Отопление и водоснабжение дома с использованием котла Viessmann Vitogas 100F

Сами по себе отопительные котлы — лишь часть системы отопления и водоснабжения любого объекта. В простейшем случае обычный двухконтурный котёл можно повесить на стену или установить на полу, обеспечить к нему подачу топлива и электричества, подключить к системе водоснабжения и трубам отопления — и всё. Но такой вариант годится разве что для небольших квартир и домов с довольно скромными потребностями. Для расширения возможностей систему надо усложнять. К примеру, чтобы обеспечить большой объём воды, получаемой единовременно, понадобится добавить в систему бойлер; если речь идёт об одновременном использовании систем низко- и высокотемпературного отопления — нужно усложнить обвязку котельной; чтобы упростить регулировку — обеспечить погодозависимое управление температурой отопления, установить устройства для дистанционного управления, обеспечить возможность программирования параметров работы… Таких усложнений можно насчитать довольно много. При этом все они удорожают систему, однако не только добавляют комфорта, но и способны обеспечить экономное расходование топлива. Можно ещё отметить, что если для простых систем применяются небольшие, но технически сложные котлы, в корпусе которых собрано практически всё, что необходимо для работы, то в более сложных системах мощные и габаритные котлы сами по себе состоят буквально из горелки и теплообменника. Вся остальная обвязка подбирается и монтируется отдельно исходя из особенностей конкретного проекта. «Электрическая часть», то есть системы управления, с увеличением сложности тоже становятся всё сложнее и тоже подбираются индивидуально.

Впрочем, чем ответственнее проект, чем больше пожеланий, тем сложнее и прочие компоненты системы. Мы традиционно не рассматриваем те узлы, которые находятся «после котельной» (это совершенно отдельная и большая тема), но при проектировании не следует забывать и об обеспечении энергетической независимости систем отопления — устройствах для выработки и подачи электроэнергии на случай перебоев в работе основного энергоснабжения.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект находится на Рублёво‑Успенском шоссе, в деревне Бузаево, включает в себя два отдельно стоящих строения. Основное здание — жилое, трёхэтажный кирпичный дом общей площадью 300 м2, с отделкой декоративной плиткой. В этом доме по индивидуальному проекту была проведена масштабная реконструкция. Помимо жилого дома, на участке построено «с нуля» ещё одно здание, в котором находится сауна/хаммам. Площадь этого строения, включая подсобные помещения, — 100 м2. Подача холодной воды и газа на участок — централизованная.

Основное требование со стороны заказчика — оборудование премиум­класса, обеспечивающее полностью автоматический режим управления всеми контурами в обоих зданиях. Реконструкция основного дома включала в себя замену и переделку всех систем. В итоге системы отопления и по всем этажам, и в сауне — комбинированные: низкотемпературные тёплые полы и высокотемпературные — радиаторное отопление и внутрипольные конвекторы. Подогревается и вентиляция.

Для отопления обоих зданий был использован один одноконтурный напольный низкотемпературный котёл Viessmann Vitogas 100F максимальной мощностью 84 кВт. По классификации производителя модели этой серии предназначены для объектов высокого уровня сложности, например многоквартирных домов, или промышленности.

Проектирование системы и монтаж произведены компанией ООО «ТермоСтрим», Москва (www.thermostream.ru)

В отличие от настенных моделей напольные котлы редко собираются по системе «всё включено», фактически в комплект котла входит лишь секционный теплообменник из эвтектического серого чугуна и стальная атмосферная горелка, установленные в шумоизолирующий кожух. Но для создания сложных систем отопления такие котлы предпочтительнее: расширительные баки, циркуляционные насосы и насосные группы, а также элементы управления подбираются индивидуально, в зависимости от требований проекта. При этом низкотемпературные котлы обладают высоким КПД (до 92 %) и имеют низкую тепловую напряжённость котлового блока за счёт большего, по сравнению с другими видами котлов, объёма воды в чугунном теплообменнике. Как следствие — срок службы котлов с чугунными теплообменниками значительно выше (десятки лет), а обслуживание и ремонт, при необходимости, сравнительно просты — все элементы обвязки стандартизованы и легкодоступны. С использованием современных комплектующих и электроники можно создать систему практически любой требуемой сложности, выбрав готовые необходимые элементы из каталогов производителей и собрав их вместе.

ПОСЛЕ МОНТАЖА

Котельная расположена в основном доме, на первом этаже, используется для отопления и ГВС обоих строений. Кроме самого котла, в помещении котельной установлены напольный цилиндрический бойлер косвенного нагрева Viessmann Vitocell 100‑V с баком объёмом 500 литров, а также система водоподготовки, расширительные баки систем отопления и ГВС и система бесперебойного питания. Распределение горячей воды от котла — с помощью пяти насосных групп, установленных в котельной. Две группы (со смесителями) задействованы на отопление и тёплый пол дома, причём на каждый этаж ведут отдельные трубы. Ещё две насосные группы, без смесителя, — для подогрева вентиляции и приготовления горячей воды в ёмкостном водонагревателе. Пятая насосная группа, также без смесителя, предназначена для подачи отопительной воды во второе здание, где находится сауна. Здесь оборудован индивидуальный тепловой пункт (ИТП). Для подачи отопительной воды и ГВС к нему используется теплотрасса, выполненная из термокомплекта Uponor Quattro: четыре пластиковые трубы, рассчитанные на протекание горячей воды под давлением, помещены в гофрированный полиэтиленовый защитный кожух. По одной паре труб к зданию поступает котловая и санитарная горячая вода, вторая пара — обратные контуры. Всё пространство между трубами и вокруг них, под кожухом, заполнено теплоизоляционными материалами. Комплект удобен при монтаже: вместо четырёх раздельных труб достаточно «положить в траншею» одну — и теплотрасса готова.

Далее отопительная вода через коллектор распределяется по трём насосным группам: радиаторное отопление, система тёплого пола и подогрев хаммама. Таким образом, за счёт единственного одноконтурного котла обеспечиваются все необходимые потребности в части отопления и горячего водоснабжения обоих строений.

Свои особенности есть и у системы управления всем комплексом. Тут снова стоит напомнить, что чем сложнее системы, тем больше требований предъявляется и к электронике — она должна поддерживать все необходимые потребности в управлении самой системой, а также обеспечивать возможность регулировки ряда параметров пользователем. Для автоматического управления используются контроллеры, а чтобы не посещать котельную каждый раз для небольших регулировок, применяются подключённые к контроллерам устройства дистанционного управления. В ассортименте Viessmann выбор контроллеров велик, нужные устройства также подбираются в зависимости от сложности системы. При необходимости к контроллерам подключают дополнительные модули расширения, возможно и соединение контроллеров между собой для совместной работы.

Фактически на данном объекте один теплогенератор работает на две разнесённые друг от друга системы: дом с котельной и тепловой пункт с сауной. Контроллеров для управления — тоже два. Ведущую роль играет закреплённый на котле Viessmann Vitotronic 200 KO2B, обеспечивающий управление системами отопления дома, управление нагревом воды в бойлере и возможность установки нужных программ работы. Для управления тремя контурами (со смесителем) во втором здании применён вспомогательный контроллер модели Viessmann Vitotronic 200 НK3B. Этот контроллер закреплён на стене в тепловом пункте. Для согласования работы оба контроллера связаны между собой информационной шиной. Комфорт и экономичность проекта обеспечиваются полностью автоматическим режимом функционирования всех систем и погодозависимым регулированием мощности отопления.

	Центральное место в котельной занимает одноконтурный низкотемпературный отопительный котёл Viessmann Vitogas 100F, на котором закреплён контроллер Viessmann Vitotronic 200 KO2B. За ним находится бойлер Viessmann Vitocell 100V объёмом 500 л. На стене расположены три насосные группы: подача и обратка в радиаторы отопления, на теплотрассу и в контуры тёплых полов
	Ведущий контроллер  Viessmann Vitotronic 200 KO2B с графическим дисплеем
	Дизель-генераторная установка (слева) с автоматическим включением также установлена в новом строении, в отдельном помещении. Тепловой пункт (справа). Настенный контроллер Viessmann Vitotronic 200 НK3B, выполняющий роль «ведомого», и две насосные группы — на низко- и высокотемпературное отопление сауны
	Система водоподготовки (слева). Рядом с котлом находятся блок с аккумуляторными батареями и источник бесперебойного питания (справа); над ним, на стене, — газовый счётчик

Для работы котельной, по большому счёту, требуется газ и не очень большое количество электричества, и любую котельную можно считать важнейшим объектом системы жизнеобеспечения дома. При её длительном отключении в холодное время года последствия будут предсказуемыми — размораживание систем отопления, сложный, длительный и дорогостоящий ремонт. Если отключение газа — явление из ряда вон выходящее, то обесточить электросеть за городом могут в любое время и на довольно длительный срок. Впрочем, даже при работающей системе отопления дом без электричества комфортным не назовёшь.

Для резервирования электроснабжения во втором здании, в отдельном помещении находится стационарная дизель­генераторная установка (ДГУ) в шумозащитном кожухе. Её мощности достаточно для покрытия потребностей в энергии всего объекта. Станция не требует никакого технического обслуживания, кроме заправки топливом и плановых сервисных работ, включается автоматически при сбоях или пропадании основного электропитания, при восстановлении энергоснабжения также автоматически переводит нагрузку на стационарную сеть и отключается.

Отдельная система резервирования предусмотрена для работы котельной. Оборудование подключено через источник бесперебойного питания с двойным преобразованием напряжения (тип on­line) мощностью 3000 ВА и необслуживаемые аккумуляторные батареи (8 шт.) 55 А*ч, подключённые последовательно. В обычное время ИБП выполняет функцию стабилизатора: элементы котельной автоматики и циркуляционные насосы весьма чувствительны к качеству электроэнергии. При перебоях в подаче энергии или невозможности обеспечить должные выходные параметры электричества, поступающего от стационарной сети, ИБП мгновенно переводит элементы оборудования котельной на питание от батарей. Таким образом обеспечивается постоянная работа котельной вне зависимости от наличия и качества электроэнергии в сети.

Задача ИБП и аккумуляторного блока — не только защита от перепадов напряжения и резервирование, но и поддержание работы в тот момент, когда электричество уже отключено, а ДГУ ещё не запустилась. Это позволяет избежать перезапуска котельной автоматики. В случае если станция по каким­то причинам не смогла запуститься автоматически, ёмкости батарей достаточно для поддержания работы всей системы в течение не менее трёх часов (точные цифры привести невозможно, требуемая для работы котельной мощность зависит от нагрузки). Шкаф с находящимися внутри необслуживаемыми аккумуляторными батареями находится внутри котельной, ИБП установлен прямо на него.

В ИТОГЕ

Работы по реконструкции основного здания, постройке «под ключ» второго, установке и монтажу всех систем заняли в общей сложности два года. В настоящее время объект сдан в эксплуатацию. Стоит заметить, что при необходимости возможности системы расширяют дополнительно. В частности, её реально дополнить, подключив к имеющимся контроллерам необходимые модули для удалённого управления работой котла. Такое оборудование тоже есть в ассортименте Viessmann, используемые контроллеры поддерживают и такие функции.

Журнал благодарит Виктора Лукинского, генерального директора компании ООО «ТермоСтрим» за помощь в подготовке материала.

Реальный объект  опубликован в весеннем выпуске журнала «Все для стройки и ремонта» серии «Потребитель» ВЕСНА 2014
Апрель 2014