети в пределах 10% минимум. Таким образом, котел в 10кВт может 100% обогреть дом площадью 90 кв.м. и не более при любых колебаниях температуры и напряжении сети. С учетом, что котел будет работать только на отопление.
Следует помнить, что по мере прогрева помещения тепловая нагрузка на котел падает и появляется излишек тепловой энергии, в следствии чего мощность котла можно понизить или пустить на подогрев горячей воды. Максимальная мощность котла необходима только на нагрев помещения с температуры 0 градусов Цельсия до комфортной 25 градусов Цельсия за время в 1 час при условии, что система отопления вышла на рабочую температуру в 45 градусов Цельсия. Также в большинстве случаев котел работает на повышенной нагрузке при морозах от -27 градусов Цельсия.
Помните, что котел не выбирается по квадратуре помещения. Котел следует выбирать всегда по необходимой тепловой нагрузке!!!
Дело в том, что практически в 95% случаев тепловая мощность котла совпадает с квадратурой помещения.
Конструктивные особенности теплогенераторов (котлов, водонагревателей)
Также особое внимание следует уделить конструкционной особенности теплогенератора, так как существуют разные способы и уловки для повышения КПД и энергоэффективности теплогенератора. Например Конденсационные газовые котлы. Эта разновидность котлов обладает КПД более 100%. Достигается такой результат, за счет использования энергии отработавших газов, на подогрев поступающего в котел теплоносителя из системы отопления, перед подачей его в теплообменник. Однако, такой котел требует опыт монтажа и установку такого оборудования следует доверить профессионалам. Все дело в том, что если такой котел установить без соблюдения всех условий - КПД такого котла снизится до 80-90%. Существует множество Брендов конденсационных котлов, что обуславливает и большой разброс требований и характеристик. Зачастую, самым важным требованием к конденсационным котлам является диапазон температур между обратной и подачей. У одних моделей перепад не должен превышать 10 градусов Цельсия, у других не более 20 градусов Цельсия. Вроде бы ерунда, но в такой ситуации котел может отказаться работать и уйдет в защиту по ошибке. В связи с этим выбирая такое оборудование, нужно быть в курсе всех нюансов.
В добавок, одной из особенностей теплогенератора может быть умная автоматика, экономящая энергозатраты при нагреве, инновационные особенности нагревательных элементов, дистанционный контроль, автоматическое реагирование на изменение электроэнергии или падении давления газа, новшества по сжиганию твердого топлива, увеличивающих длительность горения и прочие множества новаторских изобретений.
Помимо всего выше перечисленного оборудование встречается энергозависимое и энергонезависимое. Это означает, что устройство снабжено автоматикой не требующей питания от электрической сети. Энергонезависимая автоматика существует в двух исполнениях: механическая или электронная (обычно питается от батареек или аккумуляторов).
Наличие системы подготовки горячей воды
Планируя комфортные условия проживания в доме на втором месте всегда стоит подготовка горячей воды. В зависимости от образа жизни или предназначения дома (дача, летний домик и т.д.) выбор в способе подготовки горячей воды может быть разный. Это может быть Водонагреватель проточный, Накопительный водонагреватель или Бойлер косвенного нагрева, Газовая колонка, Тепловой насос или Солнечный коллектор с аккумулирующим Баком, Двухконтурный котел. Все эти способы ограничены количеством расхода воды, Количеством пользователей, или объемом подготовленной горячей воды на потребность одного человека, Типом исполнения и автоматикой, Брендом, ну и конечно же стоимостью и энергоэффективностью.
Выбор оборудования для подготовки горячей воды зависит от имеющихся в распоряжении энергоресурсов. Если в дом подведен Газ, то это может быть Газовая колонка или Двухконтурный котел, Бойлер косвенного нагрева в паре с котлом работающим на обогрев дома и горячую воду. При использовании Электрической энергии можно установить Водонагреватель проточного типа, однако, необходимо учесть их потребляемую мощность, экономичный Накопительный Водонагреватель. Конечно же Накопительный водонагреватель даст больше горячей воды, да и по энергоэффективности он куда лучше проточного водонагревателя, но если на даче необходимо сделать горячую воду чтобы помыть посуду или помыться в душе, то этот вариант вполне уместен.
Помните, что устанавливая Бойлер косвенного нагрева в систему отопления рассчитывайте запас тепловой мощности котла +30% от требуемой для отопления.
Наличие отдельного помещения для котельной
Идеальным вариантом в любом доме, коттедже будет конечно же отдельное помещение для котельной. Зачастую в таком помещении можно разместить не только котел и элементы развязки системы отопления, но и оборудование водоснабжения с подготовкой горячей воды. Это позволит в одном помещении контролировать весь потенциал дома, что намного удобнее, чем если бы фильтра находились в подвале, а котел с распределительными устройствами в другом помещении. Да и конструктивно при отоплении газом в плане пожарной безопасности и контроля удобно все оборудование размещать в отдельном помещении.
Выводы
Мы рассмотрели основные факторы конструирования системы отопления и подготовки водоснабжения в своем доме или коттедже. Как оказалось с внешнего взгляда все просто, но подходя к действиям встречаем незаметные, стопорящие процесс факты, которых обязательно следует придерживаться. Ведь качество и энергоэффективность готовой системы отопления зависит напрямую от начального заложенного "фундамента". Надеемся, что эта статья была Вам полезна. Ожидайте продолжение...