Сравнение котлов с открытой и закрытой камерой сгорания

Требования к газовой котельной в доме из дерева

Основные правила установки настенного газового котла в деревянном доме, затрагивают три важных области:

1. Нормы, оговаривающие минимальные требования к котельной.
2. Правила подключения системы дымоудаления и вентиляции.
3. Существующие правила пожарной безопасности.

Допустимые нормы обустройства газовой котельной внутри деревянного здания, оговаривают типы и виды внутренней отделки, систему безопасности, наличие пожарной сигнализации и средств пожаротушения.

Для установки котла в деревянном доме, нужно строгое соблюдение существующих требований. Газовая котельная является местом повышенной пожарной опасности, что потребуется учитывать при обустройстве.

Нормы помещения котельной

Требования к установке напольного газового котла отопления в деревянном доме, учитывают особенности эксплуатации и повышенную пожарную опасность, связанную с конструкционным материалом здания. В связи с этим, нормы указывают на необходимость соблюдения следующих требований:

• Объем помещения котельной рассчитывается, исходя из общей производительности отопительного оборудования. Газовый котел до 30 кВт, устанавливают в изолированном помещении не менее 9 м³. При условии, что высота потолков будет не менее 2,5 м.
• Разрешается расположение газового котла в любом техническом помещении деревянного дома. Санитарные нормы запрещают устанавливать отопительное оборудование в жилых комнатах, а также кухнях-гостиных. Некоторые ограничения затрагивают месторасположение котла в доме. Нормы ППБ запрещают оборудовать помещение котельной в подвале, но допускают, с несколькими оговорками, установку газового котла в цокольном этаже.
• Котельная огораживается от жилых комнат стеной. Для увеличения огнестойкости, стены покрывают специальными пропитками. В котельной устанавливают дверное полотно с минимальной шириной 80 см, не прилегающее внизу к коробу, для постоянного притока свежего воздуха.
• Обязательно наличие естественного освещения, а также форточки для проветривания.

Организация вентиляции и дымоудаления

В деревянном доме, особое внимание уделяют установке приточно-вытяжной вентиляции и правильному подключению системы дымоотведения. Минимальные требования, распространяющиеся на котельную:

• Устройство вытяжки – диаметр вентиляционного канала, рассчитывается исходя из производительности котла – 8 см² на каждый киловатт мощности.
• Установка трубы дымоотведения осуществляется с соблюдением противопожарных расстояний и разрывов. Высота дымохода, рассчитывается, в зависимости удаленности от козырька кровли. Оголовок трубы нельзя закрывать декоративными элементами. Для увеличения характеристик тяги, рекомендуется установить дефлектор.

Не допускается, чтобы горизонтальный участок дымохода, имел суммарную длину более 3 метров. На всю систему дымоотведения, разрешается установить не более 2 поворотных муфт.

Некоторые требования к дымоходам и приточной вентиляции, оговариваются в правилах пожарной безопасности.

Пожарные нормы для котла на газе в доме из дерева

Пожарные правила затрагивают: размещение котла, обустройство котельной и монтаж системы дымоотведения:

• Размещение котла – оптимально использование под нужды котельной, отдельно стоящего здания, изготовленного из негорючих материалов: керамического или силикатного кирпича, пеноблоков, газобетона и т.п. Допускается установка котельной в доме, при условии, соблюдения условий ППБ.
• Пол и стены котельной облицовывают негорючими материалами. Если такой возможности нет, требования по пожаробезопасности, оговаривают необходимость частичной защиты поверхностей в месте расположения котла и проведения дымохода. Стены и пол защищают негорючими базальтовыми утеплителями. Дополнительную защиту, обеспечивают специальные противопожарные составы. Потребуется предварительная подготовка стен, потолка, полов, посредством обработки мастиками или пропитками, с высокой степенью огнестойкости.
• При прохождении дымохода через плиты перекрытия и кровлю, используют специальную противопожарную разделку.

Согласование и проектирование

Монтировать котел можно в частных домах, выполненных из дерева, кирпича и других материалов. Владелец здания должен учитывать, что монтажные работы должны быть произведены в соответствии с нормативными документами. Они регламентируют условия установки систем. Установка газового котла в доме осуществляется с учетом следующих документов:

СНиП 42-01-2002	В нем говорится об особенностях подключения к газу загородных домов. Здесь перечислены требования, которые существуют в сфере газификации зданий
СНиПом 41-01-2003	Документ посвящен отоплению, вентиляции и кондиционированию
СНиП 2.04.01-85	Здесь указаны требования к внутреннему водопроводу
СНиП 21-01-97	Важный документ, посвященный требованиям к пожарной безопасности зданий и сооружений

Изучив документы, владелец дома ознакомится с особенностями проведения монтажных работ при создании автономной системы отопления, работающей на газе. Он должен учесть, что первым шагом перед установкой будет получение технических условий (ТУ). На их основании выполняют работы по подключению оборудования к магистрали.

Для того чтобы получить ТУ, необходимо посетить газовую службу. Владелец дома должен написать заявление, указав объем газа, который он планирует использовать для отопления. В центральной полосе на обогрев частного дома уходит 7-12 куб.м топлива в сутки.

Специалисты организации рассмотрят заявку. Если ее можно удовлетворить, гражданин получит технические условия. Их могут и не выдать, но в этом случае представители газовой службы должны объяснить отказ. На рассмотрение заявления отводится 30 дней, но ответ часто поступает раньше. Монтаж газового оборудования нельзя делать без технических условий. Если их нет, установка оборудования будет считаться незаконной.

Когда будут получены ТУ, переходят к проектировочным работам. Созданием проекта могут заниматься специалисты, они должны иметь все необходимые лицензии. Самостоятельно план составить нельзя. В документ включают схему монтажа оборудования. Она должна отражать то, как устанавливать котел, как будут идти трубы от центральной магистрали до земельного участка. Показывают ход трубы от земельного надела внутрь здания, то, как она будет проходить по бойлерной и в каждом следующем помещении.

Когда проект будет готов, его отправляют на согласование, на эту процедуру отводится 90 дней. В пакет документов нужно включить следующее:

1. Документы на газовый прибор. Это технический паспорт изделия и инструкция, которую составил производитель оборудования.
2. Сертификаты.
3. Документ, подтверждающий то, что агрегат соответствует требованиям безопасности.

Даже при получении отказа гражданин, подавший бумаги на согласование, получит объяснение. Ему будет выдан перечень рекомендаций, выполнив которые, он получит разрешение на подключение дома к газовой магистрали.

Типы котлов для отопления частного дома

Принцип работы котла всегда один – нагревание теплоносителя, чаще всего это стандартная водопроводная вода, в лучшем случае пропущенная через систему фильтрации. Для нагревания могут быть использованы различные виды топлива. В зависимости от этого различают:

1. Газовые котлы. Стабильные лидеры в области отопительных агрегатов. Причина популярности – низкая (относительно других энергоносителей) цена в России. Кстати, в Европе и других странах, где природный газ приобретается на государственном уровне, такие котлы имеют намного меньшее распространение. Плюсы – стабильность работы, цена, особенности – нужно обустраивать газоотводной канал, получать разрешительные документы, врезаться в магистраль подачи газа. Несмотря на большие расходы на начальном этапе, газовые котлы – одни из самых быстроокупаемых.

   Газовый котел

2. Твердотопливные котлы. Сжигать в этих устройствах можно широкий ряд материалов: от угля и дров до специальных гранул, называемых пеллетами. Из плюсов – полная автономность как от газа, так и от электричества. Твердотопливный котёл можно использовать в любых условиях при наличии гравитационной циркуляции теплоносителя в системе. Минусы – повышенная пожароопасность при загрузке топлива, особые требования к помещению и наличие вытяжного дымохода. В отличие от газа, который подаётся автоматически, твердотопливный котёл нужно периодически снаряжать горючим. Установка тепловых аккумуляторов и автоматических систем подачи позволяет решить этот вопрос, но лишь отчасти.

   Твердотопливные котлы

3. Жидкостные котлы. Топливом в таких аппаратах выступает жидкое горючее, чаще всего дизельное топливо (солярка). Она используется потому, что опасность её воспламенения ниже, чем у бензина. После подачи дизельно-воздушной смеси через форсунку она сжигается в камере сгорания, снаружи которой расположен теплообменник с водяным контуром. Достоинства – высокий КПД и возможность длительной работы в автоматическом режиме. Минусы – необходимость оборудования ёмкостей для хранения запасов топлива, повышенные требования к размещению агрегатов и системам вытяжки отработанных газов.

4. Электрические котлы. У них очень много достоинств при монтаже и размещении. Для электроагрегатов не требуется отдельного помещения и вытяжных каналов, потому что ничего не сжигается. Среди котлов они самые экологичные. Благодаря работе на электрическом токе у них высокий уровень автоматизации, а отсутствие трубопроводов для подвода сжигаемых энергоносителей значительно упрощает конструкцию, исключая из неё форсунки, горелки, топки и тому подобные элементы топливных котлов. Минусов у них только два, зато весомые: дороговизна электричества при оплате коммунальных расходов и уязвимость системы отопления при отключении электроэнергии. Если в доме нет “света”, электрокотёл перестаёт функционировать.

Несмотря на различия в топливе, у всех котлов, вырабатывающих тепло в процессе сжигания чего-либо, есть много общего, в том числе и в правилах установки. Такой параметр, как мощность, также можно определять без учёта типа котла.

Таблица 1. Требуемая мощность котла для отопления дома по площади

Площадь дома, кв. м	Мощность котла, кВт
90 — 200	До 25
200 — 300	25 -35
300 — 600	35 — 60
600 — 1200	60 — 100

Выбор схемы отопления для котла отопления в частном доме

Сам котёл – лишь элемент системы отопления. Без труб и радиаторов, по которым циркулирует теплоноситель, его работа бесполезна. Поэтому разводку отопления нужно предусмотреть заранее, перед покупкой агрегата, дающего тепло. Задача облегчается тем, что отопительный контур для всех типов котлов имеет больше сходств, чем различий.

Гравитационная схема

Чаще всего такую схему используют для связки с твердотопливным или жидкостным котлом. Если подойти к вопросу строго, с учётом сохранения КПД, то современные газовые котлы не предполагают самотёчную циркуляцию теплоносителя. Во многих настенных и напольных моделях с электронным управлением уже встроен циркуляционный насос, который в принудительном порядке прогоняет воду или антифриз по трубам и радиаторам. В условиях частого отключения электроэнергии такой котёл будет бездействовать.

Общий вид гравитационной схемы

Тем не менее, во многих домах продолжают работать гравитационные схемы в связке с газовым энергонезависимым котлом простого типа с механическим управлением. С применением отопительных труб большого диаметра в системе создаётся достаточное давление воды для запуска газовой горелки. В старых системах брались трубы сечением 100 – 150 мм, которыми опоясывались комнаты по периметру. Теплоотдача такой конструкции невелика, зато сама она надёжна и долговечна. При установке радиаторов диаметр подающих труб должен быть не менее 40 мм для снижения гидродинамического сопротивления.

В гравитационных системах обязательным элементом является расширительный бачок. Если вода в системе достигает больших температур, в бак поступают её излишки из-за увеличившегося объёма. Бачок страхует систему от протечек и разгерметизации в случае скачкообразного повышения давления. В системах открытого типа бачок всегда расположен в верхней точке.

Гравитационная схема однотрубная. Это значит, что теплоноситель последовательно проходит все радиаторы, а потом возвращается через “обратку”. Для монтажа батарей при такой системе используют байпасы – обходные трубы с запорной арматурой, благодаря которым можно производить демонтаж и замену батарей без остановки котла и слива теплоносителя. Также на каждом радиаторе ставят кран Маевского для стравливания воздуха скапливающегося внутри разводки.

Кран Маевского

Схема с принудительной циркуляцией

Единственный минус этого типа отопительной разводки – зависимость от наличия напряжения в бытовой электросети. Помимо котла, вторым важным узлом такой схемы является циркуляционный насос, который врезается в “обратку” перед возвращением её в котёл. Современные насосы бесшумны, производительны и потребляют электроэнергии так же, как лампочка накаливания. Зато благодаря такому устройству появляется возможность сделать выбор в пользу двухтрубной системы. В этом случае обвязочная труба проходит через все отапливаемые помещения дома. От неё к каждой батарее подаётся отдельный поток горячей воды, а из неё остывший теплоноситель сливается в “обратку”, которая и есть та самая вторая труба в схеме. Это позволяет равномерно распределить тепло по всем радиаторам и поддерживать даже в самых дальних от котла помещениях одинаковую температуру.

Расширительный бачок при наличии циркуляционного насоса делается в обязательном порядке закрытым, чтобы можно было создать опредёлённое давление в системе. На случай превышения нормальных показателей предусмотрен аварийный клапан сброса давления.

Наглядное представление двухтрубной схемы

В обеих схемах должен быть предусмотрен подпиточный узел, через который в систему заливается теплоноситель. Если используется вода, то для наполнения трубопроводов врезают патрубок от водопроводной сети, установив на входе систему фильтрации. При использовании антифриза устраивают входной клапан с запорной арматурой, а закачку производят с помощью погружного насоса “малютка” или другого насосного оборудования.

Нормативы и правила при расчете площади окна

Требования к котельной

Существуют определенные требования к окну в котельной частного дома. Конструкция должна соответствовать всем нормам пожаробезопасности жилого помещения. В соответствии с нормами СНиП, принятыми в 2017 году, оконный проем должен быть рассчитан в соотношении 0,03 квадратных метра на один кубический метр помещения.

Приток воздуха должен проходить через отверстие с улицы не меньше 150*200 мм. Чтобы уменьшить объем теплопотерь, нужно сделать утепление перемычки над окном, а также утеплить оконные откосы со стороны улицы при помощи пеноплекса.

В нормах СНиП указано, что газовый котел может быть установлен только в помещении с окном. Оно должно оснащаться любым приспособлением для проветривания. Окно в топочной должно рассматриваться не только как источник освещения, но и как самый главный элемент вентиляции.

Рассчитанная площадь 0,03 на квадратный метр должна составлять не само окно, а именно стекло. Оно в свою очередь представляет ограждающую легкосбрасываемую конструкцию. Если эти условия не будут соблюдены, газовые службы не разрешат запускать котельную.

Под наименованием “ограждающая легкосбрасываемая конструкция” понимается элемент здания, который должен легко разрушаться для сбрасывания избыточного давления. В связи с этой функцией конструкций, для них не подходят армированные стекла. Им свойственна прочность, поэтому стекло не разрушится под действием нагрузки. Стравливание избыточного давления не произойдет.

Нельзя использовать в котельных:

• сталинит;
• поликарбонат;
• триплекс.

По нормам ГОСТа допустимо, что обычное стекло может быть заменено оконными элементами:

• с поворотной конструкцией, которая состоит из створки легкосбрасываемого типа – во время взрыва газа она должна открыться наружу и вращаться вокруг петель под воздействием избыточного давления;
• со смещаемой частью, которая состоит из рамы со стеклопакетом – во время взрыва газа конструкция разрушается под воздействием давления и выпадает наружу.

Поворотная створка на оконной конструкции может быть вертикальной или горизонтальной. Благодаря разнообразию вариантов повышается функциональность окна.

В чем преимущество закрытой камеры сгорания

Самый первый и главный плюс – это безопасность и меньший вред для здоровья. В открытой камере сгорания воздух (для процесса горения необходим кислород) забирается из помещения, где установлен котел. Также и продукты сгорания выбрасываются в помещение. В закрытой камере воздух забирается из улицы. Продукты сгорания газа также могут попадать в помещение. Следовательно, с точки зрения повседневной эксплуатации такие котлы более безопасны для человека.

Далее – простота установки. Нельзя устанавливать котел с открытой камерой в помещении без вытяжки. К тому же, площадь помещения должна быть соответствующей (в зависимости от мощности). Котлы с закрытой камерой можно установить в небольшом помещении без вытяжки. Это плюсы котлов с закрытыми камерами сгорания, но есть и минус. В частности, это необходимость устройства коаксиальных дымоходов для подачи воздуха и отвода отработанных газов.

Принцип работы коаксиального дымохода

Само понятие «коаксиальность» обозначает дословно «соосность». Это многое сразу объясняет. Дело в том, что коаксиальный дымоход представляет собой сочетание двух соосно расположенных труб. Во внешнюю, большого диаметра, вставлена внутренняя с меньшим. Таким образом, образуется сочетание двух совершенно независимых друг от друга каналов. Точное позиционирование внутренней трубы во внешней обеспечивается наличием специальных перемычек, вкладышей, распорок – в зависимости от конкретных особенностей модели.

Основополагающий принцип конструкции коаксиального дымохода можно объяснить очень просто – «труба в трубе»

Для чего это делается? Все очень просто:

• Внешний канал, образованный просветом между стенками двух труб, служит для подачи воздуха с улицы, необходимого для процесса горения топлива (газа).
• Внутренняя полость малой трубы становится каналом, по которому продукты сгорания газа выводятся на улицу и выбрасываются в атмосферу.

Стрелками хорошо показаны направления движения воздуха, забираемого с улицы, и продуктов сгорания, выводимых наружу.

Понятное дело, что для обеспечения такого перемещения потоков требуется какая-то принудительная сила. В ее роли выступает встроенный в конструкцию котла вентилятор, то есть коаксиальный дымоход может устанавливаться на модели «турбированного» типа, с принудительной подачей воздуха и отводом газов, оснащенные горелкой закрытого типа.

При этом производитель оговаривает максимально допустимую длину системы. — для того чтобы оба процесса проходили сбалансировано и обеспечивали устойчивую работу горелки во всех режимах, равномерное и полное сгорание газа. Чрезмерное увеличение длины коаксиальной трубы, а также перенасыщенность трассы изменениями направления, приводят к недопустимому возрастанию сопротивления потокам, к образованию ненужных завихрений, препятствующих нормальной подаче воздуха и отводу газов. Обычно стараются коаксиальных дымоход исполнять длиной не свыше 2 ÷ 3 метров, хотя бывают и исключения. Все это в обязательном порядке указывается в технической документации котла.

Самая распространенная схема установки коаксиального дымохода – горизонтально с проходом через ближайшую к котлу внешнюю стену на улицу.

Обычное расположение коаксиального дымохода – горизонтальное, с проходом через ближайшую к установленному (навешенному) котлу внешнюю стену. Возможно и вертикальное расположение, но в частном строительстве или при оборудовании автономной системы отопления в городской квартире к такой схеме прибегают крайне редко. В связи с этим подобные расположения в настоящей статье рассматривать не станем.

Цены на коаксиальные дымоходы разных производителей

коаксиальные дымоходы

Паровое отопление в доме из бруса

Принцип парового отопления, заключается в циркуляции горячей воды по замкнутой системе, состоящей из котла, расширительного бачка и полипропиленовых труб. Из курса физики известно, что горячая вода, имеет меньший удельный вес, за счёт этого, она поднимается по трубам. В процессе прохождения системы, она остывает, становится тяжелее и двигается вниз. Для улучшения циркуляции, рекомендуется в систему, врезать циркуляционный насос. В качестве теплоносителя, лучше использовать специальную незамерзающую жидкость. В случае заморозки системы отопления, в различных нештатных ситуациях, с трубами ни чего не случиться. При использование обычной воды, она может превратиться в лёд и повредить систему.

Достоинства парового отопления

• С помощью его, можно протопить, практически любое по площади жилище.
• Котёл находится в отдельном помещение. В доме нет сажи и грязи
• Возможность регулировать температуру
• КПД многих котлов, достаточно высокое, более экономичное использование
• Можно использовать твёрдое топливо с высоким КПД, например каменный уголь
• Некоторые модели котлов, можно перевести на газ или выбрать электрический котёл, правда он не экономичен
• Возможность выбрать двухконтурный котёл на отопление и горячее водоснабжение
• Одной закладки хватает на 16-20 часов

Недостатки

• Сложный дорогой монтаж
• Дорогие котлы, необходимо техническое обслуживание
• Необходимо котельное помещение
• Зависимость от электричества. Без электричества, не будет работать циркуляционный насос.

Кроме того, не стоит забывать, что тепло от парового обогрева может негативно влиять на древесину, из которой построено жилище. Если помещение протапливается нерегулярно, то в составляющих может замерзнуть вода. В случае возникновения каких-либо неполадок не всегда можно их исправить оперативно

Место для установки газового котла

Если говорить конкретно о квартирах, то устанавливают газовые котлы в них большей частью на кухнях. Тут есть все необходимые коммуникации: водопровод, газ, есть окно и вытяжка. Остается только определить подходящее место для котла. Для такой установки используют настенные (навесные) котлы. Они устанавливаются на несколько крюков, закрепленных на стенах (идут обычно в комплекте).

Что касается установки в других помещений квартиры или дома, как правило, ни одно из них не проходит по требованиям. Например, в ванной нет окна с естественным освещением, коридор обычно не подходит по размерам — не хватает допусков от углов или до противоположной стены, обычно нет вентиляции совсем или она в недостаточном объеме. С кладовками та же беда — нет вентиляции и окон, не хватает объема.

Точное расстояние от стен и других предметов указывается в инструкции по эксплуатации котла

При наличии в доме лестницы на второй этаж, часто владельцы хотят поставить котел под лестницей или в этом помещении. По объему оно обычно проходит, а по вентиляции придется ее делать очень мощной — считается объем в двух уровнях и необходимо обеспечить его трехкратный обмен. Для этого потребуется несколько труб (три и больше) очень большого сечения (не менее 200 мм).

После того, как определились с помещение под установку газового котла, остается найти для него место. Оно выбирается исходя из типа котла (настенный или напольный) и требований производителя. В техпаспорте обычно подробно прописываются расстояния от стены справа/слева, высота установки относительно пола и потолка, а также расстояние от фронтальной поверхности до противоположной стены. У разных производителей они могут отличаться, так что стоит внимательно изучить руководство.

Нормы установки по СНиПу

На случай отсутствия таких рекомендаций в паспорте оборудования, установка газового котла может проводится по рекомендациям СНиПа 42-101-2003 п 6,23. Там сказано:

• Устанавливаться газовый котлы могут на несгораемые стены на расстоянии не менее 2 см от нее.
• Если стена трудносгораемая или сгораемая (деревянные, каркасные и т.п.) она должна быть защищена несгораемым материалом. Это может быть трех миллиметровый лист асбеста, поверх которого закреплен лист металла. Также ка защита рассматривается штукатурка слоем не менее 3 см. В этом случае навешивать котел надо на расстоянии 3 см. Размеры несгораемого материала должны превышать размеры котла на 10 см с боков и снизу, а сверху должны быть больше на 70 см.

Относительно листа асбеста могут возникнуть вопросы: сегодня он признан опасным для здоровья материалом. Заменить его можно слоем картона из минеральной ваты. И еще учтите, что несгораемым основанием считается также и керамическая плитка, пусть даже она уложена на деревянные стены: слой клея и керамика как раз дают требуемую огнестойкость.

На деревянные стены газовый котел можно повесить только при наличии несгорающей подложки

Также регламентируется установка газового котла относительно боковых стен. Если стена негорючая — расстояние не может быть меньше 10 см. Для горючих и трудногорючих это расстояние — 25 см (без дополнительной защиты).

Если устанавливается напольный газовый котел, основание должно быть негорючим. На деревянный  пол делают негорючую подставку. Она должна обеспечивать предел огнестойкости в пределах 0,75 ч (45 минут). Это или кирпичи, уложенные на ложок (в 1/4 кирпича), или толстая керамическая напольная плитка, которую кладут поверх асбестового листа, закрепленного на металлическом листе. Размеры негорючего снования — на 10 см больше габаритов устанавливаемого котла.