Отопительную систему своего загородного дома я монтировал сам и хочу рассказать о её пуске, а также об организации её безопасной эксплуатации в автономном режиме.

Мы посещаем свой дом зимой, поэтому отопление не выключаем, а переводим газовый котёл в режим поддержания минимальной плюсовой температуры. Но у нас нередки отключения электроэнергии и колебания сетевого напряжения - такие, что газовый котёл может выйти из строя. Остановка же котла в отсутствие хозяев чревата размораживанием системы отопления. Вывод прост: любая автономная система отопления должна иметь защиту от аварии.

Защита может быть пассивной и активной, но лучше, если одна будет дополнять другую. В качестве пассивной защиты системы от замерзания успешно используются антифризы.

Пассивная защита системы отопления - антифризы

Антифризы для систем отопления можно разделить на две группы. В основе первой лежат водные растворы моно- и диэтиленгликоля. Они токсичны, их нельзя применять в системах с двухконтурными котлами. В России распространены антифризы на основе водного раствора этиленгликоля типа «Прайд-40», «Хот Блад — 30М, «Нордъ-К», Dixis-30, «Тёплый дом» и др.

В конце XX века стали выпускать нетоксичные пропиленгликолевые антифризы. Их применяют и в двухконтурных системах отопления, когда есть вероятность попадания антифриза из контура отопления в контур горячего водоснабжения. Это, к примеру, «Хот Блад — 30 Эко», Dixis Тор, «Аргус Эковарм - 65» и др.

Проконсультировавшись с представителем фирмы Viessmann - изготовителя моего котла Vitopend 100 - я заполнил систему раствором так называемого пищевого антифриза Antifrogen-l, изготавливаемого на основе 1,2-пропиленгликоля. Его рекомендуют в качестве охлаждающего рассола и теплоносителя в пищевой промышленности - в пивоварении, маслобойнях и т.п.

Активная защита системы отопления

Я использую две системы защиты. Первая - это организация бесперебойного питания котла на случай отключения электроэнергии. Вторая формирует и отсылает тревожное SMS в случае падения температуры в помещениях ниже заданного уровня.

Сегодня можно недорого прибрести GSM-извещатель о температуре и электричестве в помещении с помощью SMS и с помощью Интернета через мобильное приложение. На выборе же источника бесперебойного питания (ИБП) я остановлюсь подробнее.

Выбираем источник бесперебойного питания

При выборе ИБП (UPS в английской терминологии) для энергозависимого газового котла необходимо учитывать ряд его особенностей. В конструкции газового котла есть «тонкая» электроника - микропроцессорный блок управления - и электродвигатели циркуляционных насосов. Для контроля тяги, наличия газа, его давления и т.п. котёл оборудован датчиками, чувствительными к параметрам питающей сети. Всё это позволило сформулировать требования к ИБП.

Мощность ИБП должна соответствовать суммарной мощности нагрузки. Мощность нагрузки измеряют в ваттах (Вт), а выходную мощность ИБП чаще указывают в вольт-амперах (ВА). Для определения нужной мощности бесперебойника достаточно W котл(Вт)/0,7 ≤ W ипб (ВА). Мощность домашних котлов, как правило, лежит в пределах 50-500 Вт, что соответствует примерно 70-700 ВА.

Мощность ИБП нужно подбирать с учётом потребляемой мощности котла и пусковых токов насосов. Ориентировочно пусковой ток насосов в течение 200 мс может превышать номинальный ток в 2,5-3 раза.

Циркуляционные насосы котлов чувствительны к искажению формы («синуса») питающего напряжения - источника бесперебойного питания не должен её искажать. «Синус» должен быть идеален для обеспечения надёжной работы насоса.

Надо иметь в виду, что большинство газовых котлов фазозависимы. Инвертирование фазы питающего напряжения приводит к тому, что ионизационный электрод, выполняющий роль датчика наличия пламени, останавливает работу горелки котла и отключает котёл от сети.

Аварийный режим работы котла

Для поддержания работы котла в аварийном режиме в течение длительного времени, как правило, выбирают аппарат с возможностью подключения внешних батарей. От стандартного аппарата он отличается тем, что не содержит внутренних батарей и дополнен интеллектуальным зарядным устройством большой мощности.

Время автономного питания нагрузки от аккумуляторов можно оценить по формуле Т авт.раб,= W акк/W котл, где W акк = U акк * I акк.

В случае варианта, изображённого на рис. 1, U акк = 36 В (суммарное напряжение аккумуляторов), I акк = 70 А*ч (ёмкость аккумуляторов), W котл = 120 ВА (суммарная потребляемая мощность котла и насоса) получим Т авт.раб = 36*70 / 120 = 21ч.

Выбираем источник бесперебойного питания

ИБП можно разделить на три класса: пассивные резервного типа, линейно-интерактивные и ИПБ с двойным преобразованием.

Источник бесперебойного питания первого типа

Приборы запитываются напрямую, а при пропадании напряжения - от аккумулятора источника бесперебойного питания. При восстановлении сетевого напряжения рабочий аккумулятор автоматически подзаряжается. То есть при наличии напряжения в сети система не задействована и питание на котёл поступает от сети транзитом.

Недостатки: напряжение не синусоидальное, есть высокочастотные помехи, нет поддержки фазировки нагрузки, при пропадании напряжения в сети возникает перерыв в подаче тока (до 20 мс), функциями стабилизации не обладают.

Источник бесперебойного питания второго типа

Эти источники отличаются от офлайновых наличием стабилизатора входного напряжения (или бустера). Он выполняет корректировку напряжения и позволяет обеспечить нормальное питание нагрузки при колебаниях напряжения внешней электросети без перехода на батарею. Батарея включается в работу гораздо реже, следовательно, повышается срок её службы.

Недостатки: синусоида не идеальна, нет поддержки фазировки, остаются высокочастотные помехи, гуляющие по сети общего пользования.

Источник бесперебойного питания третьего типа

Эти источники работают по принципу «онлайн». Эти ИБП функционируют всё время. Электрическое напряжение в них выравнивается и стабилизируется электронным инвертором. Сначала сетевое переменное напряжение 220 В изменяется в постоянное 12 В, а затем обратно преобразуется в переменное 220 В. Благодаря двойному преобразованию основные характеристики тока (амплитуда, форма, частота и соответствие фаз) на выходе ИБП всегда близки к идеальным.

Проанализировав требования газового котла к питающему напряжению, я остановился на онлайн-источнике мощностью 1000 ВА, с тремя 12-вольтовыми свинцово-кислотными аккумуляторами по 70 А*ч каждый. По моей оценке, выбранная конфигурация ИБП должна обеспечить работу котла при отключённой электрической сети в течение суток.

Размещение источника бесперебойного питания

Комплект ИБП я заказал через интернет-магазин. При получении был ошарашен размерами и весом. Электронный блок имеет размеры настольного компьютера, а аккумуляторы примерно соответствуют размерам автомобильных и весят 23 кг каждый. Надо было разместить комплект UPS рядом с котлом, не портя интерьера помещения.

У меня уже был опыт изготовления мебели из ЛДСП, поэтому за один выходной собрал этажерку, в которой разместились аккумуляторы и сам источник бесперебойного питания (рис. 2).

Плиты ДСП нарезал ручной циркуляркой, детали соединил конфирматами, полки под аккумуляторы укрепил стальными уголками. Дно этажерки для прочности сделал двойным (вес комплекта UPS составляет почти 80 кг.) К дну прикрепил мощные колёса, которые почти полностью закрыты стенками этажерки.

Испытание котла

Вскоре после пуска моей отопительной системы в нашем СНТ затеяли ремонт электросети и в течение недели дважды в день отключали и снова включали электричество. Из 10 постоянно работающих котлов, аналогичных моему, четыре отказали. Мой котёл, оборудованный бесперебойником, вышел из испытания с честью.

Заливка антифриза

После монтажа системы отопления надо было заполнить её теплоносителем. В Интернете много предложений фирм, специализирующихся на услугах такого рода, но работа эта дорогостоящая. Я решил выполнить её самостоятельно.

» Приспособление для заполнения отопительной системы

В литературе, как ни странно, о технологии заполнения и опрессовки систем отопления ничего не нашёл. Пришлось действовать по собственному разумению.

Введение в систему теплоносителя можно разделить на три этапа:

• опресовка — проверка герметичности всех соединений;
• промывка системы;
• заполнение системы теплоносителем.

Для опрессовки и заполнения системы я использовал бытовой погружной насос «Ручеёк» и приспособление, состоящее из цанги, манометра, шарового крана и штуцера для подсоединения шланга от насоса. Насос легко создаёт в системе давление в 3 атм - больше и не надо, так как при этом срабатывает предохранительный клапан котла. Приспособление заметно облегчает процесс заполнения системы и позволяет делать это даже без помощника.

Заполнение и опресока системы отопления

Поскольку системы отопления домов площадью до 300 м2 мало отличаются друг от друга, можно рекомендовать следующий порядок их заполнения и опрессовки. Открыть вентили 13 и термовентили 14 на всех радиаторах (рис. 3), воздухоотводчики 15 должны быть закрыты. Если система отопления состоит из нескольких ветвей, то желательно при опрессовке заполнять их последовательно, начиная с любой на первом этаже.

Систему заполняем снизу, то есть вода должна поступать по «обратке». Закрываем вентили 3,4,5,6, 7,8,10. Открытыми остаются только вентиль 9 и 4/1. После достижения в 1-й ветви давления воды 3 атм насос выключаем, вентиль 9 за¬крываем. С помощью водухоотводчиков спускаем воздух, скопившийся вверху радиаторов. Начинать надо с самой дальней батареи.

После спуска воздуха следует поднять давление в 1-й ветви до 3 атм и проверить герметичность соединений. Если утечек нет, можно последовательно добавлять вторую, третью ветку и т.д., открывая поочерёдно вентили 4/2, 4/3. После заполнения всей системы открываем вентили 3/1, 3/2, 3/3 горячих ветвей и вентили 5 и 6 котла. После этого надо ещё раз удалить воздушные пробки и оставить систему под давлением минимум на неделю. Если за это время давление в системе не упадёт, можно перейти к промывке.

Промывка системы отопления

Воду, которую мы использовали для опрессовки, сливаем, замерив её объём. Взамен заливаем пропущенную через фильтры дождевую воду.

Включаем котёл на максимальную температуру и «гоняем» его около часа. Сливаем воду и повторяем процесс. Если слитая второй раз вода чистая, промывку можно считать законченной.

» Рисунок 3.

Заливка теплоносителя

Чтобы минимизировать количество неиспользованного антифриза, я изготовил своего рода «ведро» из метровой канализационной трубы и заглушки. Внутренний диаметр трубы должен быть не меньше диаметра насоса.

Antifrogen мы разбавляли дистиллированной водой. Стоимость дистиллята относительно невысока, и есть уверенность, что в теплоносителе не появится солевой осадок.

Перед заполнением системы (рис. 3) открыли вентили 4/1, 4/2, 4/3, 5, все входные термовентили и выходные (на «обратках») радиаторные вентили, закрыли все воздухоотводчики и вентили 3/1, 3/2, 3/3, б, 7, 8, 11. Таким образом обеспечили заполнение системы и радиаторов снизу. При заливке антифриз с водой не смешивали, вначале заливали в промежуточное «ведро» 80% Antifrogen и 20% воды. Когда антифриз закончился, заливали только воду (перемешивание теплоносителя происходило в системе после запуска котла). Подняли давление в системе до 2,5 атм, выпустили воздух из батарей с помощью воздухоотводчиков, начиная с крайних радиаторов. Повторно подняли давление до 2,5 атм, подождали некоторое время и снова проверили наличие воздуха в батареях. Довели давление в системе до 1,5 атм. Закрыли вентили 9 и 10 и запустили котёл.

При наличии воздушной пробки в котле циркуляционный насос и горелка не запускаются. У нас такая ситуация сложилась при первом включении котла с промывочной водой. Пришлось сливать воду и заполнять систему повторно, соблюдая технологию заливки, описанную выше.

После работы котла в течение получаса обошли все батареи и спустили из них воздух. Процедуру спуска пришлось делать ещё два раза, причём из воздухоотводчиков выходил не воздух, а пена. По-видимому, она образовалась при перемешивании антифриза и воды. Небольшая проблемка возникла во второй, достаточно длинной ветви системы. Три первые батареи нагрелись, а две крайние оставались холодными, хотя воздушных пробок в них не было. После того как немного «поджали» запорные вентили первых трёх батарей, горячая вода дошла и до последних радиаторов второй ветки.

Регулировка системы

Когда обеспечили надёжную циркуляцию теплоносителя по всем ветвям, приступили к регулировке системы, добиваясь одинакового нагрева всех радиаторов. Регулировали радиаторными вентилями на «обратках» всех батарей. Термовентили при этом должны быть полностью открыты.

Температуру батарей измеряли пирометром, позволяющим мгновенно узнавать температуру объекта при наведении на него датчика. Выравнивания температуры радиаторов добивались «поджатием» ближних к котлу вентилей, при этом дальние должны быть открыты больше. Орган регулировки радиаторного запорного вентиля с внутренним шестигранником находится под верхней резьбовой заглушкой.

После общей регулировки установили комфортную температуру в помещениях с помощью регулятора на котле и термовентилей на батареях.

Дом. Сентябрь 2018
И. Шишкин, г. Москва