Отопительная техника для автономных систем теплоснабжения

Кузнецова Г. Отопительная техника для автономных систем теплоснабжения // Технологии строительства. 2002. №1. C.134-139

Комплекс мероприятий, связанных с инженерным обеспечением вновь возводимых или реконструируемых зданий, в обязательном порядке включает организацию рациональной системы отопления и горячего водоснабжения. Такая система может быть основана на принципе распределения тепловой энергии либо от централизованного (ТЭЦ), либо от автономного источника тепла. В крупных городах наибольшей популярностью по-прежнему пользуется первая схема передачи тепла потребителю. В интенсивно развивающемся коттеджно-дачном строительстве уже сегодня применяются только автономные системы отопления.



Основным элементом автономной системы справедливо считается теплогенератор. Современный рынок котельного оборудования в большей степени ориентирован на автоматические агрегаты, не требующие ручного постоянного обслуживания. Именно к этой категории относится отопительная техника большинства немецких фирм - бесспорных лидеров отрасли. Конечно, котлы, изготовленные в Германии - не самые дешевые, но, по мнению специалистов, ? наиболее качественные и главное ? надежные. Разницей в уровне автоматизации, а также разнообразием дизайнерских решений объясняется определенный разброс цен на теплогенераторы различной мощности. Широкий спектр мощностей представленного оборудования (от 4 кВт до 9,3 мВт), возможность работы агрегатов с использованием разных видов энергоносителя, различные варианты размещения (напольный и настенный), одноконтурная или двухконтурная технологическая схема позволяют реализовать практически любой проект, начиная от теплоснабжения скромного загородного дома и заканчивая комплексом работ по инженерному обеспечению коттеджа, отвечающего самым высоким требованиям комфорта: с системой приточно-вытяжной вентиляции, с устройством теплых полов, бассейна, сауны, оранжереи, зимнего сада, отапливаемого гаража и так далее.

Выбирая котел по типу энергоносителя (электричество, твердое, жидкое или газообразное топливо), прежде всего руководствуются принципом целесообразности: то есть, исходя из местных особенностей, определяют, насколько доступен тот или иной вид топлива, способны ли имеющиеся электрические или газовые сети удовлетворить потребности котла, каковы размеры первоначальных капитальных вложений и предстоящих расходов на эксплуатацию системы. Так в городских условиях, когда ?под боком? газ и электричество, вряд ли имеет смысл приобретать котел на жидком или тем более на твердом топливе. В регионах, хорошо газифицированных, вопрос о том, какую систему предпочесть, перед потребителем почти не встает, так как ни для кого не секрет, что природный газ - самое дешевое топливо. Зачастую именно этот фактор играет решающую роль при выборе отопительного оборудования. Тем более что с точки зрения экономичности (в процессе эксплуатации) и удобства в обращении газовым котлам пока действительно нет альтернативы. И поскольку на сегодняшний день немецкие котлы, работающие на газе, безусловно, являются фаворитами нашего рынка, следует более подробно рассказать об особенностях их эксплуатации в условиях России.

К числу основных проблем, с которыми сталкивается отечественный потребитель, установивший в качестве индивидуального источника теплоснабжения импортный газовый котел, относится, в большинстве случаев, неспособность данного отопительного агрегата устойчиво работать при параметрах давления, характерных для наших газовых сетей. Дело в том, что давление в российских магистральных газопроводах значительно ниже, чем в европейских, к тому же отличается нестабильностью. Поэтому в процессе эксплуатации котлов иностранного производства, рассчитанных в соответствии с западноевропейскими стандартами на рабочее давление газа 180 мм водяного столба, могут возникнуть определенные трудности, связанные с тем, что нарушается нормальный режим работы горелочных устройств.

Функциональное назначение горелки независимо от принципа ее действия - поддерживать процесс горения топлива. В современных моделях теплогенераторов применяются два типа горелок: атмосферные и вентиляторные. В первом случае поступление воздуха для горения, а также отвод продуктов сгорания происходит естественным образом за счет тяги. Во втором -вентилятор осуществляет не только принудительное смешивание и подачу полученной смеси в топочную камеру под определенным давлением,но и помогает удалять отработанные дымовые газы. Атмосферная горелка более простая, дешевле вентиляторной, к тому же работает почти бесшумно. Но, к сожалению, котлы европейского производства, оснащенные такой горелкой, способны устойчиво функционировать лишь при условии наличия в магистрали давления газа не ниже 150 мм вод. ст. В ситуации, когда давление падает до 130 мм вод. ст., котел продолжает работать, но с потерей мощности, что само по себе не так страшно. Более серьезную проблему представляет такое явление, возникающее при снижении давления, как ?просадка? пламени. И поскольку работой атмосферной горелки управлять очень сложно (это требует определенной схемной конструкции), горелка прогорает, что означает ее выход из строя. В вентиляторных горелках происходит автоматическое пропорциональное регулирование расхода воздуха и газа, поэтому в них ?посадить? пламя внутрь горелочного устройства практически невозможно. Конечно, при значениях давления газа, близких к минимальному (достаточному для поддержания рабочего режима горелки), будет также наблюдаться ?недобор? мощности, но без каких-либо негативных последствий для котельного оборудования. Таким образом, принимая во внимание нынешнее положение дел с газоснабжением, установку котлов с турбонаддувом во многих случаях следует считать предпочтительной, несмотря на повышенный уровень шума, создаваемого работающим вентилятором.

Все вышесказанное относится к котлам напольного исполнения. Гораздо лучше приспособлены к возможным перепадам давления газа в магистральной сети настенные газовые теплогенераторы. Представляя собой своеобразную мини-котельную размером с газовую колонку, ?настенники? легче адаптируются к российским условиям газоснабжения за счет применения иного (по сравнению с напольными агрегатами) принципа управления горелкой.



?Большой опыт в этой области котлостроения имеет немецкая фирма VAILLANT: в ее производственной программе выпуску настенного оборудования уделяется особое внимание. Будучи в числе первых, кто разработал настенный вариант котла, компания продолжает совершенствовать продукцию и сегодня предлагает потребителю новую серию отопительных и отопительно-водогрейных аппаратов:

Atmomax Plus VU/VUW и Turbomax Plus VU/VUW, изготавливаемых из материалов высшего качества с последующим индивидуальным испытанием готовых приборов на стенде.

Принципиальное отличие этих двух моделей заключается в том, что в основе их конструктивного решения лежит использование различных схем удаления газов, образующихся в процессе сгорания углеводородного топлива. Котлы Atmomax снабжены атмосферной горелкой и подключаются к обычному дымоходу. Теплогенераторам Turbomax тяга не нужна: они работают с системой принудительной подачи воздуха и отвода продуктов сгорания.

Мощность горелок, плавно меняющаяся в диапазоне от 40 до 100%, автоматически подстраивается под мощность, которая могла бы удовлетворить существующую на данный момент потребность в том или ином количестве теплоты. Это значит, что, работая в щадящем режиме, аппараты Vaillant расходуют ровно столько газа, сколько необходимо, обеспечивая его полное сжигание с минимумом выбросов вредных веществ, потому их использование, помимо очевидного экономического эффекта, приносит ощутимую пользу в деле защиты окружающей среды.

Обе модели выпускаются в одноконтурном (VU) и двухконтурном (VUW) вариантах и имеют номинальную теплопроизводительность 12 (только VU), 20, 24 или 28 кВт. В том и другом случае передача теплоты горячих дымовых газов теплоносителю осуществляется в первичном медном теплообменнике, обработанном специальным, увеличивающим срок службы покрытием Supral.

Предлагаемая Vaillant комби-версия VUW в одном настенном аппарате объединяет две системы: горячего водоснабжения (ГВС) и отопления. Для приготовления горячей воды в двухконтурных котлах VUW предусмотрен скоростной вторичный пластинчатый теплообменник, который, как и любой пластинчатый теплообменник, правильно подобранный по мощности, обладает такими конструктивными особенностями, которые не только позволяют свести к минимуму отложения накипи, но и существенно сократить время ожидания при выходе системы на заданный режим. Температура воды, устанавливаемая в пределах 40-650С, высвечивается на дисплее и благодаря аква-сенсору поддерживается на необходимом уровне при колебаниях расхода или понижении давления воды в подающем холодном водопроводе. Призванный обеспечить максимальное удобство с учетом самых высоких запросов, аква-сенсор дает возможность реализовать совершенно новые функции и повысить надежность конструкции в целом.

Когда существует потребность в еще большем количестве горячей воды,например, при одновременном использовании нескольких точек водоразбора, имеет смысл установить одноконтурный отопительный агрегат VU в комбинации с бойлером косвенного нагрева VIH емкостью от 12 до 200 л.

Эффективность работы любой отопительной установки в немалой степени зависит от качества техники регулирования. В обширной программе Vaillant предусмотрена целая серия регуляторов,индивидуально подбираемых для выполнения конкретных задач, благодаря чему удовлетворяются любые запросы клиента, и обеспечивается максимум комфорта при минимуме затрат энергии.

Все функции Atmomax и Turbomax выполняются и контролируются электроникой. Ее составной частью является цифровая информационно-аналитическая система. Она позволяет оценить состояние аппарата, одним нажатием кнопки вызвать многочисленные функции диагностики и сообщения об ошибках. Таким образом, надежная микропроцессорная техника Vaillant, стойкая к несимметричным электросетям и ошибочной фазировке, обеспечивает высокую точность управления, повышая безопасность и срок службы аппарата.

Особое место среди котельного оборудования от Vaillant занимают настенные конденсационные газовые котлы повышенной мощности VU 506. В отличие от обычных конвективных котлов, они используют теплоту конденсации водяных паров, составляющую до 11% от всего количества теплоты, образующейся при сгорании газа, за счет чего средний коэффициент полезного действия котла составляет 107-109% по низшей теплоте сгорания топлива. Самый компактный и в то же время легкий среди котлов аналогичной мощности (48 кВт) настенный аппарат VU 506 предоставляет широкие возможности для создания современных малогабаритных отопительных установок для жилых домов и административных зданий, в том числе и там, где использование обычных теплогенераторов невозможно из-за нехватки места, большой массы или невозможности прокладки вертикального дымохода.

Автоматический регулятор отопления VRC-Set MF-TEC, способный управлять работой 2-х котлов в каскаде, позволяет на базе Atmomax и Turbomax скомпоновать настенную котельную мощностью до 56 кВт, а на базе VU 506 - компактную легкую теплоцентраль мощностью почти 100 кВт.



?К категории настенных отопительных котлов относятся газовые проточные водонагреватели серии U 104W, U 122, U 124, U 002, U 004 и GB 112 (конденсационный), изготавливаемые известной фирмой BUDERUS. Аппараты U 104W оснащены атмосферной инжекционной горелкой предварительного смешивания. Подобный принцип работы горелки обеспечивает оптимальное соотношение газа и воздуха в сжигаемой смеси, в связи с чем повышается эффективность использования энергии топлива (КПД - 93%), уменьшается энергопотребление и сокращается уровень вредных выбросов. Диапазон мощности котлов U 104W - от 5,2 до 24 кВт. В зависимости от планируемого места установки применяют котлы либо с естественным (котлы U 104W/WK), либо с принудительным отводом продуктов сгорания (котлы U 104WG/WKG).

Термоблоки U 104W и U 104WG - одноконтурные и потому предназначены для нужд отопительной системы. Если планируется их использование в системе ГВС, то отдельно приобретается бак-водонагреватель (75/120/160/200 л). Приборы U 104WK и U 104WKG - комбинированные: они имеют встроенный водонагреватель с высокоэффективным теплообменником (система THERMOquick), в котором нагрев воды производится по прямоточной схеме. Благодаря системе THERMOquick сразу же после включения точек водо-разбора происходит мгновенная подача горячей воды. В котлах U 002 и U 004 установлены модулированные горелки с диапазоном модуляции 11-24 кВт. Они обеспечив