Система отопления и ГВС дома с использованием каскада из низкотемпературных котлов Viessmann Vitoplex 300

При строительстве любого объекта перед организациями, проводящими работы, возникает множество разнообразных задач. И наиболее важная из них — сдать объект в нужный срок. А для этого, в частности, нужно обеспечить условия труда как на самом объекте, так и для строителей. Если объект невелик, его вполне реально построить и сдать «под ключ» за один сезон. Но когда речь идёт о масштабной стройке, летнего времени может хватить только на проведение основных строительных работ, а отделкой придётся заниматься впоследствии. «Замораживать» в прямом и переносном смысле объект до весны — не лучшее решение, ведь можно обеспечить временное отопление внутри строящегося дома и продолжать внутренние работы, невзирая на погоду. Конечно, об отоплении с помощью магистрального газа в таких случаях вопрос не стоит: контролирующие органы не разрешат эксплуатацию, пока система не будет собрана полностью. Нужно использовать иные источники: тепловые пушки, печи или котлы, рассчитанные на иные виды топлива. В дальнейшем, по окончании сезона, временная система демонтируется и наступает очередь монтажа или доделки основной.

Впрочем, есть разновидности котлов, способных работать на разных видах топлива. И как раз для достаточно больших объектов наиболее удобны котлы, допускающие использование и жидкого топлива, и газа: на период строительства обеспечить подвоз солярки достаточно просто. Затем с котла демонтируется дизельная горелка, взамен которой устанавливается газовая. Заменить горелку и провести перенастройку — недолго.

Проектирование системы и монтаж произведены компанией «ООО Автономные Отопительные Системы», г. Ульяновск (www.aos73.ru)

Сайт компании «Виссманн»: www.viessmann.ru

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Объект — крупный частный дом в Московской области. Только площадь отопления составляет порядка 2500 м2, при этом отапливаются четыре уровня: цокольный этаж (полуподвал), два этажа и мансарда. Но сложность даже не в этом, а в том, что при проектировании дома были заложены едва ли не все возможные решения, применяемые для обеспечения комфорта в области отопления и горячего водоснабжения. Для обогрева различных помещений используется комбинированная система, включающая тёплые полы, тёплые стены, конвекторы и радиаторное отопление.

На первом этаже находится плавательный бассейн общей площадью 100 м2, глубиной 2,5 м, который требует отдельной системы обогрева с помощью теплообменника.

Приточная система вентиляции тоже оборудована теплообменником для подогрева входящего в здание воздуха, отдельно сделана вентиляция с осушителем для подбассейнового пространства. Горячее водоснабжение распределяется между кухней, прачечной, сауной, массажным и процедурным кабинетами, бассейном и санузлами. Общее количество санузлов — семнадцать, распределённых по всему зданию: семь в цокольном этаже, четыре на первом, шесть на втором. Холодное водоснабжение — от автономной скважины (централизованный водовод в качестве резервного), Для резервирования подачи электричества используется дизельный генератор.

Для современных систем управления отоплением в организации комфортного обеспечения здания такой площади и с таким количеством разнообразных потребителей тепла нет ничего принципиально сложного. Разве что масштабы — очевидно, что за один сезон построить и сдать в эксплуатацию такой дом нереально.

Поскольку в нашу задачу не входит рассмотрение всего комплекса отопления и ГВС, мы ограничимся лишь теми её элементами, которые размещены в помещении котельной. Кстати, и сама котельная тоже находится в доме, на цокольном этаже, имеет входы и с первого этажа и с улицы.

Основные элементы котельной: котлы Viessmann Vitoplex 300 тип TX3A с контроллерами и «приставными» горелками, дымоходы с шумоглушителями, расширительный бак и трубопроводы: жёлтый — подвод газа, красный — подача котловой воды, синий — обратный контур с насосами.

В качестве источников теплоснабжения была использована каскадная установка, состоящая из двух котлов немецкой компании «Виссманн» — Viessmann Vitoplex 300 тип TX3A. Это низкотемпературные котлы с трёхходовым теплообменником. Собственно, можно сказать, что сам котёл состоит в основном из теплообменника: большую часть объёма под его кожухом занимает ёмкость для котловой воды, внутри которой размещены камера сгорания, куда вставляется «приставная» горелка и дымогарные трубы второго и третьего хода. Управляющий контроллер крепится на кожухе.

На фото: основные элементы котельной: сами котлы с контроллерами и «приставными» горелками, дымоходы с шумоглушителями, расширительный бак и трубопроводы: жёлтый— подвод газа, красный — подача котловой воды, синий — обратный контур с насосами. Также на фото видна часть одного из двух бойлеров косвенного нагрева.

Номинальная тепловая мощность каждого котла при работе на обеих ступенях — 180 кВт. Объём котловой воды в данных моделях составляет 250 литров. Такое техническое решение позволяет снизить тепловую напряжённость элементов котла: остывшая вода, поступающая из обратной линии, смешивается с большим объёмом воды в самом котле, что позволяет обойтись без контура, подмешивающего горячую воду перед вводом «обратки» в котёл. Ограничений по минимальному объёмному расходу теплоносителя при такой конструкции нет.

Серия Viessmann Vitoplex 300 включает в себя котлы мощностью от 90 до 2000 кВт, разделённые на две линейки: «до 500» и «свыше 620 кВт». Они применяются больше в промышленности и многоквартирных домах: частных строений, требующих столь высокой мощности, всё-таки не так много. Если для котлов малой мощности достаточно характерна система «всё включено», то есть и горелка, и зачастую насосные группы, расширительные баки и прочие элементы системы поставляются единым комплектом, то у более мощного оборудования чаще применяется модульная система. Требуемый объём расширительного бака, мощность циркуляционных насосов и количество контуров отопления для сложной системы угадать невозможно, требуемый уровень сложности управляющей автоматики тоже может отличаться очень сильно. В общем, гораздо логичнее выбрать и подключить нужные устройства отдельно. В данной серии отдельно выбирается и горелка: котлы допускают работу как на жидком топливе, так и на газе, в зависимости от типа установленной горелки.

Рядом с котлами в котельной установлены также и бойлеры косвенного нагрева Viessmann

Если рассматривать только принципиальную схему оборудования котельной, то ничего особенно сложного в ней нет. Котлы через гидравлический разделитель соединены с отдельными контурами: низко- и высокотемпературными контурами отопления, контуром системы подогрева вентиляции, теплообменником бассейна и контуром ГВС. Расчётная мощность контуров — по 150 кВт на вентиляцию и оба контура отопления, 40 кВт на бассейн, 20 кВт на подогрев воды в двух бойлерах косвенного нагрева. Поскольку количество возможных потребителей и точек водоразбора значительно, объём бойлеров тоже немаленький — по 800 литров, так что, хотя мощность нагрева сравнительно невелика, запаса горячей воды достаточно даже при очень большом её расходе за короткое время. Тепловое расширение жидкости в системе компенсируется с помощью расширительного бака объёмом 100 литров, установленного в обратную линию котлов. Гидравлический распределитель, насосные группы различных контуров, бойлеры и расширительный бак установлены в помещении котельной.

Как уже упоминалось выше, строительство — процесс длительный, состоящий из множества этапов. Конкретно в данном случае монтаж оборудования проводился московским подразделением ООО «Автономные Отопительные Системы» в период с декабря 2012 по сентябрь 2013 года параллельно с другими компаниями, ведущими строительные и отделочные работы. Разумеется, в зимнее время даже недостроенное здание требует отопления и вполне логично по возможности использовать для этого штатную котельную и уже установленное в ней оборудование.

Схема подключения. Последовательно подключенные котлы Viessmann Vitoplex 300 через гидрораспределитель соединены с насосными группами отдельных контуров отопления, вентиляции и ГВС. Для наглядности вверх (по схеме) уходят линии подачи (с насосами), снизу подходят линии «обратки» контуров. Насосы котлов, наоборот, установлены на «обратку»

Для начала была смонтирована временная схема отопления: котлы работали совместно с дизельными горелками, что позволило обеспечить теплоснабжение отдельных помещений, комфортную работу строителей, да и вообще возможность проведения различных видов строительных работ в холодное время года. Конечно, уровень сложности временной схемы был сравнительно небольшим, но при переводе на постоянную схему пришлось вносить некоторые изменения. Однако в сравнении с общим объёмом работ эти изменения были уже несущественными.

В дальнейшем дизельные горелки были заменены на газовые. И дизельные, и газовые горелки для данной модели котла — двухступенчатые, с поддувом, моделей Viessmann Vitoflame 100. Система управления каждого котла — достаточно простые контроллеры Viessmann Vitotronic 100 (тип GC1B). После полного монтажа менять их на более сложные не стали, вместо этого система была расширена дополнительными модулями, обеспечивающими возможность автоматического каскадного управления котлами и регулировки параметров со стороны пользователей. Также временные дымоходы были заменены на постоянные. На представленной фотографии котельной видны подключённые постоянные дымоходы, оборудованные шумоглушителями — «бочонками» большого диаметра, снижающими уровень шума на 15 дБ. Между постоянными дымоходами можно увидеть временные — два цилиндра, впоследствии закрытых заглушками.

В настоящее время (осень 2013 года) все работы, связанные с системами отопления, ГВС и вентиляции, на объекте завершены. В доме ведутся отделочные работы.

Реальный объект опубликован в журнале:
«Потребитель. Все для стройки и ремонта ОСЕНЬ-ЗИМА 2013 (№ 12` 2013)
ноябрь 2013 г.