Хочу установить у себя в доме газовое отопление. Что обеспечивает безопасную и безаварийную работу оборудования? Какие существуют требования к индивидуальным газовым системам отопления и их эксплуатации? Какому производителю автономного газового котельного оборудования можно отдать предпочтение?
С уважением, А. Савицкий
Мытищинский район
Источник опасности при эксплуатации
Природный газ в силу своей доступности и относительно низкой стоимости наиболее предпочтителен для индивидуального отопления, поскольку обладает чрезвычайно высокими потребительскими качествами. Но
Проблему обеспечения безопасного функционирования газового котла следует рассматривать в рамках эксплуатации индивидуальной системы отопления в целом. В ее состав, помимо теплогенератора, входят: трубопроводы, насосы,
Газовый котел — не только сложный с инженерной точки зрения прибор, но и источник потенциальной опасности (см. табл.), нуждающийся во всесторонней, многоступенчатой защите со стороны автоматики и структурных элементов отопительной системы, организационно представляющих его систему безопасности. Естественно, что к такой автоматике предъявляются особые и весьма строгие требования.
Основное назначение систем безопасности — оградить котел от нештатной работы, а пользователя — от аварий и несчастных случаев. Подобные системы представлены автоматикой защиты, а также структурными элементами: расширительным баком, предохранительным клапаном, воздушным клапаном, датчиком на содержание оксида углерода, датчиком на содержание природного газа и др., служащими для обеспечения оптимальных условий функционирования теплогенератора (без их наличия «умная» котловая автоматика блокирует его работу).
В процессе эксплуатации котла наиболее опасным является самопроизвольное затухание горелки и, как следствие, поступление газа в помещение.
Вероятными причинами затухания могут быть:
- падение давления газа в сети ниже допустимого (или кратковременное прекращение подачи газа);
- отсутствие тяги в дымоходе;
- отключение питающего напряжения;
- погасание запальника.
Такие ситуации требуют немедленного прекращения подачи газа к горелке. В современных отопительных котлах эту функцию призван выполнять целый ряд автоматов: датчик контроля наличия пламени, датчик контроля тяги, устройство блокировки котла при отключении газа (снижении давления ниже допустимого), устройство отключения котла при пропадании электропитания, устройство отключения котла при снижении объема теплоносителя. Все они входят в систему безопасности котла.
Принципы действия систем обеспечения безопасности
Минимальный набор автоматики должен обеспечить индикацию наличия пламени, тяги в дымоходе и выключение котла при любой аварийной ситуации. Поскольку основным способом обеспечения безопасности является контроль пламени, следует рассмотреть его более подробно. Принцип работы такой автоматики может быть различным. В простейшем виде он осуществляется следующим образом. После открытия клапана подачи газа с помощью пьезозажигания запускается запальная горелка (в современных котлах эта функция выполняется с помощью одной кнопки). При розжиге запальника основная горелка автоматически заблокирована.
Дальнейшее управление газовым клапаном осуществляется либо за счет напряжения, возникающего при нагреве термопары, постоянно находящейся в пламени запальной горелки котла, либо за счет нагрева дополнительного термогенератора (более мощный источник энергии, чем термопара) от пламени основной горелки. И в том, и в другом случаях выработанное этими устройствами напряжение передается на катушку электромагнитного газового клапана.
Напряжение, выработанное термопарой (термогенератором), удерживает клапан в открытом состоянии, обеспечивая таким образом поступление газа на запальную и основную горелки. Как только напряжение исчезает (гаснет запальная горелка), клапан немедленно перекрывает подачу газа. Напряжение, вырабатываемое термогенератором, позволяет регулировать подачу газа, увеличивая или уменьшая температуру теплоносителя.
Сегодня в большинстве современных котлов (например, ARISTON АСО или MICROGENUS PLUS) применяется иная, еще более чувствительная система — ионизационная. Принцип ее работы основан на электропроводных свойствах пламени. На нем же построена и система розжига горелки.
Для предотвращения опасности перегрева система отопления оснащается датчиком давления теплоносителя.
Он контролирует работу циркуляционного насоса и отключает котел в случае его блокирования.
Затухание горелки может стать причиной другого негативного явления. Остановка котла, особенно в зимний период времени, грозит размораживанием водяного контура теплогенератора и системы отопления в целом. Избежать этого пагубного явления поможет автоматика защиты от замерзания, которая в случае падения температуры теплоносителя ниже +5°С самостоятельно разжигает котел и отключает его только после того, как температура достигнет +15°С.
Расширительный бак вступает в работу, когда нагретый в отопительной системе теплоноситель увеличивается в объеме. Без этого важного элемента могут потечь трубы и даже лопнуть обечайка котла. Бачок открытого типа устанавливают, как правило, на чердаке и утепляют.
Более современные расширительные устройства закрытого типа, выполненные в виде капсулы шарообразной или овальной формы, могут размещаться рядом с теплогенератором. Такой бак разделен внутри герметичной мембраной на две части — воздушную и жидкостную. При увеличении объема теплоносителя в системе отопления мембрана растягивается в сторону воздушной части (воздух сжимается), позволяя жидкости занять освободившееся пространство. При снижении температуры уровень воды в системе восстанавливается, воздух выдавливает излишки теплоносителя назад в систему, и мембрана занимает первоначальное положение.
Бачок закрытого типа обладает рядом преимуществ по отношению к «открытым» аналогам: в нем не происходит соприкосновения теплоносителя с воздухом, жидкость не испаряется и не окисляется кислородом (продукты взаимодействия не разъедают внутреннюю поверхность теплообменника, трубопроводов и радиаторов), кроме того, такой бак можно разместить в любой точке системы.
Перед запуском котла полагается стравливать скопившийся или попавший при заполнении системы отопления теплоносителем воздух, однако в процессе нагрева он появляется вновь (растворимость газа в жидкости с ростом температуры падает). Образовавшиеся пузырьки создают воздушную пробку, которая мешает прохождению жидкости по трубам и радиаторам, препятствуя циркуляции теплоносителя. Наличие воздушного клапана позволяет автоматически выводить воздух из системы (клапан может устанавливаться отдельно или присутствовать в конструкции циркуляционного насоса).
Требования нормативных документов
Сегодня, по действующим строительным нормам, в помещении, оснащенном котлом, рекомендуется устанавливать газоанализатор, предупреждающий об утечке, и аварийный электроклапан для экстренного отключения подачи газа. В домах, где применяется поквартирное отопление, эти требования являются обязательными для каждой квартиры.
Котельное оборудование подлежит ежегодному обслуживанию специалистами сервиса, что позволяет снизить риск нештатных ситуаций до минимума.
При выборе места для котла (на этапе проектирования) следует руководствоваться требованиями СНиП
— площадь помещения — не менее 4 кв. м на один котел;
— высота потолков — не менее 2,5 м;
— внешняя дверь — шириной не менее 80 см;
— окно естественного освещения (на каждые 10 куб. м помещения — 0,3 кв. м окна);
— отверстие для притока наружного воздуха — не менее 8 кв. см на 1 кВт номинальной мощности котла, или 30 кв. см на 1 кВт — в случае притока воздуха изнутри здания;
— при проектировании и строительстве дымоходов для обеспечения достаточной тяги и отсутствия задувания (возникновения обратной тяги) целесообразно выводить верхний срез дымохода выше конька крыши. В любом случае верхний срез дымохода должен быть не ниже условной поверхности обратного конуса 1:3;
— дымоход (или дымоходы — при установке двух котлов) должен иметь сечение, соответствующее устанавливаемому оборудованию (для котла с открытой камерой сгорания, до 30 кВт достаточно трубы диаметром 130 мм, для 40 кВт — 170 мм). В любом случае площадь сечения дымохода не должна быть меньше площади выходного сечения дымохода котла;
— в каждом дымоходе должно быть ревизионное отверстие, расположенное ниже входного отверстия дымохода не менее, чем на 25 см;
— канал естественной вентиляции в верхней части помещения;
— введенные прямая и обратная трубы системы отопления;
— ввод трубопровода холодного водоснабжения;
— введенная труба внутренней разводки горячей (бытовой воды);
— канализационный сток;
— источник электропитания, размещенный на отдельном АЗС (автомате защиты сети) вводного щитка 220В, 20А;
— введенный проводник домового контура заземления.
Полное сгорание газа возможно при определенном соотношении
Поскольку необходимый для сгорания газа воздух берется в том же помещении, где и установлен котел (исключение — котлы с закрытой камерой сгорания), то оно должно обеспечивать приток воздуха снаружи в пределах 30 куб. м/ч. Именно такое количество требуется для полного сгорания 2,5 куб. м/ч газа, чтобы получить среднее значение тепловой мощности приблизительно 20 000 ккал/час или 23,3 кВт.
При недостатке воздуха топливо не сгорает полностью и в результате образуется оксид углерода — СО, угарный газ, вещество без цвета и запаха.
Горение газа с недостатком воздуха повышает его потребление и, следовательно, затраты энергоносителя на нагрев. В данной ситуации владелец должен обеспечить беспрепятственный доступ воздуха в помещение с работающим котельным оборудованием.
Дымоудаляющие и огнезадерживающие клапаны
Для безопасности работы газового оборудования на рынке имеется широкий спектр дымоудаляющих и огнезадерживающих клапанов.
Клапаны дымоудаления предназначены для автоматического удаления продуктов горения из различных закрытых помещений в случае возникновения пожара и необходимы для построения аварийных противодымовых систем вентиляции.
Огнезадерживающиие клапаны предназначены для автоматической блокировки распространения продуктов горения при пожаре по воздуховодам, шахтам и каналам систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
Меры безопасности при эксплуатации
Как уже говорилось, потенциальным источником опасности могут стать неверные действия владельца при эксплуатации котельной. Требования мер безопасности достаточно просты, но обязательны для выполнения:
— нельзя хранить в помещении, где установлен котел, взрывоопасные и легковоспламеняющиеся материалы (бензин, краски, растворители, бумага и т.д.);
— при запахе газа закрыть кран на вводе в котел и не производить
— не прислоняться и не прислонять предметы к корпусу работающего котла (минимальное расстояние — 20 см);
— не допускать наличия препятствий на линии подачи воздуха к отопительному котлу;
— периодически проверять давление воды в системе;
— во избежание возникновения термических напряжений и повреждения теплообменника производить подпитку только охлажденного котла;
— защитную крышку на смотровом окошке котла держать закрытой во избежание выхода отходящих газов;
— не производить самостоятельных действий с датчиком тяги.
Чему отдать предпочтение
Очевидно, что в идеальном варианте современный котел индивидуальной системы отопления должен иметь следующий комплект устройств контроля и безопасности:
— электронная система самодиагностики;
— ионизационный контроль наличия пламени;
— система защиты от блокировки насоса (включается каждые 24 часа);
— защитный термостат от перегрева воды в первичном теплообменнике;
— датчик тяги для контроля за безопасным удалением продуктов сгорания (пневмореле — для моделей с закрытой камерой сгорания, термостат — для моделей с открытой камерой);
— прессостат в системе отопления (срабатывает при недостатке давления воды или при блокировке насоса);
— предохранительный клапан в контуре отопления (3 атм.);
— система защиты от замерзания в контуре отопления (срабатывает при понижении температуры теплоносителя до 5°С);
— система снижения
Сегодня большинство мировых производителей котельного оборудования оснащают свою технику всеми вышеперечисленными устройствами. Например, газовые котлы ARISTON UNO, TХ, Genia Maxi, Microgenus Plus System снабжены электронным розжигом с ионизационным контролем пламени в режиме отопления и ГВС, электронным управлением, системами защиты циркуляционного насоса от блокировки, контролем за удалением продуктов сгорания и автоматической диагностикой, а также защитой от недостаточного давления в системе, замерзания и образования накипи. При дополнительном подключении к любому из этих теплогенераторов цифрового программатора Clima Manager у владельца появляется возможность не только дистанционно управлять процессом отопления, но и автоматически диагностировать узлы системы и определять неисправности с отображением информации на дисплее, что также повышает безопасность эксплуатации системы, а, следовательно, жилища в целом.
(В статье использованы материалы и фото, предоставленные
Подготовил А. Сватков
