Система отопления и ГВС с использованием газового конденсационного котла Viessmann Vitocrossal 300 тип CM3

Специалисты «ТВН Инженерные системы» на объекте

Модернизация котельной – непростая задача даже для опытных специалистов. Нередко одной заменой устаревшего оборудования дело не ограничивается – приходится устранять серьёзные ошибки, допущенные предшественниками. С подобной ситуацией столкнулись специалисты компании «ТВН» на объекте в подмосковном посёлке Монаково, где им пришлось практически полностью воссоздавать котельную после некачественного проектирования и монтажа, выполненных другой организацией.

Исходные данные

Объект – частный жилой дом площадью 700 м2, расположенный в коттеджном посёлке «Монаково» вблизи Икшинского водохранилища. Дом двухэтажный со всеми коммуникациями, с комбинированным отоплением (радиаторы и тёплые полы), подключён к газовой магистрали. В здании уже была обустроена котельная, снабжавшая его теплом и горячей водой, однако при проектировании и монтаже оборудования были допущены ошибки, что привело к ряду проблем. Неоднократно возникали аварийные ситуации, связанные с работой горелки котла, температура была некомфортной из-за отсутствия качественного управления системой отопления. Жильцы дома испытывали нехватку горячей воды – котельная не могла в полной мере обеспечить их потребности.

Старая котельная в доме, выполненная с ошибками

Энергоэффективность котельной была низкой – вследствие того, что в качестве теплогенератора в ней выступал неправильно подобранный котёл с горелочным устройством, управление температурой подачи не было погодозависимым, также не было реализовано регулирование и управление отопительных контуров. Всё это приводило к перегреву дома и значительным затратам на топливо и электроэнергию. Управлять оборудованием приходилось вручную, необходимо было постоянно ходить в котельную для изменения температуры, что было неудобно для жильцов. Наконец, предыдущие исполнители не предприняли мер по обеспечению безопасности газового оборудования и системы отопления.

Накопившиеся проблемы подтолкнули владельца дома к решению провести полную модернизацию котельной, которая позволила бы перейти на качественно иной уровень энергоэффективности, безопасности и возможностей управления. А также к поиску профессиональной монтажной организации, выполняющей полный спектр услуг, включая проектирование котельной, поставку оборудования, монтаж и сервисное обслуживание – «всё из одних рук». После продолжительного мониторинга компаний, предоставляющих такие услуги, для уверенности в правильности своего выбора заказчик обратился в представительство компании Viessmann в России, где получил исчерпывающую информацию и принял решение доверить свой объект семейной инжиниринговой компании ООО «ТВН Инженерные системы».

Начало монтажа нового оборудования в котельной

Теплогенераторы

Основой котельной стал напольный газовый конденсационный котёл Viessmann Vitocrossal 300 тип CM3 мощностью 115 кВт. В отличие от обычных котлов, он получает тепло не только при непосредственном сгорании топлива, но и за счёт конденсации паров, содержащихся в дымовых газах. Этот процесс происходит тем интенсивнее, чем ниже температура обратного теплоносителя, поступающего в теплообменник, и КПД в конденсационном режиме может достигать 109%.

Котёл оснащён теплообменником Inox-Crossal, выполненным из нержавеющей стали. Особая конструкция Inox-Crossal обеспечивает не только эффективный нагрев теплоносителя, но и эффект самоочистки – конденсат, стекая по гладким поверхностям стенок теплообменника, смывает с них загрязнения.

Установка в корпус котла Viessmann Vitocrossal 300 тип CM3 горелки MatriX

Другое преимущество котла – современная модулируемая горелка MatriX. Благодаря широкому диапазону модуляции она позволяет котлу поддерживать оптимальную мощность в любой момент времени, а не работать с избыточной производительностью, зря растрачивая лишнее топливо. Регулятор Lambda Pro-Control адаптирует горелку к газу разного состава и качества и позволяет повысить эффективность сжигания топлива и снизить содержание вредных веществ в выбросах. Всё это делает котёл экономичным в эксплуатации, более экологичным, а также менее шумным.

Использование конденсата в качестве источника тепла даёт преимущество с точки зрения энергоэффективности, но также порождает и ряд проблем при организации работы котельной. В конденсате содержатся кислоты, поэтому котёл нельзя комплектовать обычным стальным дымоходом – он уязвим для коррозии. К счастью, более низкая температура дымовых газов конденсационных котлов позволяет применять пластиковые дымоходы – они не подвержены коррозии. Такой дымоход производства Viessmann установили и на объекте в Монаково, причём его удалось вывести в уже имеющийся в здании канал от прежнего дымохода – это сэкономило и время, и расходы.

Нейтрализатор кислот, через который проходит конденсат перед сливом в септик

Кислоты также могут представлять опасность для бактерий в септике. Чтобы не допустить этого, конденсат перед поступлением в систему канализации здания проходит процедуру нейтрализации.

В котельной также предусмотрен резервный теплогенератор – электрический котёл мощностью 15 кВт. В линейке котлов Viessmann на момент проектирования котельной электрических моделей не было, поэтому пришлось подбирать оборудование другой марки. Работать электрокотлу придётся только при блокировке основного теплогенератора – он обеспечит здание теплом и горячей водой и не даст системе отопления и водоснабжения замёрзнуть в случае аварии в холодную погоду.

Система отопления и водоснабжения

В доме разветвлённая система отопления со множеством контуров – она включает радиаторный контур, три контура тёплых полов для разных этажей, контур загрузки бойлера, предусмотрено и отопление гаража – отдельным контуром. В первоначальной версии котельной все они были подключены через кустарно выполненные распределительные коллекторы. Регулирование отопительных контуров не предусматривалось.

Насосные группы, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя в отопительных контурах, и бойлер Viessmann Vitocell 100-V тип CVA, греющий воду для системы ГВС

В нынешней версии котельной старые коллекторы сомнительного производства заменены новыми высокотехнологичными распределительными коллекторами марки HuchEnTEC. Они подключены к системе через гидравлический разделитель. Каждый контур обслуживает насосная группа. Всё перечисленное оборудование снабжено теплоизоляцией для снижения теплопотерь. А поскольку котельная расположена в цокольном этаже и радиаторов отопления в ней не предусмотрено, для обеспечения обогрева помещения есть открытые участки трубопроводов, которые компенсируют необходимую температуру.

Для подготовки горячей воды в котельную установили бойлер косвенного нагрева Viessmann Vitocell 100-V тип CVA ёмкостью 500 л, который заменил предыдущий 300-литровый водонагреватель. Новый бойлер выполнен из стали, от коррозии его внутреннюю поверхность защищает прочное эмалевое покрытие Ceraprotect, а магниевый анод продлевает срок службы самого покрытия. «Змеевик» теплообменника достигает дна ёмкости и отличается большой площадью теплообмена, что обеспечивает быстрый и более равномерный нагрев воды. Круговая теплоизоляция снижает теплопотери через корпус, и, что немаловажно для бойлера таких больших размеров, её можно фиксировать на водонагревателе уже после его установки в котельной. В бойлер интегрирован датчик температуры, позволяющий автоматике котла контролировать процесс нагрева воды в соответствии с заданными параметрами.

Монтаж закончен. Время проверок и настройки оборудования котельной. Благодаря реализованному удалённому управлению многое можно сделать прямо с планшета

И котёл, и бойлер оборудованы предохранительными клапанами, срабатывающими при опасном повышении давления в системе отопления и ГВС. Тепловое расширение теплоносителя и горячей воды обеспечивают расширительные баки Reflex с отсечной запорной арматурой (при необходимости можно демонтировать бак без слива теплоносителя из системы – например, при сервисном обслуживании или замене).

Разводка трубопроводов в котельной выполнена трубами и пресс-фитингами Viega разных видов. Так, для системы отопления была выбрана пресс-система стальных оцинкованных труб и фитингов Prestabo. Для системы водоснабжения использованы трубы и фитинги пресс-системы Sanpress Inox из нержавеющей стали. Даже газовая магистраль, подающая топливо в котёл, смонтирована с помощью пресс-фитингов – в данном случае это медные пресс-фитинги Viega Profipress G, они снабжены уплотнительными кольцами, специально рассчитанными на работу в газовых магистралях. Во всех пресс-фитингах Viega предусмотрен контур безопасности SC-Contur, который обеспечивает контроль обжатия фитингов – при проведении испытаний системы под давлением необжатые фитинги дают течь. Монтировали трубопроводы при помощи специального электрогидравлического пресс-инструмента. Он обжимает фитинги автоматически и за несколько секунд, что позволило сократить время монтажа и минимизировать риск ошибки.

Реализована и защита компонентов системы отопления от коррозии и шлама – для этого в начале подающей линии установлен деаэратор (сепаратор воздуха) Spirovent, а в конце подающей линии – дешламатор (сепаратор шлама) Spirotrap.

Проектирование и монтаж выполнены ООО «ТВН Инженерные системы», Россия, М.О., г. Долгопрудный, Новое шоссе, 56

Сайты: www.tvn-systems.ru и www.viessmann.ru

Безопасность

Поскольку в качестве топлива для котла применяется природный газ, в котельной реализована комплексная защита от утечки природного и угарного газа. Обнаружив утечку, система перекрывает питающую котёл газовую магистраль во избежание дальнейшего поступления газа в помещение. Система не требует повторной активации клапана после отключения электропитания – она включается автоматически и продолжает работать в прежнем режиме. Активировать клапан придётся, только если он сработал при утечке. Предусмотрен также контроль наличия газа в магистрали – в случае его отсутствия автоматика информирует об этом как пользователя, так и сервисную организацию, разослав им сообщения на электронную почту и SMS. Аналогичный алгоритм оповещения применён и в системе контроля давления в отопительных контурах: при падении давления ниже заданного значения автоматика блокирует работу котла и рассылает оповещения в формате SMS и писем на электронную почту пользователю и сервисной организации.

⇒ ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

Партнёр №1. Интервью с гендиректором «ТВН Инженерные системы» Владимиром Тетериным

Подключение оборудования к контроллеру Vitotronic 300 тип GW2B, установленному на котле

Управление

Одно из пожеланий заказчика касалось организации удобного и энергоэффективного управления системой отопления, причём с возможностью контролировать её работу как из дома, так и удалённо.

Основой системы управления стал собственный контроллер котла – Vitotronic 300 тип GW2B, уже поддерживающий функцию погодозависимого регулирования температуры подачи. Однако большое количество контуров отопления, которые также нуждались в регулировании, и периферийное оборудование требовали больше возможностей подключения, чем мог обеспечить один контроллер, поэтому в систему включили ещё один контроллер управления– Vitotronic 200-H тип HK3B, смонтировав его на стене котельной. Вместе два контроллера успешно выполняют все возложенные на них функции. Автоматика получает данные от датчика уличной температуры и корректирует мощность котла, чтобы не расходовать много топлива, когда в этом нет необходимости. Она также управляет приводами трёхходовых смесителей и насосами контуров с тем, чтобы поддерживать необходимую температуру и расход теплоносителя. Контроллеры позволяют не только задавать параметры кривых отопления, температур и режимов, но и создавать индивидуальные программы работы системы в разные временные промежутки.

Второй котроллер котельной, Vitotronic 200-H тип HK3B, и модуль Vitocom 100 LAN1. Ниже – питающий их ИБП. На заднем плане – резервный электрокотёл

Управлять системой можно не только из котельной, но и дистанционно из другого помещения – посредством настенного дистанционного пульта Vitotrol 300A. В нём есть встроенный датчик температуры, который служит ориентиром для корректировки работы котла. ЖК-дисплей Vitotrol 300A упрощает процесс настройки и отображает в реальном времени важные параметры системы отопления – температуру воздуха в доме и на улице, воды в контуре ГВС и т. д.

Реализовано также удалённое управление через сеть Интернет, для чего к автоматике котельной подключён модуль Vitocom 100 LAN1, он поддерживает через интернет-роутер связь с сервером Vitodata 100 и обменивается с ним данными. Пользователь со своей стороны может с помощью мобильных устройств – смартфона или планшета – связаться с сервером и получить доступ к управлению своей котельной, видеть параметры системы и изменять их по своему усмотрению. Это тоже открывает широкие возможности для экономии ресурсов. Например, можно на время отсутствия жильцов перевести систему отопления в энергосберегающий режим с пониженной температурой, а перед самым возвращением домой – через мобильное приложение зайти на сервер и задать комфортную температуру воздуха. Чтобы управлять системой отопления через Интернет, достаточно скачать специально разработанное приложение Vitotrol, разобраться в его интерфейсе не составляет труда – он повторяет интерфейс котлового контроллера и пользователю знаком.

Вся автоматика котельной запитана от электросети через ИБП. Он решает сразу несколько задач. Во-первых, ИБП поддерживает на выходе ток со стабильными заданными характеристиками, благодаря ему контроллеры надёжно защищены от скачков напряжения, которые могли бы им навредить. Во-вторых, в случае отключения электроэнергии в доме у автоматики за счёт резервного источника питания будет время на то, чтобы разослать пользователям и обслуживающей организации сообщения об этой проблеме.

Новая энергоэффективная котельная готова

Итоги

В результате проведённых работ заказчик получил новую высокотехнологичную котельную с большим потенциалом к экономии ресурсов, что немаловажно при постоянном росте цен на газ. Конденсационный котёл с модулируемой горелкой, погодозависимое управление и регулирование отопительных контуров, удалённое управление – всё это снизит расходы на топливо не в ущерб комфорту. Котельная работает в автоматическом режиме, при этом пользователи в любой момент могут проконтролировать её работу и поменять настройки по своему желанию из любой точки мира, где есть доступ в сеть Интернет. Кроме того, за счёт системы диспетчеризации котельная хорошо защищена от аварий – о неполадках мгновенно узнают специалисты обслуживающей организации и смогут в краткие сроки устранить их причины.

Редакция благодарит генерального директора компании ООО «ТВН Инженерные системы» Владимира Тетерина за предоставленные материалы.

ООО «ТВН Инженерные системы»
Россия, М.О., г. Долгопрудный, Новое шоссе, 56
Сайт: www.tvn-systems.ru

Интервью опубликовано в объединённом выпуске «Весна 2019» (№1’2019)
журналов «Инструменты» + «Всё для стройки и ремонта» + «GardenTools»
серии «Потребитель».

Архив всех выпусков в pdf-формате смотрите здесь.

Май 2019 года