Все о котельных

Знать все о котельных важно каждому, кто строит большой коттедж либо собирается поселиться в коттеджном поселке. Тут нет мелочей — придется учитывать и разницу между котельными на жидком топливе, и особенности строительства и ремонта дымовых труб, и многие другие нюансы. Большую роль играет, в частности, выбор типа теплоносителя, конкретное размещение комплекса.

Распространенное мнение гласит, что котельная – «это такая комната или большое здание, где просто греют воду или иной теплоноситель в больших объемах». Однако такое толкование очень далеко от реальности. На самом деле это не просто здание или помещение с котлом, а целый комплекс, где вокруг котла работают десятки, иногда и сотни различных устройств.

Принято делить такие системы на:

• отопительный;
• отопительно-индустриальный;
• чисто индустриальный типы.

Для связи с потребителями используется теплотрасса или паропроводы. В некоторых случаях могут использоваться оба этих варианта. Все компоненты котельных в любом случае технологически связаны и спроектированы с расчетом на решение определенных задач. Наиболее распространены варианты, в которых тепло получают за счет сгорания минерального, реже органического топлива. В отдельных случаях теплогенерация производится за счет электричества или при помощи альтернативных методов обогрева.

Все сколько-нибудь крупные котельные, отвечающие за отопление микрорайона или более значительной территории, работают по строгому температурному графику. На нем отображается соответствие температуры, до которой прогревают отпускаемый теплоноситель, и температуры атмосферного воздуха. В любом случае стараются добиваться, чтобы можно было поддерживать в обогреваемых зданиях повсеместно температуру не ниже +18 градусов.

А вот поступление обратно неоправданно горячей воды или пара обычно свидетельствует или о чрезмерном расходе теплоносителя, или о слишком сильном нагреве.

Большое значение имеет так называемый тепловой баланс агрегата. Он, собственно, и выражает равенство приходящего в котел количества теплоты и его расхода. Но надо понимать, что суммарная химическая энергия топлива, поступающее электричество преобразуются в тепло лишь частично. И даже тепловая энергия при движении внутри агрегата и по подающей магистрали частично рассеивается. Чем меньше это рассеивание, и чем большая доля потенциального тепла доходит до потребителя, тем совершеннее считается котельный комплекс. Все эти требования, разумеется, относятся и к системам, обогревающим частный дом либо подающим тепло отдельному нежилому помещению.

При составлении проекта жестко расписывается:

• сколько и какого топлива может использоваться;

• какой теплоноситель будет применяться;

• каково должно быть его качество;

• какое количество теплоносителя используется и оборачивается в системе;

• суммарная тепловая производительность установок;

• КПД котельной и ее отдельного оборудования;

• количество твердых и газообразных отходов сгорания;

• применение фильтров и очистных сооружений;

• характеристика применяемого основного и управляющего оборудования;

• предельные давления и температуры во всех агрегатах, контурах.

Ставя котельную при частном доме (тем более в нем самом), следует предусмотреть оснащение окном. Его площадь строго нормируется по СНиП. Нормирована еще и суммарная площадь помещения (зависящая от мощности оборудования). Из котельной непременно должна вести дверь на улицу; установка двери прямо в дом, напротив, обычно воспрещается.

Самое важное, пожалуй, различие наблюдается между промышленными и бытовыми котельными. Оборудование индустриального класса обогревает целые предприятия и другие крупные площади. Даже самые мощные из бытовых котельных не «вытянут» подобную задачу. Масса промышленных котлов и их размеры обычно существенно больше. Увеличен еще и расход топлива, и оборот теплоносителя, и общее количество вырабатываемого тепла, и ряд иных параметров.

Достаточно большое количество котельного оборудования все еще работает на жидком топливе. Кроме дизельного горючего в этот разряд относятся еще сырая нефть, мазут, отработанное техническое масло. Ввод в эксплуатацию происходит достаточно быстро. Требования обязательно получать разрешение на использование жидкотопливных котлов нет. При необходимости они могут применяться и автономно.

Такие комплексы не содержат сложного габаритного оборудования. При необходимости они легко переводятся в автономный режим. Довольно широко распространены и системы с твердотопливным котлом. В нем можно использовать дрова, уголь, отходы заготовки леса, торф и некоторые другие виды горючего.

Само твердотопливное оборудование стоит недорого, доступно по цене и применяемое топливо. Однако его подача в камеру сгорания достаточно трудна и требует специальных компонентов. Должны быть также предусмотрены системы, удаляющие шлаки и золу. Угольная котельная — традиционный, проверенный десятилетиями способ получать тепловую энергию. Ее техника и инфраструктура отработаны до мелочей.

Характерные свойства котельных на твердом горючем:

• независимость от магистральных сетей;

• приличная эффективность (в современных образцах КПД 80 — 84% стал обычным делом);

• доступность и практичность самого угля;

• минимальные затраты на обустройство комплекса;

• ограниченное число сотрудников;

• трудности с хранением топлива;

• потребность в ежедневном уходе за топками;

• сильное засорение воздуха;

• необходимость постоянно контролировать рабочий процесс.

Что касается жидкотопливных котлов, то для них типичны:

• достижение КПД 86 — 98%;

• монтаж без специальных согласований;

• возможность переключения на природный газ путем элементарной замены горелки;

• повышенная автономность комплектации;

• пригодность для работы на альтернативных видах горючего (не только на «дизеле», как часто полагают);

• эффективное подключение к любой отопительной системе (независимо от циркуляции воды или антифриза);

• довольно высокие затраты на обустройство рабочего помещения;

• необходимость в крупных топливных баках;

• довольно неприятный запах от самого топлива, особенно при его сжигании;

• повышенные требования к качеству горючего (снабжение хорошим жидким топливом затруднено в ряде отдаленных районов).

Отдельно стоит указать на системы с электрокотлом. Такие котельные не требуют обособленного помещения и не нуждаются в организации дымохода. Электрический нагревательный аппарат стоит сравнительно недорого. Для него не нужно готовить какое-либо топливохранилище. Да и с экологическими показателями все будет в полном порядке; единственный серьезный минус — дороговизна использования электричества для обогрева.

Классификация установок котельного оборудования по расположению тоже очень важна. Классический вариант подразумевает обустройство стационарной топочной камеры. Он применяется во всех случаях, когда проектная мощность установки превышает 30 МВт. Объем строительных и монтажных работ в таком варианте очень велик. Приходится оборудовать и стены, и множество перегородок.

Смонтировать и запустить такую систему можно достаточно быстро. Она будет отличаться обычно автономностью работы и другими ценными практическими параметрами. КПД мобильных блочно-модульных аппаратов достаточно велик. Они используются в отдельностоящем, пристроенном исполнении, монтируются внутри зданий, а иногда даже ставятся на крышу дома.

Принципиальное устройство отдающей тепло системы может подразумевать использование:

• водяных;

• паровых;

• воздуховодных коммуникаций.

Соответственно этому, выделяют:

• водогрейные;

• паровые;

• воздухогрейные котельные установки.

Прогрев воды применяется главным образом при частном и коллективном теплоснабжении. Если мощность оборудования велика, оно оснащается всегда комплексами принудительной циркуляции. Чтобы нарастить коэффициент полезного действия, давление внутри теплогенератора поднимают до 0,7 кг на 1 куб. см, а температуру до 115 градусов. Горячая вода или поступает напрямую в отопительные приборы потребителей, в водопровод, или прогревает опосредованно сетевую воду в бойлерах.

Даже при естественной циркуляции удается обеспечивать от 5 до 30 циклов оборота теплоносителя. Повысить качество работы помогают экономайзеры и подогреватели воздуха. Воздухогрейные котлы находят применение при обогреве некрупных промышленных предприятий. Движение воздуха внутри труб производится за счет естественной конвекции. Только тогда, когда надо повысить скорость его обращения, применяют еще и вентиляторы.

В зависимости от того, как именно должна производиться подача топлива, выделяют:

• полумеханические;

• полностью ручные;

• механизированные котельные установки.

В случае с большими котельными на этот вопрос обычно отвечают подготовленные инженеры. И они точно знают гораздо больше нюансов, чем можно было бы отразить в самой подробной статье. А вот для частного дома расположение котельной придется подбирать самостоятельно. В любом случае при этом анализируют план дома, величину энергетических ресурсов и другие тонкости. Главные требования связаны, конечно, с обеспечением безопасности и комфорта:

• во всех частях котельной должно поддерживаться естественное освещение;

• по возможности следует выносить ее в отдельное здание;

• требуется соблюдать меры противопожарного характера (дистанции).

Стоящие отдельно от жилых домов котельные связаны с ними при помощи инженерных коммуникаций. Речь идет не только о теплотрассе, но и о водопроводе, газопроводе, иногда об электропроводке.

В некоторых случаях котлоагрегаты и другие компоненты устанавливают на крышах. Но такой шаг делают крайне редко, потому что эксплуатация тогда чрезвычайно осложняется.

Практически всегда котлы и связанное с ними оборудование относится в разряд негабаритных грузов. Сама их транспортировка возможна лишь при специальном разрешении и при согласовании маршрута. Придется еще и подбирать тщательно транспорт с необходимыми характеристиками. Заранее оговаривается специфика погрузо-разгрузочных работ. Выполнять эти работы, как и саму перевозку, могут только подготовленные профессионалы с солидным опытом.

В договоре между заказчиком и исполнителем перевозки четко прописываются:

• масса и размер котла;

• его технические особенности и связанные с ними ограничения;

• параметры предоставляемого транспорта;

• точный маршрут перемещения;

• погрузочные, такелажные работы;

• особенности разгрузки у получателя;

• страховые обязательства;

• охрана, техническое сопровождение.

Для перевозки котлов используют:

• мощные подъемники;

• транспортные краны;

• платформы с низкой рамой;

• погрузчики;

• тралы;

• домкраты;

• тележки;

• специализированные вагоны.

Сооружение котельных под ключ предлагают достаточно многие фирмы. Даже блочно-модульные транспортабельные комплексы нужно проектировать, рассчитывать по строгим правилам. В среднем окупаемость строительства составляет 2,5 — 3 года. Это будет не дороже подсоединения к магистральным теплосетям. Тепловая схема котельной графически отображает главное и вспомогательное оборудование, а также его связи при помощи инженерных сетей.

По схеме можно безошибочно распознать потоки теплоносителя, идущие по трубам в сторону отопительных приборов (или более крупных конечных потребителей). При составлении подобных документов учитывают рекомендации, содержащиеся в СНиП.

При использовании газа исходят из того, что понадобится в 10 раз больший объем кислорода. Для большей надежности такой же подход можно применять и к комплексам на ином топливе. Предусматривается резервирование электроснабжения и накопление запасов топлива. Малейшее отступление от проектов или не допускается, или должно быть тщательно мотивировано. Поручать строительство котельных имеет смысл только продвинутым компаниям.

Напор насоса можно игнорировать. Даже его минимума хватает для большинства домов вменяемой площади. К сведению: циркуляция воды или пара по системе обогрева девятиэтажного дома обеспечивается при напоре всего 2 м. Циркуляционные насосы обычно ставят до котла по движению теплоносителя. Если планируется использовать хотя бы периодически еще и естественную циркуляцию, насос придется врезать не на разрыве розлива, а параллельно ему; врезки разделяют шаровым краном, вместо которого иногда применяют имеющий ничтожное сопротивление обратный клапан.

В закрытых отопительных системах обязательно есть:

• бак расширения с мембраной;

• клапан предохранения (и дренажная трубка при нем);

• автоотводчик воздуха;

• манометр.

Плановый уход за котельными проводится непрерывно. Он дополняется техобслуживанием, проводимым ежемесячно. При этом заботятся о состоянии котлов и отопительных магистралей, о топливохранилищах и управляющей автоматике. Дополнительно проводятся работы с фильтрами, которыми комплектуется бойлер. Мастера выполняют ремонт газовых труб, настраивают горелки и автоматику, исследуют внутренние трубопроводы; дополнительно изучают технические параметры манометров, аварийных и рабочих терморегуляторов, краны, задвижки, водяные баки и фильтры.

Также проводится проверка всех механизмов, неисправные части заменяют. Дополнительно проводят регулировку сальников и проверяют исправность законсервированных агрегатов. В плане проверки обязательно отмечают работы с:

• датчиками;

• корпусами;

• крышками;

• изоляцией проводов;

• моторами вентиляторов;

• группой безопасности.

Технические конструкции периодически нужно мыть. Также требуется систематическая промазка болтов и тех соединений, где они установлены. Измерительную аппаратуру налаживают 1 раз в 30 дней. Каждые 3 месяца необходимо осматривать электромоторы и давать им пробную нагрузку. Периодичность наладки аварийного запасного питания определяется нормативными документами изготовителя.

При освидетельствовании бойлера выполняют еще настройку тепловых датчиков и проверяют параметры воздушных потоков в газопроводе. При режимной наладке готовятся к техническому заданию и проводят его. Обязательно фиксируют время, которое понадобилось на ту или иную процедуру. Дополнительно ведется контроль котлоагрегата, по итогам которого формируется режимная карта. Обновлять ее надо каждые 3 — 5 лет.

​​​​​Как в котлах, так и в электрических бойлерах устранить все неполадки может только профессионал. Он изучит нормативные акты и проверит, как работают приборы защиты. Максимум того, что можно устранить своими руками — мелкие неполадки (например, неплотное примыкание патрубка). Мелкие проблемы с измерительными датчиками можно устранить на ходу агрегата. Каждый год уточняют сведения об износе обмуровки, узлов и каркасных частей.

Как автоматизировать котельную, смотрите далее.