Максим Фадеев
На современном этапе развития территорий среди ключевых задач следует особо выделить необходимость повышения энергетической эффективности. Выстраиваемые системы устойчивого развития регионов предполагают также активное участие домовладений как домашних хозяйств.
Целью экономического развития территорий является также обеспечение благополучием, безопасностью и обеспечение интересов отдельных лиц и семей. Прежде всего для обеспечения благоприятной среды жизнедеятельности и повышения качества жизненного уровня предназначена государственная политика в сфере жилищно-коммунального хозяйства. Данное хозяйство относится к проблемной области экономики, что делает исследования, инновации в этой области актуальными. Особенно проблематичной в данной сфере является теплоэнергетика.
Активное развитие, в том числе, систем газоснабжения планируется в связи с планом реализации мероприятий по исполнению поручений ежегодного Послания Президента РФ Федеральному Собранию от 29 февраля 2024 года, где одним из важных пунктов является расширение программы социальной газификации и продолжение сети до границ участков с домом садоводческих товариществ.
Данный проект - это создание модульных индивидуальных котельных для домовладений, где монтаж осуществляется в считанные часы, и потребитель может запускать котельную сразу же за счёт моего изобретения «Внутрипоточный смесительный узел», имеющего патент: RU2781453, который укладывается в рамки национального проекта «Жильё» (послание президента РФ от 29 февраля 2024, в котором В.В.Путин призвал сделать жильё более доступным для россиян).
При этом как для отопительных систем, так и для получения теплоносителя на нужды горячего водоснабжения, имеется два источника тепла. Основной источник - природный газ для коммунально-бытовых нужд, резервный - электроэнергия. Можно все конструктивные элементы поместить в компактный шкаф, который доставляется на объект и не требует дополнительного окрашивания, грунтования. Такой шкаф можно установить на месте, и устройство готово к эксплуатации.
Такое решение очень перспективно по многим направлениям, имеет ряд преимуществ:
- монтаж в любой климатической зоне, в том числе в условиях Крайнего Севера и населённых пунктов в Арктической зоне, - немаловажный плюс такого решения для монтажника в зимний период, он сможет смонтировать котельную в сжатые сроки (1-2 часа) и, запустив часть отопления, выполнять дальнейшие работы уже с отоплением;
- простота монтажа за счёт лаконичного исполнения и прилагаемой инструкции к данной системе, отсутствие ошибок при монтаже, всё настроено и будет эффективно работать, не придётся доверять монтажнику в проектировании и монтаже котельной, ему надо только повесить 3 устройства и закрутить 4 гайки, соединив эти устройства в единый комплекс;
- экономически выгодное предложение как по материалам, так и по монтажу;
- высокая компактность с удобным обслуживанием;
- понятная, логичная для потребителя эксплуатация технического устройства;
- модульное готовое решение;
- при шкафном исполнении монтаж котельной возможен без отделки помещения.
Уже достаточное количество времени работая на монтаже инженерных систем в частных домах, а именно отопления, я проследил закономерности:
- Чаще всего площадь дома составляет 100-250 м2.
- Отопление водяное, и источником тепла служит газ или электричество (чаще электричество как резерв).
- Котлы газовые, преимущественно настенные, 14, 18, 24 или 35 кВт.
- В системе отопления присутствуют радиаторы или конвекторы и система тёплых полов (необходимо независимо друг от друга регулировать температуру тёплых полов и радиаторов).
- Нет единой схемы сборки котельной! Зарубежные комплексные решения очень дорогие, и монтажники уже на месте, пытаясь сэкономить и что-то придумать, ухищряются собирать ТАКОЕ…., что не всегда работает. И самое смешное, что монтажник порой не может объяснить, как пользоваться собранной им схемой понятным для потребителя языком.
- Есть даже проектные организации по проектированию котельных частных домов. Что накладывает дополнительные расходы. Кто не хочет рисковать с выбором монтажника, обращается в эти организации.
Проанализировав, а также учтя опыт и различные предложения на рынке, я создал комбинированный гидрораспределитель с внутрипоточным смесительным узлом, который решает все вышеперечисленные особенности отопления частных домов и даже больше.
Комбинированный гидрораспределитель с внутрипоточным смесительным узлом GidroMax патент RU2781453C2
Теперь котельная в частном доме будет выглядеть по-другому.
Данное изобретение относится к теплотехнике и применяется в системах отопления частных и промышленных помещений и любых других систем для изменения и контролирования характеристик жидкостей. Внутрипоточный смесительный узел для систем отопления совмещает в себе гидроразделитель и смесительный узел и состоит из корпуса с патрубком входа теплоносителя из источника тепла и патрубком возвращения теплоносителя к источнику тепла, посредством которых в корпусе происходит движение теплоносителя, также двух патрубков с противоположной стороны корпуса, соединённых между собой перемычкой, образуя тем самым из труб Н-образный вид с 4-мя отверстиями, где два отверстия данного устройства располагаются внутри корпуса, в котором присутствует постоянный поток теплоносителя, другие два - снаружи. Перемычка может располагаться как снаружи, так и внутри корпуса с теплоносителем, тем самым два выхода снаружи образуют вход и выход теплоносителя с необходимыми характеристиками, где движение теплоносителя осуществляется посредством циркуляционного насоса. Регулировка температуры осуществляется путём контролируемого смешения жидкости с корпуса и перемычки (обратки из регулируемого контура) посредством термоголовки или иного механизма, приводящего в движение шток клапана, который постоянно работает в режиме открытия-закрытия, меняя соотношение смешения теплоносителя с корпуса и обратки контура для достижения необходимой температуры в контуре. Технический результат заключается в регулировании температуры после гидроразделителя сразу в гидроразделителе.
Примеры устройств с данным изобретением
Ниже приведён пример одного из устройств с данным изобретением, которое при подключении к котлу делит потоки на два независимых контура (радиаторы слева и тёплый пол справа) и независимо регулирует температуру во втором контуре тёплых полов. При этом смесительный узел тёплых полов имеет беспрецедентно высокую пропускную способность при очень малой стоимости и компактности (kv=8…14м3/ ч в зависимости от конфигурации устройства). Стоимость клапан + управляющее устройство (термоголовка с выносным датчиком) составляет 1700-2000 руб., когда как сопоставимые по характеристикам устройства клапан + управляющее устройство (сервопривод) составит 10000+35000=45000 руб., разница очевидна.
Это базовое устройство, уже не первый год испытанное. Показало себя только с положительных сторон:
- надёжность;
- высокая скорость монтажа;
- простота и понятность при эксплуатации;
- простота обслуживания;
- компактность;
- низкая стоимость по сравнению с решениями от конкурентов;
- высокие характеристики пропускной способности.
Также существует «усечённая» модель с одним насосом, где котловой насос осуществляет циркуляцию через радиаторы, а смесительный модуль уже отдельно работает на тёплые полы. Т.е. при небольших системах (небольших домов) можно обойтись упрощённой моделью, «подгрузив» котловой насос на циркуляцию радиаторов.
Хотя такое решение и рабочее, но возникает некоторая зависимость, где сначала прогреваются радиаторы, а затем тёплый пол, но при небольших системах решение вполне рабочее и данное влияние будет минимальное.
Основной проект «Модульные решения котельной на базе изобретения»
- Как сэкономить 100-150 т.р. на материалах.
- Как уместить котельную на 1м2 вместо 3-4, 2-3м2 - это экономия на капитальных вложениях при постройке дома, где 1м2 стоит 70…100…120т.р., а это еще 200-350 т.р. экономии. Те же лишние 2-3 м2 можно использовать на какие-либо бытовые нужды.
- Как смонтировать котельную за 1 день или за 1 час вместо 3-4 дней. Запустить отопление в этот же день и работать в тепле! (экономия на монтаже тоже существенная).
Суммируя, набегает внушительная сумма экономии в плюс-минус полмиллиона как средств, так и времени, получаем при этом полностью заводское решение, полностью понятное и рабочее, которое уже прошло все испытания на производстве.
Данное решение будет типовое и с подробной инструкцией для потребителя, не придётся вызванивать монтажника и просить его объяснить, что он там
сделал и как этим пользоваться, так и для монтажника удобнее использовать заводское проверенное решение, где монтажник может просто дать ссылку на инструкцию.
Итак подробнее.
Данная котельная состоит из трёх модулей: газовый одноконтурный котёл со встроенным трехходовым клапаном, комбинированное устройство с насосами, коллекторный шкаф (коллектор радиаторов и коллектор тёплых полов) с установленным в нём дополнительным расширительным баком и подпиткой.
Комбинированное устройство включает в себя:
- Полноценный электрический котёл мощностью 12кВт с группой безопасности по гидравлике и группой безопасности электрической части.
- Гидрострелка в обычном понимании.
- Распределительный коллектор в обычном понимании.
- Прямой узел с котла на радиаторы.
- Смесительный узел на тёплые полы с пропускной способностью kv=12 м3/ч.
- Полноценный сепаратор воздуха.
- Резервный 3-й контур (подключение бани и т.п.).
- Фильтр-шламоуловитель.
Ещё одна уникальная особенность получившегося устройства - это отсутствие насоса электрокотла, который не надо прокручивать постоянно и следить, чтобы он не заклинил, при выходе из строя газового котла электрокотёл подхватит отопление автоматически, используя всё те же насосы системы без лишнего обслуживания.
Данную котельную можно собрать из трёх модулей за один день, а если всё оборудование будет выполнено в шкафном виде, то шкаф устанавливается со всем оборудованием, и котельная готова через час!
Решения, применённые в моём устройстве в чём-то схожи с предлагаемыми на рынке группами быстрого монтажа, во многом перекликаются с решением от Meibes с их Combimix, но всё выполнено в едином корпусе.
Также необходимо учесть трубы и фитинги для соединения этих устройств в одно целое и труд и время монтажника, что ещё существенно добавит к стоимости и займёт намного больше пространства котельной.