Проектирование блочно-модульных котельных

Для отопления жилого или промышленного здания можно использовать блочно-модульные котельные (БМК) установки – их проектирование и строительство можно назвать легкими и быстрыми в отличие от традиционных источников энергии, больших обособленных зданий. Модули компактны и удобны при перевозках, просты в эксплуатации, однако, они имеют оптимальные для небольшого хозяйства или предприятия характеристики.

Самым сложным является подготовка к подключению и создание установки. Сейчас есть множество компаний, которые продают оборудование, но можно произвести монтаж самостоятельно. Для этого понадобится учесть конфигурацию и площадь всех помещений, а также особенности территории, рассчитать используемые материалы. Рассмотрим, как сделать проект блочно-модульной котельной.

БМК – что это такое

Назначение таких инженерных сооружений – нагрев воды и отопление помещений. Они могут использоваться на постоянной основе или служить в целях аварийно-спасательных работ, когда произошли неполадки с центральной отопительной системой.

Подключение осуществляется к индивидуальной или общей теплотрассе. Установка может находиться на отведенном месте снаружи здания или крепиться на транспортном средстве в случае, если потребуется его транспортировка или автономное использование в аварийных целях. Для экономии территории модули могут монтироваться на крыше здания. Они имеют достаточно малую массу, поэтому не требуют высоких затрат на подготовку площадки под установку.

БМК могут быть нескольких видов в зависимости от топлива. Чаще требуется проектирование газовых котельных, но также используют паровые устройства. Модульные системы пользуются популярностью по той причине, что заказчик может выбрать оборудование по его мощности и комплектации.

Конструктивные особенности

Система может содержать один или несколько модулей. Их количество зависит от общей производительности и мощности. Они имеют жесткий металлический каркас, но основа обшита легковесными стройматериалами, это делает монтаж и транспортировку удобными.

На основание крепятся такие элементы, как:

• осветительные приборы;

• отопительные батареи, устройства;

• вентиляционные трубы.

Жесткость обеспечивают замкнутые четырехугольные трубы – металлопрофиль.

Обшивка должна обладать следующими свойствами:

• теплоизоляция;

• ветроустойчивость;

• простота замены элементов;

• небольшая масса.

Обычно для этих целей используются сэндвич-панели.

Основание блока – самый ответственный момент. Пол имеет форму прямоугольной или квадратной платформы. Возвышенность обеспечивает защиту от холода земли в зимнее время. Она имеет трехслойную структуру:

• Сверху и снизу помещаются двухмиллиметровые стальные листы. Они обрабатываются фосфорной ингибирующей грунтовой смесью, которая защищает от коррозии.

• Между двумя пластами размещается утеплитель. От ее толщины зависят теплоизоляционные свойства модуля. При проектировании котельного оборудования учитываются климатические условия эксплуатации. Разработчики рекомендуют делать слой не менее 1,5 – 2 см. Особенно эффективной показала себя минеральная вата из базальтового волокна. Прослойка должна быть обработана смесью против возгорания. Она же должна обладать некоторой мягкостью, чтобы сжиматься и пружинить при грубом механическом воздействии. Такая подушка обеспечит защиту внутренним механизмам.

Для потолка и стен используется аналогичная трехслойная конструкция. Но ширина утеплителя может быть не более 0,8 см. Чтобы сделать дешевле инженерную систему, боковые панели делают навесными – их крепят на винты.

Изоляция обеспечивается наличием резиновых уплотнителей. Они помещаются по всем стыкам, а также на всех креплениях.

Важные элементы – окна и дверь. Дверной проем устанавливается так, чтобы ручка открывалась наружу. При остеклении нужно пользоваться двумя правилами:

• СП при проектировании осветительной системы в котельной;

• прочность и многослойность.

Разновидности модулей

Объекты могут различаться по нескольким пунктам:

• В зависимости от мощности. Разделяют системы с разным количеством частей – от 1 до 4. Это обуславливает напряжение от 50 кВт до 30 МВт. Если вы планируете обеспечить светом и теплом небольшой жилой дом, нет необходимости брать большие установки.

• По используемому топливу. Самым распространенным вариантом считается газовое оборудование. С появлением повсеместной газификации это особенно легко. Немного труднее обеспечить постоянным снабжением твердым веществом – углем или деревом. Но для ряда случаев, например, когда необходимо отапливать здание 1-2 месяца в году, это становится оптимальным. Также существуют устройства, которые работают на дизельном топливе или используют комбинированные источники тепла.

• По количеству котлов. В среднем встречаются двухкотельные конструкции, но бывают маленькие блоки или, напротив, большие. Так число варьируется от 1 до 3.

Также модули различаются по:

• Стоимости. Обычно этот показатель напрямую зависит от качества.

• Производителю. Есть отечественные и зарубежные компании, предлагающие свои услуги.

Преимущества блочно-модульных котельных

Многие предприниматели предпочитают такой вариант инженерной системы, так как она обладает следующими достоинствами:

• Быстрота и легкость сборки. Так как все части устройства имеют заводскую комплектацию, то их не нужно собирать из маленьких частей, достаточно поставить все системы в нужном порядке.

• Небольшой вес. Это большой плюс, так как нет необходимости возводить тяжеловесный фундамент. Также это дает возможность размещать конструкцию на крыше или в специальных пристройках. К тому же все монтажные манипуляции могут проходить без использования подъемного крана.

• Гарантийные обязательства. Так как за оборудование несет ответственность производитель, то все узлы в системе подвергаются гарантией.

• Простота управления. Обычно блоки созданы для обывателей, поэтому они имеют удобную и примитивную конструкцию.

• Высокая производительность тепла. С точки зрения результативности, КПД очень высокий. Затраты на топливо будут меньше, чем при проектировании больших промышленных котельных.

• Автоматизация большинства процессов. Это обеспечивает дистанционный контроль и отсутствие непосредственного личного вмешательства в работу агрегатов.

• Близость установки к объекту отопления. Стационарные крупные постройки обычно находятся далеко от отапливаемого помещения, в то время как блоки могут находиться в самом близком радиусе действия. Это экономит время на передачу тепла, уменьшает теплопотери, которые обычно случаются при прокладке труб.

• Экономия на строении теплотрасс и обслуживании. Удобная панель управления и простая электросхема позволят разобраться с работой устройства даже непрофессиональному электрику, обычному пользователю.

• Относительная дешевизна. Большая котельная требует затрат на строительство, обеспечение норм безопасности, покупку специальной территории, согласование с управляющими органами. Модуль же будет стоить в пределах 900 000 – 1 000 000 рублей.

• Минимальное количество требований. При эксплуатации важно только следить за работоспособностью узлов и раз в год, желательно летом, заниматься обслуживанием установки – прочищать всю инженерную систему от накипи и гари.

Порядок проектирования котельной

БМК – это трудный инженерный узел, который требует тщательной подготовки перед строительством. Стоит учесть все материалы, удельную мощность, а также все правила безопасности, которые описаны в СНиП II-35-76. Рассмотрим поочередно основные элементы составления проекта.

Что входит в стандартную комплектацию модуля

Обычно БМК состоят из:

• котла – газового или работающего на другом топливе;

• горелки;

• насосного оборудования;

• пластинчатых теплообменников;

• расширительных баков мембранного типа;

• запорной арматуры;

• электрических входов – желательно, чтобы их было два, и оба были независимы друг от друга;

• системы пожарной безопасности и оповещения;

• резервуар с водой и трубы подачи жидкости, емкости;

• приборы для автоматизированного контроля и учета.

Также можно дополнить базовую комплектацию следующими проектными решениями:

• Дымоходы. Трубы нужны, когда требуется отвод продуктов горения. Обычно их используют в тех устройствах, чья работа базируется на твердом топливе.

• Дополнительные источники питания, генераторы, которые эксплуатируются на дизеле или бензиновых двигателях. Они необходимы в аварийных случаях при отключении основного питания.

• Шумоизоляцией. Это особенно актуально, когда БМК располагается возле жилого здания.

Кроме того, в основе проекта должны лежать нормы проектирования, которые наиболее сложны при построении газовых котельных. Рассмотрим их подробнее.

Этапы построения модуля, который работает на газу

1. Выполняются эскизные схемы и чертежи. Они должны учитывать теплоснабжение всего здания, а также пожелания заказчика. Это предварительный проект, который в дальнейшем будет корректироваться. Тут важно обратить внимание на количество обогреваемых комнат, расположение батарей и самого модуля.

2. Расчет мощности котлов. Чтобы выбрать оптимальную установку, которая будет обеспечивать нужды жилого здания или производства, требуется посчитать все нужды на отопление и горячее водоснабжение. Если это жилье, то необходимо взять во внимание то, сколько человек ежедневно пользуются теплой водой, а также какие климатические условия в этом регионе. То есть определить средний отопительный период и мощность включенных приборов. Если зима мягкая и теплая, то сильного тепла требовать от устройств нет необходимости.

3. Локализация БМК. Площадка должна находиться в доступности, чтобы легко было совершать обслуживание. В то же время большинство построек располагают большой крышей, на которой могут располагаться инженерные системы. На этом этапе проектирования и монтажа котельной стоит задуматься о прочности фундамента, произвести геодезические и геологические изыскания. Когда место уже спроектировано, нужно продумать то, как тепло и горячее водоснабжение в здании будут сообщаться с установкой, то есть составить план.

4. Разработка схемы. Это наиболее ответственный шаг, так как на этой стадии решается большинство вопросов. Уже по конкретному генплану будут составляться расходные сметы, создаваться спецификации для специалистов узкого профиля. При проектировании обычно используются компьютерные программы от «Автодеск» или «ЗВСОФТ». Это обуславливает точность, возможность учесть все помещения, а также, при необходимости, совмещать на одном чертеже несколько инженерных систем. Такие программные обеспечения предлагают функцию 3D моделирования, что позволяет создавать объемные визуализации. Ниже мы рассмотрим подробнее, какие платформы можно использовать при создании проекта.

5. Проверка на безопасность эксплуатирования. Такими вещами занимаются экспертные комиссии. Они дают разрешение на подключение к линии газификации. Без их согласия пользователь просто не сможет начать снабжать блочно-модульную котельную газом.

При проектировании газовой БМК стоит учесть, что дело идет со взрывоопасным оборудованием и топливом, поэтому требуется внимательно обращаться со всеми схемами, а также учитывать требования СП 89.13330.2012 и СНиП II-35-76, которые диктуют правила и нормы безопасности при установке котельного оборудования.

Состав проектной документации

В пакет бумаг войдут:

• Генплан.

• Все графические схемы для отдельных узлов.

• Пояснительная записка.

• Расчетные данные.

• Сметы на использованные строительные материалы.

• Используемое оборудование.

• Документы с согласованием проверяющих органов.

Программное обеспечение для проектирования БМК

Компания «ЗВСОФТ» предлагает программы для создания проекта. Рассмотрим несколько из них.

Базовый многофункциональный САПР ZWCAD 2018 Professional. Эта платформа имеет ряд преимуществ:

• Понятный русскоязычный интерфейс.

• Поддержка чертежей в 3D.

• Объемная визуализация.

• Совместимость с большинством графических и текстовых форматов.

Также широкие возможности этого софта можно увеличивать с помощью модулей:

• VetCAD++. Позволяет автоматизировать всю проектную документацию. За счет интеграции данных из чертежей не требуется повторный ввод данных. Они сами сходятся в сводные таблицы.

• ИНЖКАД. Предназначен для трассировки всех инженерных систем. С ним можно разместить все основные линии (электрификация, газификация и пр.) на одном плане.

• СПДС GraphiCS. Программа поддерживает обновляющиеся требования и нормы по строительству – все ГОСТ, СП и СНиП.

Проектируйте БМК вместе с программным обеспечением от ЗВСОФТ.