Основа проекту будь-якої системи опалення та гарячого водопостачання - це теплова схема, по якій здійснюється складання розводки, підключення теплових генераторів, бойлерів і радіаторів. Тому темою даної стаття є теплова схема водогрійної котельні. Вивчивши цю інформацію, ви зможете побудувати водогрейную систему опалення, функціонуючу на генераторах тепла (котлах) будь-якого типу.

Проектування котельні в приватному будинку: загальні положення
Система теплопостачання працює цілодобово протягом майже 7-8 місяців, «спалюючи» в топках котлів десятки тисяч рублів. Тому всі домовласники прагнуть оптимізувати роботу системи. Причому посилити надійність конструкції і зменшити енергоємність опалювальних приладів допоможе точний розрахунок теплових схем водогрійних котелень, що виконується на етапі проектування.

Для цього потрібно, всього лише, прорахувати варіанти розміщення котла, розширювального бака, додаткового нагрівача, попутно визначившись з особливостями розводки і нюансами циркуляції.

Принципова теплова схема водогрійної котельні
• Схеми розміщення всіх компонентів системи в самому будинку. Цей документ стане в нагоді на стадії монтажу трубопроводу.
• Схеми розміщення опалювальних приладів, насосів, розширювальних баків та іншого обладнання. Цей документ під час складання водонагрівальної і опалювальної гілок водогрійної котельні.

• Специфікації на всі компоненти системи. Цей документ використовують у процесі закупівлі матеріалів і устаткування.

Причому всі три документа можна вмістити на одній принциповій схемі котельні, складеної в спрощеному вигляді (коли значки замінюються малюнками обладнання та запірно-регулюючої арматури). І далі по тексту ми розглянемо кілька різновидів таких схем.

Схема котельні приватного будинку: огляд можливих варіантів
Типові схеми котелень грунтуються на наступних варіантах теплових мереж:
• Відкритої різновиди, коли теплу рідину черпають з «місцевих» установок.
• Закритої різновиди, коли теплоносій опалювальної системи використовують ще для нагріву води.

Причому відкрита схема припускає додаткову витрату енергії на харчування «місцевої» водонагрівальної установки, але обходиться дешевше на етапі монтажу. Закрита схема котельні приватного будинку монтується складніше, але «харчується» від центрального котла. Причому за рахунок теплових насосів і проміжних випарників і конденсаторів в систему гарячого водопостачання скидають рідина практично питної якості, розігріту до 70-100 градусів Цельсія.

Тому в якості схеми водогрійної котельні, в більшості випадків, використовується саме закритий варіант, що з наступних вузлів:
• Основного котла, який нагріває воду для системи опалення та водогрійного контуру.
• Самого водогрійного контуру, циркулюючого усередині накопичувального бака.
• Контура системи гарячого водопостачання, замкнутого на накопичувальний бак.

У підсумку, накопичувальний бак працює, як звичайна батарея, що опалює не кімнати, а систему гарячого водопостачання. Тобто перед нами трохи незвичайний накопичувальний бойлер.
Система відкритого проточного гарячого водопостачання функціонує на основі двоконтурного котла, який пропускає по розігрівають змійовику або порцію води із системи опалення, або воду з системи гарячого водопостачання. Тобто, відкрита схема перетворює котел системи опалення в звичайну колонку. Причому оптимальний варіант відкритої водонагрівальної установки - це котел з двома спіралями, розташованими в окремих камерах згоряння.

Схема автоматизації котельні: і тепло, і дешево!
Автоматизовані котли обходяться в експлуатації дешевше звичайних опалювальних приладів. Адже стандартний прилад функціонує в одному режимі цілодобово, а «розумний» котел, оснащений спеціальним пристроєм, синхронизирующим режим роботи котла з потребами господарів будинку.

Простіше кажучи: автоматизований котел працює на повну потужність «коли потрібно» (ввечері, у вихідні дні), а «коли не потрібно» (по ночах або в робочий час) - практично не працює. У підсумку, можна заощадити від 30 до 50 відсотків енергії (і грошей, що витрачаються на опалення).

Тому кожна принципова схема водогрійної котельні крім інших елементів містить в собі ще й блок автоматичного управління, за допомогою якого вирішують такі завдання:
• Оптимізує температуру нагрівання залежно від пори року. Адже влітку приємніше користуватися теплою водою, а взимку в СГВ повинна циркулювати по-справжньому гаряча рідина.
• Керують роботою «контурами» опалювально-водогрійного котла. Адже більшість моделей обладнані лише однією «камерою згоряння». Тобто, в робочому стані знаходиться або опалювальна, або водонагрівальна гілка.

• Керують температурними режимами не тільки водонагрівача, а й опалювального блоку. Адже денні та нічні режими варто застосовувати і на опалювальної, і на водонагрівальної гілки.
• Коректують роботу насосів і систем циркуляції і / або рециркуляції в закритій схемі. Причому без цієї функції робота закритої системи нагріву води не можлива в принципі. Тобто, певний набір мікросхем або механічних керуючих елементів є в будь закритою схемою водогрійного котла.

Причому блок автоматичного управління може працювати в трьох режимах, а саме:
• В форматі пріоритету системи гарячого водопостачання. Тобто, коли вся потужність йде на водогрійний контур. Зазвичай цей режим задіяний в теплу пору року.
• В форматі змішаної роботи, коли функціонує або опалювальна гілка, або водонагрівач. Такий режим підтримується при проточному нагріванні води, що здійснюватиметься по відкритій схемі.

• В форматі роботи без пріоритетів, коли більша частина енергії йде на опалювальний контур, а деяка частина витрачається на обігрів води. Цей варіант управління рекомендований для закритих систем підігріву води.

Зрозуміло, всі вищезгадані режими можна реалізувати навіть в форматі одного пристрою. Тому систему нагріву води за допомогою котла вдається реалізувати і в проточному форматі (прямий нагрів відкритого типу в двоконтурні котлі) або в накопичувальному форматі (непрямий нагрів закритого типу в розширювальному баку).
Ця особливість водонагрівальних котельних дає можливість економити енергію і взимку, і влітку. Адже в холодну пору року можна скористатися непрямим нагріванням від розміщеного в баку паропроводу. А в теплу пору року можна черпати гарячу воду прямо з нагрівального контуру котла.

Захист водогрійних котлів від корозії
У висновку необхідно відзначити, що водогрійний контур котла системи опалення підданий більшим корозійних навантажень, ніж сама система обігріву житла. Димові гази можуть пошкодити теплообмінник, по якому циркулює розігріта вода.

Тому, в цілях нівелювання впливу каталізаторів корозійних процесів, теплоносій на вході в теплообмінник котла потрібно розігрівати до 60-70 градусів Цельсія.
Правда, цей захід обережності виправдана тільки у випадку використання сталевих теплообмінників, виготовлених з конструкційної сталі. Мідні або нержавіючі теплообмінники від корозії не страждають.