Необходимые расчеты
Точный и грамотный расчет вентиляции — важный этап проектирования системы отопления. Профессиональные инженерные вычисления учитывают размеры топочного помещения, технические характеристики и место монтажа оборудования. Проектирование котельной частного дома проще. Требуется определить следующие параметры:
- Геометрические размеры помещения (длина, ширина, высота).
- Скорость воздушного потока. Она не должна быть меньше 1 м/с.
- Коэффициент усиления воздухообмена, обусловленный разницей между допустимой высотой помещения (6 м) и ее реальным значением.
Определив их, можно рассчитать оптимальный диаметр приточных и вытяжных каналов системы вентиляции. Для помещения с габаритами 4×3×2,8 м (длина, ширина, высота) расчеты выглядят так.
- Перемножением параметров помещения вычисляется его объем. Он равен 33,6 м3.
- Определяется коэффициент увеличения воздухообмена котельной: (6 — 2,8) * 0,25 + 3 = 3,8.
- Находится объем воздуха, который надо заместить в течение часа: V = 3,8 × 33,6 = 128 м³.
- Площадь сечения канала, который должна иметь вентиляция вытяжная в котельной коттеджа, рассчитывается по формуле: F = 128/3600 = 0,035 м2.
- Полученное значение площади переводится в диаметр, так как на практике чаще используют вентиляционные трубы круглого сечения: D = 2 sqrt (S / π) = 211 мм.
Установка своими руками
Грамотное устройство вентиляционной системы котельной включает в себя три обязательных этапа: подготовку технического проекта, монтаж оборудования и проверку работоспособности. При планировании учитывается производительность вентиляционной установки, длина воздушных каналов и тепловая мощность котла. Монтируя воздуховоды, надо помнить, что их расположение зависит от используемого типа воздухообмена. Горизонтальные трубы следует устанавливать только в системах с принудительным. При этом их длина связана с мощностью установленного оборудования. В любом случае каналы должны быть прямыми, без изгибов и поворотов. Естественные системы разрешается оснащать лишь вертикальными воздушными видами, длина которых не может быть меньше 3 м.
Окончив монтаж системы вентиляции и отопления частного дома, надо проверить работоспособность всех ее функциональных элементов. Требуется убедиться в отсутствии протечек теплоносителя, обратной тяги и тепловых потерь, измерить КПД котла и концентрацию угарного газа в топочной. Для обеспечения достоверности замеров их надо проводить лишь спустя 24 часа после запуска отопления и воздухообмена. С целью повышения безопасности работы котельной и эффективного удаления из нее продуктов сгорания, полезно дополнительно использовать пожарную вентиляцию и специальную систему борьбы с задымленностью.
Цены
При устройстве вентиляции под ключ, стоимость квалифицированного составления проектной документации котельной и проведения монтажных работ зависит от размеров дома, типа и характеристик используемого отопительного оборудования, вида воздухообмена, автоматики и так далее. Реализация первой услуги в среднем составляет 55 рублей за 1 м2, а непосредственно установка в здании, площадью 100-800 м2, обойдется в 25 000 — 33 000.
Основные технические характеристики и цены наиболее популярных приточных установок:
Название модели | Макс. расход воздуха, м³/ч | Мощность нагревателя, кВт | Размеры, мм | Цена, рубли |
ГлобалВент Эконом-300 | 400 | 2,7 | 220x640x435 | 35 300 |
2vv Alfa-C-20VS-DP-2 | 2000 | 32,8 | 618х468х1200 | 172 300 |
A-Clima ARL BOX 2,5 | 1970 | 34 | 1500х800×370 | 106 200 |
ГлобалВент Эконом-1500 | 1900 | 11,1 | 390x770x635 | 63 900 |
A-Clima Arl Box 1,5 | 1635 | 28 | 1270x670x370 | 103 900 |
DVS OTA 160/5000 | 376 | 5 | 490x1000x490 | 42 500 |
Необходимость циркуляции воздуха в котельной
Даже при условии использования высокотехнологичного оборудования количество отравлений и летальных исходов не становится меньше. Первым признаком работы плохой вентиляции это появление слабости и головной боли.
При недостаточной вентиляции отопительное оборудование работает не в штатном режиме. Потому что при отсутствии постоянного притока кислорода, обеспечивающего правильную работу котла, происходит неполное сгорание топлива, а значит и теплопроизводительность будет на минимуме.
Если схема теплоснабжения предусматривает отдельное здание котельной, то для работы котлы будут использовать только тот воздух, который находится внутри.
При установке обычных окон и деревянных или металлических дверей наружный воздух будет поступать в помещение, а пластиковые конструкции отличаются высокой герметичностью и с улицы воздух не проникнет. Это значит, что со временем котёл расходует кислород в котельной и воздух будет разряжен.
Следующим этапом может оказаться попадание угарного газа в котельную. Для избежания таких ситуации и проектируется вентиляционная система.
Виды дымоходов
Трубы изготавливаются из разных материалов, которые рассмотрим подробнее.
Кирпичный
Классические дымоотводы из кирпича для газового котла все еще востребованы, независимо от многих их минусов и слабых тепловых характеристик. При этом они отвечают санитарным нормам и правилам, которые гласят:
- Труба изготавливается из шамотного кирпича.
- Для возведения стенок применяется раствор глиняный или специальный клей.
- Для улучшения тяги дымовая труба возвышается над уровнем конька крыши.
Нормативы регламентируют высоту трубы по отношению к коньку крыши в зависимости от расстояния между нимиИсточник kamin-estet.ru
- Кладка обеспечивает герметичность.
- На внутреннем отверстии отклонение составляет не более 3 мм на 1 м.
- Для защиты от осадков на оголовке трубы установлен дефлектор.
А также дымоход может иметь моно конструкцию, у которого из-за низких теплотехнических характеристик делается ремонт через каждые 5-7 лет.
Оцинкованная труба
Устройство вида «сэндвич» сегодня является самым эффективным вариантом из конструкций для дымохода. Несомненное достоинство этих дымоходов – устойчивость к агрессивной среде и разным механическим воздействиям.
Изделие состоит из двух труб разного размера, при этом одна вставлена в другую. В качестве наполнителя между ними обычно применяется базальтовая вата.
Коаксиальный дымоход
В настоящее время в газовых котлах используются камеры сгорания закрытого вида. Здесь поступление воздуха и отвод дыма производит коаксиальная труба. Это оригинальное устройство, относительно недавно внедренное, но уже пользующееся большой популярностью среди пользователей.
Нестандартность решения заключается в поступлении воздуха через трубу, выводящую продукты горения. Получается, что одна труба выполняет две функции из-за особенностей конструкции.
Коаксиальный дымоход – это труба в трубеИсточник rubankom.com
А характерное отличие от обычных труб у нее заключается в следующем… Меньшего размера труба (60-110мм) находится в трубе большего диаметра (100-160 мм) таким образом, что они не задевают друг друга.
В то же время конструкция является единым целым за счет перемычек по всей длине и является жестким элементом. Внутренняя труба служит в качестве дымоотвода, а наружная служит для поступления свежего воздуха.
Воздухообмен различной температуры создает тягу и приводит в направленное движение воздушную массу. Воздух в комнате не задействован во время работы котла, таким образом, сохраняется микроклимат в помещении.
Керамический
Такой дымоход является составной конструкцией, включающей в себя:
- Дымоотводный канал из керамического материала.
- Прослойка утеплителя или воздушное пространство.
- Керамзитобетонная внешняя поверхность.
Такая непростая конструкция объясняется несколькими причинами. Во-первых, труба дымохода слишком хрупкая, чтобы оставлять ее незащищенной.
Керамическая труба всегда располагается внутри какого-либо твердого блокаИсточник heatylab.com
Во-вторых, керамика обладает высокой теплопроводностью, в связи с этим она нуждается в надежной изоляции. Внутренняя труба круглого сечения имеет гладкую поверхность, в то время как на наружной – допускаются шероховатости, не влияющие на целостность изделия.
Обычно такие дымоходы выпускаются длиной от 0,35 до 1 м, в зависимости от производителя. Соединение внутренней и внешней труб происходит посредством замка, который представляет собой утончение по внешнему размеру с одного конца и расширение внутренней трубы с другой стороны.
Керамзитобетонная наружная поверхность выполнена из квадратной формы с круглым отверстием внутри. К тому же в этом изделии предусмотрено место для утеплителя, который удерживается за счет металлических перемычек. В то же время они фиксируются на наружной поверхности и делают надежной крепление для этой трубы.
Нержавеющая сталь
Газовый дымоход из стали представляются более надежными, чем кирпичный. Они устойчивы к коррозии, невосприимчивы к колебаниям температуры, на них не влияет увеличенная влажность воздуха и агрессивная среда.
Дымоход из нержавеющей сталиИсточник pech-kamin.ru
В дополнение такие трубы из нержавеющей стали обладают рядом достоинств:
- Длительный период эксплуатации.
- Многофункциональность.
- Сравнительно низкая стоимость.
- Большая прочность.
- Вероятная реализация изделия всякой сложности.
Для дымоходов из этого материала свойственна сборка из модулей, что разрешает замену поврежденного сегмента в случае необходимости. Монтаж дымоходов сделан с помощью специальных отводов, позволяющих гармонично вписаться в определенные элементы крыши.
Виды вентиляции
Основных видов вентиляции всего два: принудительная и естественная, а в ряде случаев используется комбинированная, которую иногда выделяют в отдельную категорию.
Как видно из названий, в первой разновидности вентиляции используется принудительная подача воздуха, для чего применяются воздушные насосы или вентиляторы. Во втором случае приток воздуха происходит за счет разности его температуры и давления – в помещении и вне его. Чтобы обеспечить воздухообмен, достаточно правильно расположить вентиляционные отверстия. Также часть воздуха может проникать в помещение через естественные отверстия – например, щели под дверями.
Если есть такая возможность, то выгоднее всего использовать комбинированная систему – пока с воздухообменом справляется естественная вентиляция, принудительная находится в режиме ожидания.
Естественная вентиляция
Если обеспечивается троекратная смена объем воздуха за час, то в стандартном шестиметровом (по высоте) помещении можно обойтись организацией естественного воздухообмена.
При понижении потолка на каждый метр придется увеличить воздухооборот на 25% минимум. Плюс, следует в любом случае проектировать воздухообмен с некоторым запасом.
Схема работы вентиляционной системы в котельной частного домаИсточник pew.ledikycora.ru.net
Схема предельно проста – напротив котла, в двери или стене, организуется входное отверстие вентиляции (диаметр зависит от мощности котла), которое располагается не выше его рабочей области. Второе, вытяжное отверстие организуется над котлом, обычно на него крепится воздуховод с обратным клапаном (чтобы вытяжка работала только в одну сторону) и «зонтиком» на наружной стороне (чтобы трубу не заливало).
Расстояние между «входом» и «выходом» воздуха в помещении должно быть максимально возможным для обеспечения лучшей тяги.
Недостатки естественной вентиляции:
- Зависимость от погодных условий. Необходимо защищать воздуховоды от внешних воздействий среды.
- Сложность точного расчета кондиционирования. В зависимости от направления и силы ветра в помещение может поступать различный объем воздуха.
- Очень сложно спроектировать одну систему вентиляции для нескольких комнат – чтобы через все помещения проходила одна труба. Преимущественно вывод из каждой комнаты делается сразу на улицу.
Принудительная система вентиляции или проще говоря вытяжка для котла в частном домеИсточник m.yukle.mobi
Принудительная вентиляция
Принудительная подача воздуха осуществляется за счет так называемых «механических устройств», то есть вентиляторов. Такой тип обустройства воздухообмена удобен сразу двумя особенностями:
- Появляется возможность установки климатического оборудования, с калориферами и фильтрами, которое будет очищать и нагревать поступающий воздух;
- Также появляется возможность включения системы только в необходимые моменты, что позволит экономить электроэнергию, включая ее, например, только при работе котла.
Минусы принудительной вентиляции следующие:
Стоимость – прежде всего, такая система обойдется дороже, чем естественная вентиляция;
В ряде случаев, шумность – например, при установке климатического оборудования с кондиционированием;
Выбор оборудования без должной подготовки может быть чреват нарушением безопасности: в частности, для газовых котельных важно иметь пожароустойчивое оборудование.
Отопительная система это достаточно сложный комплекс оборудования, поэтому его подбором и наладкой должны заниматься профессионалыИсточник stroimdom.com.ua
Виды вентиляционных систем
Циркуляция воздушных масс в помещении выполняется естественной или принудительной. Первую применяют для котлоагрегатов тепловой мощностью до 30 кВт, если подобная система предусмотрена для данной модификации заводом-изготовителем.
Вторая схема устанавливается в более мощных котлах с развитыми поверхностями нагрева, несколькими контурами циркуляции и большой протяженностью дымовентиляционных каналов. Такая система теплоснабжения имеет большие аэродинамические сопротивления по пути движения газовоздушной смеси, которую потребуется преодолеть дымовым газам.
В связи с чем их движение может быть обеспечено только принудительно с использованием дутьевого вентилятора или дымососа.
Естественная
В наименьшей степени эффективная система и при этом более простая, устанавливается в одноэтажных домах небольшой площади с маломощными котлами. Зачастую ее используют для организации воздухообмена, протекающего в подвальных, чердачных, подсобных помещениях и гаражах.
Естественная вытяжка в котельной
Забор воздушных масс в помещении топочной выполняется через форточки, оконные проемы, вентиляционные решётки в дверных полотнах, а вытяжная вентиляция — через воздуховоды, размещенные вверху стен либо в потолочных перекрытиях с выводом над крышей.
К примеру, размещают котлоагрегат непосредственно против входа, а вытяжное отверстие — над котлом. Воздушные массы передвигаются снизу, проходят через всю топочную и поступают вверх к вытяжке. Окно при этом может находиться на любой стене.
Выходное отверстие воздуховодов не рекомендуют размещать около котла. В зимнее время резкое падение температур наружного воздуха может отразиться на работе котла, в связи, с чем отверстие выполняют на расстоянии не меньше 1-1.5 м от зоны его расположения.
Принудительная
Турбированные отопительные устройства или котлы с принудительной циркуляцией устанавливаются только по рекомендациям завода-изготовителя оборудования. Они выпускаются с закрытыми топочными камерами, а воздух подается дутьевыми центробежными вентиляторами.
Для повышения эффективности котельного оборудования и его ремонта, в современных котлах устанавливают комбинированная система воздухоподачи с применением воздушных фильтров, калорифера, для предварительного подогрева воздуха и вентиляторов.
Для газовых котлов большей мощности дополнительно устанавливаются дымососы, которые создают разрежение в топке, тем самым заставляя перемещаться дымовые газы по газоходам.
Инновационные бытовые котлоагрегаты с закрытой топкой, использующие газообразное топливо, комплектуются автоматикой с погодозависимой системой управления и безопасности.
Она устанавливает режим в зависимости от температуры наружного воздуха, в связи, с чем регулирует подачу объема газового топлива. Данная функция должна согласовываться с количеством воздуха поступающего в котел, чтобы обеспечить полноту сгорания газа.
Для согласованности теплотехнических и аэродинамических процессов служат первичные датчики по температуре греющей воды и давлению тяги в топочном пространстве.
Таким образом, исполнительные механизмы в режиме открытия/закрытия топлива будет работать пропорционально с расходом воздуха, поступающего на горелочное устройство.
Требования
В холода задача владельцев частных домов — поддержание комфортного микроклимата в комнатах. Для этого дом стараются утеплить, прогреть. Чтобы не впустить внутрь слишком много холодного воздуха, помещения реже проветриваются (посмотреть пошаговую инструкцию по обустройству вентиляции в частном доме можно здесь).
По правилам, котельная должна тщательно проветриваться, так как нарушения в работе приводят к возникновению аварийной обстановки. Если отработанный воздух не заменяется свежим, сгораемые вещества из отопительного агрегата попадают на трубы, из-за чего снижается эффективность работы газового котла и падает температура внутри дома.
При некачественной работе системы проветривания в замкнутом пространстве скапливаются избытки угарного газа, что пагубно отражается на здоровье людей, находящихся в близлежащих помещениях.
Качественная система проветривания обеспечивает:
- Продление периода эксплуатации котельного оборудования.
- Хороший микроклимат внутри дома.
- Регулярный приток свежего, обогащённого кислородом воздуха.
- Защиту от плесени, грибка.
- Защиту от появления продуктов горения в воздухе внутри дома.
- Работу котла с высокой отдачей.
Требования и нормы к вентиляции газовой котельной в частном доме прописаны в системе нормативных документов в строительстве (СНиП). Выполнение требований СНиП хозяевами частных домов контролируется сотрудниками газовой службы. Требования:
- Система вентиляции должна за час не менее трёх раз обновить воздух.
- Поток свежего воздуха поступает суммарно в таком же количестве, как в вытяжку вместе с учётом потребности горения газа.
- Вытяжная труба должна находиться в верхней части потолка котельной. Её диаметр — около 1,3 метра.
Внимание
Один из нормативных документов, на который ориентируются газовые службы — СниП. Газоснабжение 2.04.08–87.
Для котлов с открытой камерой сгорания
Для газовых котлов с атмосферной горелкой необходим дымовой канал, обеспечивающий хорошую тягу — удаление продуктов сгорания происходит за счет движения воздуха по трубе. Потому его делают максимально прямым, желательно — с гладкими стенками. Есть два варианта исполнения:
-
Вывести горизонтально через стену, затем, вдоль наружной стены, вверх до требуемой высоты. Этот вариант еще называют наружный дымоход.
- Вести трубу вверх от котла, пройти все перекрытия, крышу, вывести над кровельным материалом. При необходимости можно отвести трубу подальше от стены, сделав два колена по 45°. Изгибы под 90° при такой конструкции лучше не делать.
Какой из вариантов лучше? Проще реализуется наружный дымоход — с выводом через стену
Важно только правильно пройти через стену (соблюсти противопожарный зазор, если стены горючие). Но для данного варианта требуется хорошее утепление, качественное крепление к стенам
И даже при таких условиях конденсата обычно много. Потому установка на выходе тройника и конденсатосборника обязательна.
Вариант прохода через перекрытие и утепление
В случае с выводом дымохода через крышу есть, как минимум, два сложных момента — проход через перекрытие первого этажа и через крышу. В этих местах устанавливают специальные проходные узлы. Они обеспечивают должную степень противопожарной безопасности.
Особенности сборки металлических труб
Если собирают используют сендвич-трубы или одностенные металлические, то наружный дымоход для газового котла собирают «по конденсату». То есть вставляя верхнюю трубу внутрь нижней. Это возможно за счет наличия гофрированного края с одной стороны.
При сборке дымохода внутри здания конструкцию собирают «по дыму». В данном случае важнее, чтобы газы не попали в помещение. Потому разворачивают трубы так, чтобы верхний элемент надевался на уже установленный.
Типы сборки дымохода из металла и сэндвич-труб
Есть третий вариант — собрать два контура по-разному: наружный по дыму, внутренний — по конденсату. Дя такой сборки обязательно использовать сендвичи, так как только у них имеется два контура. Это — лучший из вариантов, так как защита получается полной, но сборка сложная.
Дымовые трубы в шахте (коробе)
Чтобы коммуникации не портили интерьер, их часто «упаковывают» в шахту — специально построенный короб. Внутри находятся, как правило, дымоход (или дымоходы, если устройств работает несколько), вентканалы, могут быть стояки водопровода, отопления, канализации. В любом случае, трубу дымохода лучше закрыть теплоизоляцией. Если в отапливаемом помещении утеплитель еще можно не использовать, то на чердаке (особенно, если он холодный), утепление должно быть обязательно. Используют базальтовую вату с температурным режимом эксплуатации не менее 300°C.
Дымоход можно спрятать в шахту
Утепление положительно повлияет на температуру внутри дымовых труб, что даст повышение тяги и снижение количества конденсата. Но не забывайте, что говорим мы именно о газовых котлах, а у них температура продуктов сгорания невысокая.
Основные требования к вентиляции
Чаще всего котлы систем отопления коттеджей устанавливаются в отдельных помещениях — котельных. Иногда для них создаются специальные пристройки. Кроме норм пожарной безопасности, обязательно должны выполняться требования к вентиляции, чтобы обеспечивать приток свежего воздуха к топке и своевременно удалять продукты сгорания. Порядок воздухообмена в помещениях с различным видом органического топлива регламентирован государственными нормами и правилами (СНиП). В случае их несоблюдения, органы надзора не дадут разрешение на эксплуатацию.
Не удивительно, что требования к вентиляции газовой котельной в жилом доме являются наиболее строгими. В данном случае для жильцов опасность представляют не только вредные продукты сгорания, но и само топливо — газ. Более мягкие условия выдвигаются для монтажа маломощных газовых котлов (до 30 кВт). Для них не обязательно отводить отдельное помещение, можно устанавливать в жилой зоне, например — на кухне. Нормативы, актуальные для газового оборудования, в полной мере подходят для котлов, использующих иные виды горючего.
При монтаже вентиляции следует придерживаться правил:
1. Высоту потолков в комнате для отопительного оборудования не разрешается делать ниже 6 м. Так как буквально выполнить это требование в частном домовладении сложно, допускается решение проблемы за счет увеличения интенсивности вентилирования котельной. Каждый недостающий метр высоты надо компенсировать ростом воздухообмена на 25 %.
2. Кроме того, согласно СНиП в котельных должна предусматриваться вентиляция, обеспечивающая полную замену трех объемов воздуха в помещении в течение 1 часа. При этом не учитывается объем, необходимый для обеспечения горения котла.
3. Если естественная вентиляция не справляется с замещением воздуха в котельной, то потребуется установить систему принудительного типа.
Общая информация о котлах, их размещение
Их попадание в организм вызывает нарушения в процессах жизнедеятельности человека. В больших дозах соединения провоцируют развитие опасных заболеваний. Не стоит забывать и про сам природный газ: он взрывоопасен и требует особого отношения при использовании.
В частных домах применяются различные газовые котлы, к которым предъявляются разные требования по воздухообмену. Для напольного оборудования большой мощности установлены требования по размещению. Такие агрегаты можно устанавливать в отдельном специальном здании, в пристройке к основному дому, на чердаке, цокольном этаже или в подвале.
К объектам, где располагается напольный газовый котёл, предъявляются дополнительные требования:
- Площадь не менее 4 кв. м.
- Объём помещения не менее 8 куб. м.
- Высота потолка не менее 2,2 м.
- Ширина входного проёмы не менее 80 см.
- Наличие не менее одного окна с прямым выходом на воздух с открывающимися створками для проветривания.
- Наличие открытой приточки воздуха – щель в стене или оконном профиле, через которую постоянно поступает кислород.
- Т. к. объект относится к взрывоопасным, площадь остекления в нём должна превышать 0,05 кв. м. на 1 куб. м. объёма помещения.
Использование подвала и цоколя допускается с ограничениями, при выполнении ряда дополнительных требований. В таких помещениях обязательно оборудование основной и дублирующей систем вентиляции, т. к. нарушение в работе конструкции воздухообмена приведёт к угрозе взрыва.
Чаще всего используются настенные котлы небольшой мощности. Средняя мощность таких нагревательных агрегатов 30 кВт. Они обеспечены продуктивной и удобной камерой внутреннего сгорания. К этому оборудованию предъявляются менее жёсткие требования по размещению. Настенные котлы можно размещать в подсобном помещении, на кухне или в ванной комнате.
Настенный газовый котел можно разместить в кухне
- Доставка объёмов кислорода, нужных для непосредственного процесса горения. При недостаточном поступлении свежего воздуха горение провоцирует выделение чрезмерного количества опасных соединений.
- Создаются оптимальные условия для эффективной работы оборудования.
- Выведение из помещения продуктов горения и самого газа в случае нарушения работы оборудования.
Классификация вентиляционных систем, которые используются в большинстве частных домов:
- По принципу создания тяги: естественная или принудительная.
- По направлению движения: приточная, вытяжная, комбинированная (коаксиальная).
- По конструкции: канальная или целостная, не имеющая каналов.
Факторы, влияющие на параметры системы воздухообмена в помещении с газовым котлом:
- Мощность прибора, его функциональные особенности.
- Площадь помещения.
- Нагрузка на котёл (частота использования).
- Наличие окон, дверей.
- Особенности климата местности, где расположен дом (температура, ветер, осадки, влажность и др.).
Существует несколько факторов, влияющих на параметры системы воздухообмена в помещении с газовым котлом