Blue Flower

Когда водоемы сковал лед, а снег покрыл берега, все мысли почему-то направлены только в одну сторону – хочется тепла, уюта… а еще хочется на турбазу (или яхт-клуб ) покататься там на снегоходе.
С наступлением зимы многие яхт-клубы продолжают свою работу в качестве баз отдыха, и наверное, будет небезынтересно обсудить вопросы отопления с точки зрения его оптимизации – получения максимального эффекта при одинаковых затратах на эксплуатацию.
Начнем с азов. Так как эффективность любой системы определяется произведением эффективностей (КПД), ее составляющих – наиболее эффективной будет система отопления загородного дома, имеющая минимум элементов для преобразования энергии топлива в тепло (разумеется, при высокой эффективности такого преобразования).
На более понятном языке – если есть централизованная котельная с КПД котла =0,7, теплотрасса от котельной с КПД = 0,9.
Система отопления (радиаторы в доме) КПД со=0,8, то общий КПДсистемы равен произведению КПД ее составляющих 0,7х0,9х0,8=0,5 – т.е. реальная эффективность централизованной системы отопления = 0,5,( только половина затрат на отопления идет в реальное тепло, вторая половина нагревает атмосферу).
Это простое выражение показывает суть коммунальной реформы о которой все говорят – без повышения эффективности составляющих никогда затраты на централизованное отопление не окупятся.
Большинство или все водные базы у воды (яхт-клубы) используют автономные системы, поэтому рассмотрим вопросы отопления таких сооружений.
Поскольку существуют различные варианты использования нагретых помещений – кратко рассмотрим это с точки зрения оптимизации отопления.
Если на турбазе (яхт-клубе) есть большой ангар, где необходимо быстро сделать комфортные тепловые условия на короткое время - это проще всего и лучше делать нагревом воздуха внутри ангара. С этой целью можно использовать «тепловые пушки» - устройство, где происходит сжигание топлива (газа или жидкого) с вентилятором, который продувает воздух сквозь теплообменник, где этот воздух нагревается. Существует два вида таких пушек – одноконтурные- когда свежий воздух вдувается в зону горения, а нагретый выбрасывается в нагреваемое помещение вместе с продуктами сгорания и двух контурные, когда свежий воздух обтекает поверхность, нагретую продуктами сгорания, которые удаляются из помещения через выхлопную трубу.
Для обогрева помещений с людьми я бы рекомендовал двухконтурные тепловые пушки, несмотря на заверения производителей одноконтурных агрегатов в их экологической безопасности (выхлоп должен удаляеться из помещения). Большую эффективность имеею и тепловые насосы для отопления.
Если есть стационарная база отдыха, где живет сторож, есть несколько домиков, куда можно приезжать на выходные, - лучше предпочесть традиционный способ обогрева с источником тепла (котлом), теплоносителем и радиаторами в качестве тепловых приборов и горячей водой из крана.
Для начала следует подумать об источнике тепла – котле.
Как определить требуемую мощность котельной?
1. для отопления помещений требуется около 100вт/м2 отапливаемой площади.
2. для получения горячей воды (разогрева водо-водяного бойлера) требуется (для 300литрого бойлера) приблизительно 20 кВт.
3. если предусматривается теплотрасса (одна котельная на все строения) – потери по длине составляют 40 Вт на 1 метр длины теплотрассы.
На понятном языке- если водная база состоит из 4 строений по 150 м2, находящихся на расстоянии 10м друг от друга, то требуемая мощность котельной:
N отопления =150х4х100=60кВт
N горячей воды =20кВт (из расчета 1 бойлера объемом 300л)
N теплотрассы =4х10мх40Вт/м=1,6кВт
В результате суммарная мощность котельной: 82 кВт-86кВт.
Для оснащения котельной потребуется 3 циркуляционных насоса: на отопление, на разогрев бойлера водой от котла, на циркуляцию горячей воды (чтобы при открывании крана вода текла сразу горячая),а также запорно-регулирующая и предохранительная арматура.
Подбор циркуляционного насоса отопления осуществляется по принципу: насос должен прокачивать объем теплоносителя через всю систему отопления 3 раза в час.
Поскольку емкость системы отопления в литрах приблизительно равна отапливаемой площади (у здания площадью 150м2 – объем системы отопления равен 150 литров).
Для рассматриваемого примера объем системы отопления V=4х150л+10% (объем теплоносителя в теплотрассе)=660 литров (0,66м3)
Тогда производительность циркуляционного насоса отопления должна быть 3х0,66=2м3/час. (для компенсации гидравлических потерь напор насоса выбираем примерно 8м). таким образом определены основные требования к системе отопления.
Выбор источника тепла (котла).
Если на территорию яхт-клуба подведен централизованный газ, то проблема решается довольно просто: осуществляется монтаж газовых котельных и установка газового котла.
Исходя из утверждения «чем техника проще, тем надежнее» лучше использовать чугунный котел со встроенной атмосферной горелкой.
Чугунный, потому что в этом случае нет больших требований к подготовке котельной воды (от которой сварные стальные котлы даже дороженный WIESSMANN корродирует уже через 2 года и начинает течь). Атмосферные горелки работают (на опыте проверено) при очень низком давлении газа, когда другие уже перестают включаться.
В этом смысле хороши надежные котлы De Dietrich (Германия-Франция) и ROCA (Испания), имеющие в программе атмосферные чугунные котлы до 130 кВт (ROCA) и до 350кВт (De Dietrich).
Если газа нет, но он планируется в перспективе, либо есть возможность использования дизельного топлива, можно применить чугунные котлы с наддувными горелками (жидкотопливными и газовыми) – переход на другой вид топлива осуществляется заменой горелки.
Кроме этих вариантов возможно также использовать так называемый универсальный котел, который может работать на твердом топливе (угле, дровах) жидком – дизтопливо или газе. Такие котлы я встречал только у фирмы ROCA, правда за универсализм приходится платить – КПД такого котла=0,8 против 0,95 у специализированных.
С точки зрения котельной техники фирма ROCA попала в цель в условиях России: Испания -окраина Европы и там те же проблемы с газом и электричеством что и у нас- все плохо. При этом эта техника довольно дешева, а от 50кВт до 120 по соотношению цена/качество альтернативы котлам ROCA просто нет.
Конечно, если есть возможность обеспечить базу электричеством в большом количестве (в соответствии с необходимой мощностью котельной) – проблема решается совсем просто, но не верится, что такое реально, поэтому подробно электроотопление рассматривать не будем.
Теперь о КПД котлов (отношение полезной тепловой мощности к суммарной энергии сжигания топлива).
Реальный КПД советского АОГВ – 50%, КЧМ – 70%.
Любого импортного котла – 80-95%.
Так как при автономной системе отопления ее эффективность прямо связана с материальными затратами на эксплуатацию – не должно возникать вопросов зачем нужна эффективная система – просто это дешевле в эксплуатации.
Котельная только нагревает теплоноситель системы отопления, а конечному потребителю необходимо тепло в доме. Для преобразования используются нагревательные приборы – радиаторы или конвекторы.
Так как температура теплоносителя в системе отопления обычно не превышает 600С, разумно выбирать нагревательные приборы, имеющие наибольшую теплоотдачу при низкой температуре теплоносителя.
Такими качествами обладают стальные панели – конвекторы (правда, только импортные), конструкция которых обеспечивает нагрев воздуха не только за счет излучения с поверхности, а также за счет протока воздуха через прибор посредством конвекции.
Для автономных систем можно также рекомендовать алюминиевые радиаторы, работающие при низком давлении теплоносителя – они быстро нагреваются, но и быстро остывают при возможных временных отключениях подачи тепла в систему отопления (например, при разогреве бойлера в случае большого разбора горячей воды).
Наиболее удобны чугунные радиаторы – они долго держат тепло за счет своей массы и не так чувствительны к качеству теплоносителя (воды), но дизайн их хромает. Есть конечно импортные чугунные радиаторы, но их цена за секцию иногда больше чем за алюминиевые, при этом теплоотдача меньше отечественных.
Для расчета необходимого количества секционных радиаторов (алюминиевых или чугунных) следует руководствоваться следующими правилами – желательно иметь по радиатору под каждым окном и теплоотдача одной секции радиатора равна 130-150-Вт (большее значение- для алюминиевых).
Из этих рассуждений следует, что если надо отопить, например, комнату площадью 30м2 с двумя окнами, потребуется 2 алюминиевых радиатора по (30м2х100Вт/м2/15-Втх2 радиатора)=10 секций.
В качестве трубопроводов систем отопления могут быть использованы: металлические, медные, металлопластиковые и полипропиленовые трубы.
Из всего представленного перечня – наиболее технологичны и оптимальны как по соотношению цена/качество, так и по удобству работы с ними – полипропиленовые трубы. Их соединение производится нагревом трубы и фитинга (уголки, тройники и т.д.) в специальном паяльнике до t=120-150С и дальнейшим соединением типа «папа-мама», после чего получается надежная монолитная и при этом красивая внешне конструкция.
Таким образом можно выбрать необходимую систему отопления для любого способа использования помещения и ориентировочно рассчитывать ее необходимые параметры – котельную, циркуляционные насосы, радиаторы для отопления комнат. Представленный прикидочный инженерный расчет имеет точность порядка 5%, что не раз подтверждалось более детальными расчетами проектов отопления (и удовлетворяет все требованиям к таким системам).
Теперь о стоимости оснащения домов
. Котельная мощностью 50 кВт (для дома примерно 250-300м2) стоит (с монтажом) от 4000$ до 8000$ (меньшее значение – с оптимальным «не навороченным» оборудованием).
Инженерные системы дома около 300м2 (отопление, водоснабжение и канализация (с монтажом) – в оптимальном варианте - от 10000 до 15000$ ( в зависимости от количества комнат и санузлов).

Владимир Денисов
07 октября 2003