Безопасная «поквартирка»
Опубликовано: 31 января 2017 г.
159
Часто, концентрируя внимание на преимуществах систем поквартирного теплоснабжения, в тени оставляют специфические требования к безопасности их функционирования. По умолчанию предполагается, что, хотя использование магистрального газа и требует соблюдения целого ряда правил, пренебрежение которыми чревато серьезнейшими авариями, при обращении с ним уже накоплен солидный опыт, служащий определенной гарантией безопасности. Опыт этот, базирующийся на длительной эксплуатации в квартирах газовых плит и проточных водогрейных агрегатов (газовых колонок), на бытовом уровне механически распространяется и на оборудование поквартирного теплоснабжения, что в принципе неправильно.
Котлы, применяемые в системах «поквартирки», относятся к принципиально другому типу теплогенерирующего оборудования. Например, на кухне можно размещать приборы мощностью только до 35 кВт (рис. 1). Предъявляемые к их безопасному функционированию требования более жестки, чем к традиционным газовым приборам, и по ряду критических параметров специфичны.
Рис. 1. Теплогенератор на кухне многоквартирного дома
Связано это, во-первых, с тепловыми мощностями в десятки киловатт, во-вторых, с использованием современных систем автоматического регулирования и, в-третьих, с работой этих систем теплоснабжения в непрерывном, круглосуточном режиме, постоянный контроль за которыми, по крайней мере затруднителен, а то и невозможен. Понятно, что в таком режиме ни газовые плиты, ни водогрейные колонки никогда не работают.
Рыночная ниша для внедрения систем поквартирного отопления достаточно широка – реконструируемое ветхое жилье, реализация различных федеральных и региональных целевых программ, коммерческие проекты. На практике ограничения на «поквартирку» накладывает этажность домов (не более девяти этажей), необходимость установки таких систем во всех квартирах, лоббирование теми или иными структурами централизованного отопления. Требуются и первоначальные финансовые затраты на закупку оборудования и его монтаж.
Рис. 2. Настенный котел Main Four
Способствует продвижению систем поквартирного отопления разработка и поставка на российский рынок котельного оборудования, ориентированного на использование именно в таких системах. В частности, компанией BAXI для поквартирного отопления с учетом российской нормативной базы была спроектирована серия настенных двухконтурных котлов серии Main мощностью 24 кВт с битермическим теплообменником, а пять лет назад – выпущена серия настенных котлов Main Four (рис. 2) с ЖК-дисплеем и кнопочным управлением мощностью 24 и 18 кВт.
«Блоки» безопасности
Организация и эксплуатация систем поквартирного отопления в России сталкивается с некоторыми трудностями. Их можно сгруппировать в три блока, каждый из которых, относясь к специфическому кругу задач, в то же время содержит обязательный элемент безопасности для потребителя систем поквартирного отопления.
Первый блок – проблематика, возникающая еще на этапе проектирования и связанная с существующей отечественной нормативной базой, традиционно по большей части ориентированной на применение централизованной системы теплоснабжения. Но в целом можно отметить и положительную динамику в этой специфической области, постепенного разрешения ряда коллизий, возникающих при монтаже систем поквартирного отопления в многоэтажных домах (рис. 3). Так, еще несколько лет вопрос о допустимости отвода дымовых газов через стену решался в разных регионах и даже городах по-разному.
Рис. 3. Коллективные дымоходы в доме с поквартирным отоплением
Второй блок связан с тем, что эксплуатация в непрерывном режиме достаточно мощного теплогенерирующего оборудования осуществляется технически малоподготовленным пользователем. Впрочем, и здесь повышение качества и надежности систем электронного управления во многом элиминируют проблемы: в общем-то сегодня массовому пользователю и не нужно заботиться о том, что еще 15–20 лет назад вызывало серьезные сложности. Однако полноценные электронные системы безопасности, диагностики и регулирования, адаптированные к отечественной эксплуатационной специфике, существенно (на 15–20 % и более) повышают стоимость устанавливаемого оборудования.
Третий блок, прямо коррелирующий с предыдущим в области безопасности, – регламентные сервисные работы. Причем если в период действия гарантии их проведение носит императивный характер, то по истечении гарантийного срока они могут определяться разного рода соглашениями. При этом очевидно, что своего рода техническое обслуживание поквартирного отопления никак не может быть предметом доброй воли того или иного потребителя.
Поэтому заключение договора на сервис газового котла – один из обязательных пунктов при разрешении на его эксплуатацию.
Сервисный договор как основа безопасности
Практика «поквартирки» предлагает разные пути для реализации грамотного сервиса установленного оборудования – от организации обучения специалистов газовых служб и монтажных организаций до заключения договоров на сервисное обслуживание специалистами компании-поставщика оборудования. Такой строгий подход объясняется повышенной взрыво- и пожароопасностью котлов, использующих магистральный газ, при неграмотном монтаже и нарушении условий эксплуатации.
В настоящее время реализуются три сервисных алгоритма. При первом компания, выполняющая монтаж оборудования, заключает с ТСЖ (товарищество собственников жилья, управляющая компания или аналогичная структура) соответствующее соглашение-контракт, в котором оговариваются ее дальнейшие обязательства и стоимость их исполнения.
При втором варианте, для реализации которого необходимо наличие мощной газовой службы с разветвленной структурой и штатом квалифицированного персонала, – сервис полностью берет на себя эта организация. И договор заключается с ней.
Третий вариант, пока более редкий, но перспективный, при котором сервисные функции делегируются застройщику. Последний создает собственную специализированную лицензированную сервисную службу с соответствующей инфраструктурой. Очевидно, что рациональность такого варианта находится в прямой функциональной зависимости от объемов вводимой в эксплуатацию «поквартирки». И последний вариант сервиса обычно реализуется при комплексной массовой застройке.
Практически все крупные компании, как зарубежные, так и отечественные, поставляющие на российский рынок газовые котлы, имеют свои центры технического обслуживания. В большинстве случаев центры, обслуживающие импортные котлы, организуются непосредственно на базе и в структурах генеральных дистрибьюторов компаний-импортеров. Реже те же работы осуществляют сервисные центры, создаваемые на базе региональных монтажных организаций или дилеров.
Компания-производитель или ее генеральный дистрибьютор заключают с соответствующим сервисным центром договор. Его работники должны пройти необходимое обучение, получив лицензию на проведение ремонта и технического обслуживания соответствующего теплогенерирующего оборудования. Его производитель при этом снабжает сервисный центр необходимой информацией, организует теоретические и практические занятия, а также может предоставлять склады запасных частей.
Очевидно, что одной из главных функций центров технического обслуживания является грамотный монтаж, пусконаладочные работы поставляемого оборудования и выдача рекомендаций для его последующей эксплуатации.
Обычно сервисный центр предлагает своим клиентам несколько вариантов договоров. Например, если потребитель – покупатель оборудования, поставляемого фирмой, при которой организован сервисный центр, то, прежде всего, с таким клиентом заключается гарантийный договор. Все гарантийные работы по замене или ремонту оборудования вследствие заводского брака выполняются сервисными центрами бесплатно, а на регламентное техническое обслуживание этого же оборудования заключается отдельный сервисный договор. И от его наличия в общем случае зависит делегирование сроков гарантии, устанавливаемых на оборудование производителем.
Например, немецкая компания Wolf дает гарантии на свои котлы до шести лет и два года на горелки и котловую автоматику только при осуществлении монтажа лицензированными специалистами и дальнейшего соблюдения условий эксплуатации. Дилер этой компании предоставляет своим клиентам те же сроки гарантии также только при условии заключения дополнительного сервисного договора на регламентное и аварийное техническое обслуживание. При отсутствии таких договоров сроки гарантии сокращаются до года.
Дымоход и дымоотвод
Целый ряд проблем связан с организацией систем отвода продуктов сгорания. На первом этапе внедрения систем поквартирного отопления в России довольно часто применялись более дешевые одноконтурные котлы с открытой камерой сгорания. В настоящее время это считается недопустимым, так как такие котлы выжигают кислород из воздуха внутри помещения, что при нарушении вентиляции чревато опрокидыванием тяги, и часто не соответствуют требованиям пожарной безопасности. Поэтому наибольшее распространение получили в системах поквартирного отопления двухконтурные котлы с закрытой камерой сгорания и принудительным удалением дымовых газов. Так, в СНиП 41-01-2003 указывается, что в многоквартирных домах следует применять теплогенераторы с закрытой (герметичной) камерой сгорания.
В этом случае такая камера изолирована от внутренней среды, забор воздуха для горения производится снаружи здания через воздуховод (обычно коаксиальный), через который принудительно выводятся продукты сгорания. Существуют различные схемы реализации систем забора воздуха и дымоотвода (рис. 4). При этом нормативно регламентируется количество присоединяемых к нему систем поквартирного отопления как по горизонтали, так и по вертикали. Согласно СНиП 41-01-2003, к одному коллективному дымоходу можно присоединять не более восьми теплогенераторов и не более одного такого прибора на каждом этаже.
Рис. 4. Участок присоединения теплогенератора к коллективному коаксиальному дымоходу
Определенные трудности у проектировщиков вызывает и организация отопления нежилых помещений – подвалов, лестничных клеток и т.п., находящихся в совместном пользовании жильцов. Причем установка теплогенератора для подъезда требует и сооружения отдельного дымохода. Это влечет не только дополнительные затраты, но и не всегда возможно в соответствии с принятыми нормами. Например, в этом случае требуется установка системы контроля загазованности с автоматическим отключением подачи газа при достижении опасной его концентрации в воздухе.
Российская специфика
Своего рода подводные камни надежности поквартирного отопления в нашей стране – пониженное давление газа на входе в горелку, скачки напряжения в электросети и повышенная жесткость воды. Косвенно эти нештатные параметры сказываются и на безопасности эксплуатации.
Так, перепады напряжения часто выводят из строя автоматику котла. Такой проблемы не возникает при отоплении энергонезависимым котлом. Но отсутствие в его управлении электроники и независимость от электрической сети приводят к утрате таких преимуществ, как экономия топлива (за счет работы котла в гибком автоматическом режиме), автоматический контроль теплового режима в помещении, дистанционное управление режимом работы и др.
Впрочем, регулирование работы таких котлов вполне адекватно может осуществляться термостатом, а необходимое электропитание автоматики (600 мВ – электропитание для газового клапана и термостатов) обеспечивается за счет встроенной термопары. Дистанционное управление также возможно, для этого используется выносной настенный термостат или любое другое устройство, согласованное по нагрузке.
Аналогично осуществляется регулирование работы котлов, имеющих упрощенную электрическую схему без чувствительной к стабильности электропитания электроники, но с термопарой безопасности – контроля наличия пламени. Таким образом, электронные блоки, наиболее подверженные повреждениям при перепадах напряжения, отсутствуют. И при некотором снижении уровня комфортности надежность системы в целом увеличивается.
Защититься от перепадов напряжения в электросети можно также, установив на входе в котел стабилизатор напряжения. Однако при возникновении «пиковых» перепадов, например, при работающей электросварке, электронику, к сожалению, гарантированно не сможет защитить и стабилизатор. Поэтому, например, компания Mora при адаптации своих котлов к российским условиям эксплуатации вообще отказалась от использования часто выходящих из строя электронных плат.
При статическом давлении газа на входе горелки котла 120 мм вод. ст. динамическое может снижаться и до 50. Некоторые модели котлов работоспособны и при давлении газа на выходе горелки (до 50 мм вод. ст. и ниже), но производительность их при этом значительно снижается.
Проблема низкого давления газа частично решаема при использовании наддувных (вентиляторных) горелок с предварительным смешением воздуха и газа. Котлы с такими горелками также более экономичны за счет автоматического поддержания оптимальных параметров горючей смеси (коэффициента избытка воздуха), их характеризует и сниженная эмиссия NOx.
Уменьшение жесткости воды, необходимое для предотвращения образования накипи в контуре ГВС, требует применения оборудования, использующего фильтры обратного осмоса или обработку на ионообменных смолах. Но дозированное внесение в систему ГВС антинакипинов, например, полифосфатов, можно считать одним из самых бюджетных вариантов водоподготовки. И некоторые фирмы рекомендует всем покупателям своих котлов приобретение картриджей, в комплект которых входит соответствующий дозатор полифосфатов.
Еще один способ очистки стенок теплообменников от накипи – термомеханический. Он основан на свойстве расширения/сжатия твердых тел при нагревании и охлаждении и успешно применяется в коаксиальных трубчатых теплообменниках ряда зарубежных производителей (котлы Fondital, Beretta). Избежать накопления накипи на стенках трубчатого теплообменника удается благодаря его оригинальному крестообразному поперечному внутреннему сечению. Модуляции стенок теплообменника при его последовательном нагревании и охлаждении способствуют сбрасыванию образующейся накипи в систему ГВС. Больший просвет в сечении трубчатого теплообменника также способствует удалению накипи с его стенок, по этому пути, в частности, пошли разработчики котлов и водонагревателей компании Mora.
Еще один вариант решения проблемы жесткой воды – использование теплоносителя с пониженной температурой, исключающей образование накипи в первичном контуре пластинчатого теплообменника. Но климатические особенности большинства отечественных регионов делают такой подход нерациональным.
Статья из журнала "Аква-Терм" №5/2016. Рубрика "Отопление и ГВС"
