Самым распространенным способом получения энергии остается сжигание органического топлива. Для его обеспечения необходимо подавать кислород в область горения. Решается эта задача непрерывным и достаточным проветриванием помещения, в котором установлен отопительный котел. Качественно выполненная вентиляция в котельной не только обеспечивает эффективную работу автономной системы отопления частного дома, но и сохраняет жизнь и здоровье жильцов, так как не дает проникнуть в жилую зону опасным продуктам сгорания топлива.
Для нормальной работы отопительного оборудования, сжигающего газ, требуется постоянный приток воздуха. Его должно хватать не только на поддержание процесса горения, но и на удаление дымовых газов.
Для обеспечения нормального воздухообмена котлу небольшой мощности в старом здании обычно хватает естественной вентиляции топочной комнаты. Воздух сюда поступает из неплотностей в дверях и окнах, а также через другие незаделанные щели. Если же котельная имеет герметичные двери и окна, ей требуется дополнительное вентилирование – естественное или искусственное.
Существуют два типа вентиляции: естественная и принудительная. Первый наиболее простой, обеспечивается открытыми окнами и форточками, отверстиями в дверях и под ними, искусственными сквозняками и воздушными каналами в стенах. Принудительная система требует применения вентилятора. Она бывает приточной и вытяжной. В соответствии с государственными правилами и нормами, в помещениях жилого дома должна быть установлена вентиляция, поэтому перед их владельцами стоит проблема выбора оптимального типа. Обе системы успешно применяются в котельных частных домов, но между ними существуют принципиальные различия.
Естественную вентиляцию обеспечить проще и дешевле. Достаточно в нижней части наружной стены проделать заборное отверстие, диаметр которого будет зависеть от мощности котла и не может быть меньше 15 см. Подача воздуха регулируется задвижкой (штибером), смонтированной на воздуховоде. В верхней части стены прорезается отверстие для выведения загрязненного воздуха. Примечательно, что вентиляция естественного типа для котельной дома энергонезависима, однако критична к погодным условиям и трудноуправляема.
Из соображений безопасности, в котельной запрещено устанавливать приточную часть принудительного проветривания, так как при сбое в работе котла горючий газ или продукты сгорания топлива попадут в жилую зону дома. Вытяжная вентиляция, удаляющая наружу опасные вещества, в этом случае будет служить дополнительной страховкой. Принудительные системы позволяют гибко управлять климатом в помещениях дома, но являются энергозависимыми и дорогими.
Естественная вентиляция
Для котла мощностью до 30 кВт естественную вентиляцию сделать несложно. Для этого в нижней части стены (25-30 см от пола) нужно пробить отверстие на улицу диаметром 10-15 см и вставить в него пластиковую трубу.
Для защиты приточного вентканала от мусора на него одевают пластиковую или металлическую сетку с мелкой ячейкой (1-2 мм). Изнутри на этот воздуховод ставят обратный клапан (он не дает воздуху выйти наружу). Точно также обустраивается вытяжное отверстие. Обратный клапан на него ставить не нужно, а вот прикрыть снаружи козырьком от попадания дождя и снега весьма полезно.
Приточное отверстие следует располагать как можно ближе к топливнику котла, чтобы воздух сразу шел в камеру сгорания и не «гулял» по всему помещению котельной. Вытяжку лучше пробить прямо над котлом, чтобы продукты горения сразу уходили на улицу.
Искусственная вентиляция
Поскольку работа естественной вентиляции плохо поддается регулировке и зависит от погодных условий, для мощных котлов (более 30 кВт) в частном доме ставят искусственную систему вентиляции. Схема ее работы включает два электровентилятора: приточный и вытяжной.
Их производительность (м3/ час) выбирают, исходя из требований 3-кратного воздухообмена в топочной. Измерив высоту, ширину, длину помещения и перемножив полученные цифры, мы получим внутренний объем. Умножив его на 3, мы определим объем воздуха, который вентиляторы должны закачать в топочное помещение и отвести из него.
Самыми жесткими являются требования к газовым котельным. Вытяжка должна обеспечивать расход воздуха из расчета трехкратного обмена за 1 час. Это означает, что в течение часа воздушная среда в комнате полностью обновится трижды. Подсчет простой: умножением площади на высоту определяется объем помещения, после чего результат умножается на 3. Как правило, в частных домах и коттеджах вытяжку организовывают естественную, через вертикальную шахту или трубу.
Основные требования к вентиляции
Чаще всего котлы систем отопления коттеджей устанавливаются в отдельных помещениях — котельных. Иногда для них создаются специальные пристройки. Кроме норм пожарной безопасности, обязательно должны выполняться требования к вентиляции, чтобы обеспечивать приток свежего воздуха к топке и своевременно удалять продукты сгорания. Порядок воздухообмена в помещениях с различным видом органического топлива регламентирован государственными нормами и правилами (СНиП). В случае их несоблюдения, органы надзора не дадут разрешение на эксплуатацию.
Не удивительно, что требования к вентиляции газовой котельной в жилом доме являются наиболее строгими. В данном случае для жильцов опасность представляют не только вредные продукты сгорания, но и само топливо — газ. Более мягкие условия выдвигаются для монтажа маломощных газовых котлов (до 30 кВт). Для них не обязательно отводить отдельное помещение, можно устанавливать в жилой зоне, например — на кухне. Нормативы, актуальные для газового оборудования, в полной мере подходят для котлов, использующих иные виды горючего.
При монтаже вентиляции следует придерживаться правил:
1. Высоту потолков в комнате для отопительного оборудования не разрешается делать ниже 6 м. Так как буквально выполнить это требование в частном домовладении сложно, допускается решение проблемы за счет увеличения интенсивности вентилирования котельной. Каждый недостающий метр высоты надо компенсировать ростом воздухообмена на 25 %.
2. Кроме того, согласно СНиП в котельных должна предусматриваться вентиляция, обеспечивающая полную замену трех объемов воздуха в помещении в течение 1 часа. При этом не учитывается объем, необходимый для обеспечения горения котла.
3. Если естественная вентиляция не справляется с замещением воздуха в котельной, то потребуется установить систему принудительного типа.
Особо внимательным и осторожным следует быть при проектировании систем высоких домов. Удачно спланированная и качественно смонтированная в котельной коттеджа приточная вентиляция на 2 этажа должна подавать нужное количество воздуха для обеспечения устойчивой работы котла, а выводящая система — своевременно удалять отработанные газы наружу через общий вытяжной канал здания.
В свою очередь, задачей приточной вентиляции котельной есть компенсация вытяжного воздуха и подача воздушной смеси для процесса горения. Эту смесь забирает теплогенератор, а потом выбрасывает вместе с продуктами горения посредством дымохода. Соответственно, расход приточного воздуха – это сумма расходов воздушной смеси для вытяжки и на горение, что и прописано в нормах.
Чтобы обеспечить необходимое количество притока, во входные двери встраивается переточная решетка. Сквозь нее воздушные массы, побуждаемые работой вытяжки, поступают в котельную частного дома. Решетку можно встроить как в наружную дверь, так и во внутреннюю, благодаря чему в котлы поступит подогретый воздух и эффективность их работы повысится.
В ситуации с агрегатами на жидком топливе рекомендуется соблюдать такие же требования к вентиляции котельной, как и при работе на природном газе. Здесь так же нужен воздух для сжигания и для вентиляции, поскольку вместе с топливом в помещение будет попадать пыль, грязь от угля и вредные пары от солярки. Исключение – электрокотел, ему не нужен ни дымоход, ни воздух для сжигания, ни вентиляция. Достаточно задействовать схему с однократным естественным воздухообменом.
Необходимые расчеты
Точный и грамотный расчет вентиляции — важный этап проектирования системы отопления. Профессиональные инженерные вычисления учитывают размеры топочного помещения, технические характеристики и место монтажа оборудования. Проектирование котельной частного дома проще. Требуется определить следующие параметры:
• Геометрические размеры помещения (длина, ширина, высота).
• Скорость воздушного потока. Она не должна быть меньше 1 м/с.
• Коэффициент усиления воздухообмена, обусловленный разницей между допустимой высотой помещения (6 м) и ее реальным значением.
Определив их, можно рассчитать оптимальный диаметр приточных и вытяжных каналов системы вентиляции. Для помещения с габаритами 4×3×2,8 м (длина, ширина, высота) расчеты выглядят так.
1. Перемножением параметров помещения вычисляется его объем. Он равен 33,6 м3.
2. Определяется коэффициент увеличения воздухообмена котельной: (6 — 2,8) * 0,25 + 3 = 3,8.
3. Находится объем воздуха, который надо заместить в течение часа: V = 3,8 × 33,6 = 128 м³.
4. Площадь сечения канала, который должна иметь вентиляция вытяжная в котельной коттеджа, рассчитывается по формуле: F = 128/3600 = 0,035 м2.
5. Полученное значение площади переводится в диаметр, так как на практике чаще используют вентиляционные трубы круглого сечения: D = 2 sqrt (S / π) = 211 мм.
Исходя из найденного значения, подбирается вытяжная труба с самым близким стандартным диаметром (200 мм). Размер приточного отверстия также будет соответствовать этим параметрам. В инженерной документации можно найти уже готовые таблицы подбора вытяжных труб, исходя из требуемого расхода воздуха.
Установка своими руками
Грамотное устройство вентиляционной системы котельной включает в себя три обязательных этапа: подготовку технического проекта, монтаж оборудования и проверку работоспособности. При планировании учитывается производительность вентиляционной установки, длина воздушных каналов и тепловая мощность котла. Монтируя воздуховоды, надо помнить, что их расположение зависит от используемого типа воздухообмена. Горизонтальные трубы следует устанавливать только в системах с принудительным. При этом их длина связана с мощностью установленного оборудования. В любом случае каналы должны быть прямыми, без изгибов и поворотов. Естественные системы разрешается оснащать лишь вертикальными воздушными видами, длина которых не может быть меньше 3 м.
Окончив монтаж системы вентиляции и отопления частного дома, надо проверить работоспособность всех ее функциональных элементов. Требуется убедиться в отсутствии протечек теплоносителя, обратной тяги и тепловых потерь, измерить КПД котла и концентрацию угарного газа в топочной. Для обеспечения достоверности замеров их надо проводить лишь спустя 24 часа после запуска отопления и воздухообмена. С целью повышения безопасности работы котельной и эффективного удаления из нее продуктов сгорания, полезно дополнительно использовать пожарную вентиляцию и специальную систему борьбы с задымленностью.
