Замерзание воды в системе отопления

При монтаже системы отопления загородного дома каждый хозяин задумывается о вариантах защиты её от замерзания. Особенно остро этот вопрос встает, когда в доме, по какой-либо причине, временно не проживают, и отсутствует возможность своевременно отреагировать на остановку системы отопления.

Замерзание воды в системе отопления

Замерзание воды в системе отопления

Зачастую теплоносителем системы отопления является вода, поэтому в условиях отрицательных температур существует опасность повреждения труб, радиаторов, котла и другого дорогостоящего оборудования вследствие расширения воды при переходах из одного агрегатного состояния в другое.

Ремонт котельного оборудования после таких инцидентов, требует серьезных капитальных вложений, а в особо тяжелых случаях возникает необходимость произвести монтаж котельного оборудования заново.

Причиной остановки системы отопления могут являться как внутренние неисправности, так и внешние факторы. Внутренние неисправности могут возникать из-за отказа жизненно важных узлов и агрегатов отопительного оборудования.

И, поскольку не всегда есть возможность незамедлительно произвести ремонт котлов, вся система окажется под угрозой, до момента, пока ремонт котельного оборудования не осуществится.

Внешними факторами, ведущими к остановке системы отопления, зачастую служат перебои в электроснабжении, без которых невозможно представить работу современной энергосистемы, а также проблемы, связанные с временным отключением подачи газа, либо своевременной доставкой топлива. Проблемы с энергосетями, в свою очередь могут доставить немало хлопот.

Помимо незапланированных отключений большую опасность представляют скачки напряжения, приводящие к уничтожению электронных блоков управления котлами, без которых невозможна работа современной отопительной техники.

На поиск необходимых деталей и специалистов, способных обеспечить квалифицированный ремонт котельного оборудования, может потребоваться немало часов, что в условиях низких температур оставляет все меньше шансов на беспроблемный выход из сложившейся ситуации.

Все это говорит о необходимости поиска способов защиты оборудования уже на стадии проектирования, а также осуществления решений, позволяющих предотвратить дорогостоящий ремонт котельного оборудования.

Замерзание воды в системе отопления

Замерзание воды в системе отопления

Существует несколько способов защиты системы отопления от замерзания, все они направлены на поддержание работоспособности системы в случае незапланированных отказов оборудования, либо нарушения факторов энергоснабжения загородного дома.

Чем можно заменить воду в трубах?

Наиболее простым решением является использование в качестве теплоносителя незамерзающей жидкости. При отрицательных температурах она не замерзнет и защитит все элементы системы отопления от повреждений, но, несмотря на всю кажущуюся простоту и универсальность такой защиты использование незамерзающей жидкости в качестве теплоносителя имеет ряд ограничений.

В отличие от воды, антифриз имеет более низкую теплоемкость, т. е. количество тепла, которое способен перенести теплоноситель от котла к радиаторам, снижено, в сравнении с показателями водопроводной воды. Соответственно тепло будет менее эффективно сниматься с теплообменника котла и менее эффективно передаваться радиаторам.

Бороться с этим эффектом можно только увеличением теплообменной поверхности котла (а следовательно и его мощности), а также увеличениям диаметров труб и размеров радиаторов отопления, что в свою очередь приводит к увеличению стоимости всей системы отопления, если мы хотим чтобы производительность её соответствовала производительности классической водяной системы отопления.

Следующим серьезным отличием является текучесть незамерзающей жидкости, которая существенно меняется в зависимости от температуры, в результате чего требования к герметичности системы отопления на антифризе гораздо более высокие, чем в случае использования воды, и требуют более высокой культуры монтажа для предотвращения утечек в местах резьбового соединения фитингов.

Также текучесть незамерзающей жидкости при высоких температурах может являться причиной неэффективной работы циркуляционных насосов, которые в некоторых случаях могут вспенивать антифриз, что приводит к затрудненной циркуляции теплоносителя в контуре котла, его перегреву, а в некоторых случаях к полной остановке циркуляции и выходу котла на аварию.

Это свойство незамерзающей жидкости наиболее остро проявляется в двухконтурных котлах со встроенным пластинчатым теплообменником, вызывая проблемы в режиме приготовления горячей воды, когда антифриз циркулирует по малому контуру котла для нагрева воды в теплообменнике.

Еще одним недостатком использования антифриза является засорение продуктами его распада и отложениями на внутренних стенках теплообменников котлов, что приводит к снижению мощности, непроходимости теплообменника, перегреву и потребности произвести дорогостоящий ремонт газового котла путем замены засоренного теплообменника, как правило, уже не подлежащего промывке.

Все эти факторы вносят свои ограничения в использовании незамерзающей жидкости для систем отопления, поэтому перед тем, как произвести монтаж котельного оборудования необходимо проверить совместимость такого оборудования с использованием антифриза в качестве теплоносителя, что позволит сохранить гарантийные обязательства изготовителя, а также впоследствии поможет исключить дорогостоящий ремонт котельного оборудования.

Резервный теплогенератор

Одним из наиболее перспективных способов защиты системы отопления от замерзания является резервирование теплогенератора, т. е. установка дополнительного источника тепла. Этим источником тепла может служить газовый, дизельный, либо электрический котел, который устанавливается параллельно с основным котлом и в случае необходимости может поддержать работу системы отопления, на время, необходимое для устранения неполадок.

Наиболее распространена установка газовых котлов в совокупности с электрическим котлом небольшой мощности, такая связка обеспечивает непрерывную работу системы отопления в случае аварийного отключения газа, либо поломки основного котла, и позволяет произвести ремонт газового котла, либо обслуживание котла, без отключения тепла.

Установка котлов отопления в такой комбинации защищает систему в случае отключения газа, но остается зависимой от электричества, поэтому для обеспечения полной независимости от внешних факторов необходимо иметь автономный электрогенератор.

Замерзание воды в системе отопления

Замерзание воды в системе отопления

Электрогенератор мощностью 5-6 кВт вполне способен поддержать работу электрического котла, который в свою очередь обеспечит подогрев системы отопления и защитит дорогостоящее оборудование от замерзания в случае одновременного отключения газа и электричества, что случается крайне редко.

Цена такого генератора, как правило, составляет десятую часть от стоимости котельного оборудования, что обеспечивает хорошие экономические показатели при использовании такой защиты.

Дополнительный котел на дизельном топливе

Установка газовых котлов в совокупности с котлом на дизельном топливе представляет собой еще один эффективный, но более дорогостоящий вариант защиты системы отопления.

Такая связка обеспечивает работу системы в случае отключения газа без потерь в комфорте, т. е. не только защитит теплоноситель от замерзания, но и обеспечит комфортную температуру помещений в течение продолжительного времени, что позволит произвести внеплановый ремонт котельного оборудования, либо обслуживание котла, не привлекая внимания проживающих.

Следует помнить, что такая комбинация оборудования, как и в случае с электрическим котлом остается зависимой от электросети, поэтому для достижения полной независимости необходимо использование автономного источника электричества.

Мощность потребления в такой системе гораздо ниже, чем в случае с электрическим котлом, что позволяет использовать вспомогательный электрогенератор мощностью до 2кВт либо инверторный источник питания на аккумуляторных батареях.

Каскадная установка газовых котлов

Наиболее целесообразный вариант резервирования – это установка газовых котлов каскадом, т. е. когда суммарная мощность котельной разбивается на две или более частей, каждую из которых представляют газовые котлы, способные работать как в связке, так и независимо друг от друга.

Каскадное взаимодействие этих котлов осуществляется электроникой, которая в зависимости от режима работы системы отопления более точно корректирует их совместную работу.

В отличие от классической схемы, где теплогенератором является один котел большой мощности, установка газовых котлов каскадом позволяет существенно повысить надежность системы, поскольку вероятность единовременной поломки двух котлов крайне мала.

Также установка котлов отопления каскадом позволяет произвести сервисное обслуживание котла, либо обеспечить ремонт газового котла без остановки системы отопления, что в свою очередь обеспечивает достижение максимального комфорта потребителю при возникновении внештатных ситуаций.

Монтаж котельного оборудования каскадом, в сравнении с использованием классической однокотловой схемы имеет более высокие экономические показатели.

Плавное регулирование подачи газа и широкий диапазон модуляции пламени позволяет экономить до 30% газового топлива, в сравнении с использованием одноступенчатых и двухступенчатых горелок большой мощности.