Твердотопливный котел схема подключения

В некоторых негазифицированных регионах нашей страны, самым дешевым топливом остаются дрова. Второй популярный вид топлива — уголь. Где-то топят бурым углем, где-то «семечкой» или «антрацитом».  Поэтому котлы на твердом топливе (дровяные, угольные, либо смешанные) — один из самых популярных видов отопительной техники. О том, какой должна быть безопасная обвязка твердотопливного котла, и будет эта статья.

Особенности твердотопливных котлов

При подключении ТТ котла приходится решать два вопроса:

• Как избежать перегрева теплоносителя в системе.
• Как добиться меньшего периода загрузки топлива и более стабильной температуры в доме.

Связано это с особенностью работы традиционных ТТ котлов, их высокой инерционностью. После того как закладка топлива разгорится, можно только немного (манипулируя заслонками) изменять интенсивность горения. На пике, если объем системы небольшой, теплоноситель вполне может закипеть. Это может привести к выходу из строя как самого котла (один из вариантов), так и элементов системы. Потому решение этой проблемы — первоочередное.

Обеспечение стабильной температуры в дома — тоже важная задача, как и увеличение промежутка между необходимыми топками. Всем хочется тепла и комфорта. И их можно обеспечить.

Еще одна особенность твердотопливных котлов — образование конденсата. Он выпадает на стенках теплообменника, когда температура в обратке падает примерно до 30°C. Конденсат — очень едкая жидкость, которая разъедает даже прочные материалы, значительно сокращая срок эксплуатации котла (на 5-7 лет). Поэтому борьба с конденсатом тоже важна. Для этого тоже есть решение и не одно.

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

• Нет предохранительного клапана — это устройство ставят на выходе котла. С его помощью происходит сброс лишнего теплоносителя при его закипании. Если этот клапан не установить, возможен разрыв труб, радиаторов, теплообменника, расширительного бака (если он закрытого типа).

  

• Нет воздухоотводчика. Если система открытого типа (расширительный бак в этом случае просто емкость с крышкой), воздух может выходить через расширительный бак. Но при разветвленной системе необходимы дополнительные устройства для отведения воздуха на радиаторах.

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

• Невысокая эффективность и невозможность регулировки. Скорость движения теплоносителя в таких системах невысокая. Поэтому добиться высокой эффективности не получается. Регулировать ее тоже нет возможности. Так что подстроиться под погодные условия невозможно.

  

• Каждый раз когда система разогревается ( утром, например), температура теплоносителя в обратке очень низкая. Из-за этого образуется конденсат, разъедающий теплообменник. И бороться с этим нет возможности.
• Неэстетичность исполнения. Для обеспечения циркуляции трубы подачи должны располагаться выше радиаторов. Обвязка твердотопливного котла в гравитационной системе делается трубой 32 мм или более. Иногда подачу тянут над ними — на уровне метра (или чуть выше) от пола, иногда — пускают под потолком. А трубы имеют немалый диаметр, так что вид тот еще.

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

Схемы с принудительной циркуляцией (с насосом)

Решить проблему низкой эффективности можно установив в систему циркуляционный насос — он ускоряет движение теплоносителя. Если насос имеет несколько скоростей работы, с его помощью можно изменять количество переносимого тепла (регулировать температуру в некоторых пределах). Недостаток — обвязка твердотопливного котла сложнее, больше требуется устройств. Но за счет использования труб меньшего диаметра разница в цене системы не слишком отличается.

Ставят насос обычно на обратке, мотивируя это тем, что температуры тут ниже и оборудование будет служить дольше. Несколько десятков лет назад это имело смысл, сегодня насосы для отопления делают из термостойких материалов, так что можно поставить и на подаче. Даже недалеко от котла (до первого ответвления). При установке обратите внимание, чтобы циркуляционный насос проталкивал воду в направлении к котлу, а не от него (на корпусе имеется стрелка, которая показывает направление движения теплоносителя).

Самый простой вариант с принудительной циркуляцией

Простой котел на твердом топливе оборудован теплообменником, патрубки которого выведены наружу. У более «продвинутых» моделей может быть автоматика, регулирующая интенсивность горения (при помощи заслонки). У более простых — кроме встроенного термометра/манометра (и то не всегда) — автоматики не наблюдается вообще. В любом случае циркуляционные насосы в них не установлены. Поэтому выбирайте агрегат под свою сеть, ориентируясь не только на тепловую мощность, но и на возможности регулировки.

Обратите внимание, в схеме обвязки твердотопливного котла на рисунке ниже, присутствует бойлер косвенного нагрева — это самый простой способ обеспечить горячую воду для дома.

Справка.

Бойлер косвенного нагрева – это накопительный водонагревательные приборы, который, в отличие от бойлера прямого нагрева (газового, электрического) не имеет собственного водонагревательного элемента. В качестве последнего выступает внешнее устройство – отопительный прибор или система. В нашем случае, нагрев воды в бойлере происходит за счет движения нагретого теплоносителя системы отопления, который проходит через змеевик, расположенный внутри бойлера.

Бойлер подключен перед первым радиатором — так быстрее будет нагреваться вода. В данном варианте движение теплоносителя через бойлер отключается, когда закрывают отсечной кран. В этом случае все тепло идет в радиаторы. Когда надо нагреть воду — открываете кран. Радиаторы получают меньше тепла, но вода греется быстро.

Циркуляционный насос стоит на подаче, что вполне допустимо (при покупке проверяйте температурный диапазон эксплуатационных температур — должен быть 110°C и более). Также в наивысшей точке системы устанавливается автоматический воздухоотводчик, расширительный бак и группа безопасности.

Еще обратите внимание на два крана, которые стоят перед котлом и после него — они нужны для текущего ремонта. Если в отопительный сезон выйдет из строя котел, перекрыв краны, его можно будет ремонтировать. Сливать воду из системы при этом нет необходимости — очень удобно и практично. Кстати, хорошо бы поставить кран и перед бойлером — его тоже можно будет снять для ремонта/профилактики без слива системы.

Если подключить твердотопливный котел по этой схеме, работа системы будет более эффективной (быстрее движется теплоноситель, перенося большее количество тепла). Еще один плюс — есть возможность регулировки температуры — если взять насос с несколькими скоростями. Приятное дополнение — трубы меньшего диаметра, располагать их можно и под радиаторами — при достаточной мощности, циркуляционный насос протолкнет теплоноситель.

Есть и минусы. Первый — энергозависимость. Если отключения электроэнергии не редкость — ставьте источник бесперебойного питания с аккумулятором или/и генератор. Второй минус — обвязка твердотопливного котла по этой схеме не решает вопрос образования конденсата.

Решаем проблему конденсата

Конденсат в теплообменнике образуется когда температура воды в обратке ниже 50-60°C. Решается проблема при помощи перемычки между подачей и обраткой и трехходового смесительного термостатического клапана с выносным датчиком. Имеет он три патрубка для подключения. Один из входов всегда открыт, два других открываются/закрываются по сигналу от датчика. Так как клапан смесительный, он не резко переключает потоки, а постепенно. Когда температура теплоносителя начинает приближаться к граничной, он начинает понемногу сдвигаться, частично открывая вторую петлю.

Трехходовой клапан ставят на обратке — за 50-90 см до входа в котел (задействованы два входа). При установке клапана обратите внимание, чтобы всегда открытая сторона была направлена в сторону котла (при других положениях схема работать не будет). Третий вход подключается к подаче, выносной датчик запускают в трубу обратного трубопровода.

Работает это следующим образом:

• Пока температура теплоносителя в обратке выше нормы, подмес горячей воды перекрыт (вентиль в закрытом положении).
• При понижении температуры ниже выставленного предела (зависит от параметров системы, но обычно ставят 40°C), датчик подает сигнал на открытие вентиля. Часть горячего теплоносителя подмешивается к остывшему, температура повышается.
• При повышении температуры выше второго порога (60°C), вентиль закрывается.

Таким образом, в котел поступает теплоноситель такой температуры, при которой конденсат не образуется. Минусы в этой схеме обвязки твердотопливного котла есть — возможность перегрева существует.

Рассмотрим узел подмеса подробнее — в большинстве схем обвязки котла на твердом топливе он присутствует, так как другого способа борьбы с конденсатом пока не придумали.

В представленном выше варианте циркуляционный насос установлен в обратном трубопроводе. Перед ним стоит косой фильтр — эта деталь желательна даже в системах закрытого типа. Периодически все равно какие-то соринки «отлавливаются». Что важнее — наличие с двух сторон отсечных кранов. Они позволяют менять/ремонтировать насос без слива теплоносителя из всей системы.

Защита от перегрева теплоносителя

Одна из бед твердотопливных котлов — возможность перегрева теплоносителя. Если не принять меры заблаговременно, даже обнаружив закипевший теплоноситель, вы немногое можете сделать: затушить котел не самая простая задача. Поэтому эту проблему надо решать аппаратными методами.

Первый способ — охлаждение теплообменника

Один из способов не допустить закипания теплоносителя — охладить теплоноситель. Для этого при обвязке твердотопливного котла делают два контура — один для отвода перегретого теплоносителя в канализацию, второй — для добавления холодной воды в перегретый теплоноситель. Этот вариант возможен, только если в системе отопления у вас вода (не антифриз), а также в котлах со стальными теплообменниками (чугунный теплообменник при резком перепаде температур может лопнуть). Реализуется эта схема обвязки на основе клапана аварийного охлаждения.

Удобно это сделать с четырехходовым клапаном, с выносным погружным датчиком температуры. К одному его входу подключается подача котла, противоположный выход выводится в канализацию — это магистраль для сброса закипевшего теплоносителя. К другой паре входов подключается отвод от обратки и труба подачи холодной воды из водопровода — это магистраль добавления холодной воды в теплоноситель. Обратите внимание, холодная вода подмешивается в обратку после циркуляционного насоса, перед котлом.

Эта обвязка твердотопливного котла работает только при наличии давления в системе водоснабжения. Если у вас холодное водоснабжение сделано из скважины или колодца, при отсутствии электричества она будет неработоспособной. Чтобы обезопасить себя и на этот случай, в систему добавляют мембранный бак с холодной водой. Чтобы вода из гидроаккумулятора не попадала в систему, устанавливают обратный клапан (на схеме ниже прямоугольник со стрелкой).

Задачу свою эта схема выполняет — сбивает температуру в котле при аварийной ситуации. Если при этом принять меры дополнительно по снижению интенсивности горения (перекрыть задвижки, ограничив доступ воздуха), то локализовать проблему можно быстро. Но есть и недостатки: в систему попадает «свежая» вода — это новая порция кислорода, новые соли, которые осядут внутри. По сравнению с последствиями закипания теплоносителя это мелочи, но все же…

Второй способ — подмес теплоносителя из обратки в подачу

Этот способ позволяет делать обвязку пластиковыми трубами (ПВХ), ставить их можно только после узла подмеса. Эта схема обвязки очень напоминает описанную в предыдущем пункте — для борьбы с конденсатом. Разница в том, что смесительный трехходовой клапан устанавливается другой: он срабатывает на превышение температуры. Также ставится он на трубопроводе подачи (всегда открытый вход направлен в сторону системы отопления).

На клапане выставляете тот предел, который длительное время выносят ваши трубы или другое оборудование. При превышении температуры в подаче выше нормы, открывается подача остывшего теплоносителя из обратки. Закрывается подача когда температура понизится. Таким простым способом удается избежать попадания перегретого теплоносителя в систему.

Как видите, один способ охлаждает теплообменник, второй защищает элементы системы. В идеале их используют совместно.

Теплоаккумулятор — зачем?

Проблемы перегрева системы отопления решаются установкой теплоаккумулятора — значительной емкости с теплоносителем, которая «стабилизирует» систему. Во-первых, она добавляет объем. С малыми системами это важно. Больший объем теплоносителя перегреть сложно, а иногда (при определенных параметрах) и невозможно.

Во-вторых, теплоаккумулятор исключает резкие скачки температуры, которые характерны для дровяных и угольных котлов. При установке аккумулирующей емкости, резкие изменения температуры тоже исключены, так как из-за большего объема система становится более инерционной. И это плохо, если ее приходится запускать заново. Потому для домов периодического проживания (дач) такой вариант не подходит.

Большая инерционность намного лучше с точки зрения комфорта при постоянном проживании в доме: в емкости теплоаккумулятора находится большое количество теплой воды. После того как котел потух, температура в доме поддерживается благодаря циркуляции нагретого ранее в емкости теплоносителя. Этим достигается более стабильная температура, и более редкие топки. Потому обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулирующей емкостью используется только и исключительно для домов постоянного проживания.

Обратите внимание, что при обвязке твердотопливного котла с аккумуляторной емкостью, трехходовой клапан ставится по-другому:

Подключение второго котла к твердотопливному

Одна из особенностей твердотопливных котлов — цикличность работы. В холодный котел загружается топливо, зажигается. Пока оно горит, идет очень активное выделение тепла. После прогорания закладки ждут остывания котла, его чистят, снова загружают топливо и цикл повторяется. Так работают котлы на дровах и угле. В некоторых из них есть возможность «догружать» топливо в процессе горения. Но сам цикл от этого не меняется — наступает период, когда необходимо дождаться остывания котла — для чистки и удаления шлака, золы и т.д.

Исключение из этого правила — котлы на пеллетах. Они также относятся к твердотопливным, но работать могут месяцами непрерывно. Главное — высокое качество гранул с низкой зольностью, их достаточное количество и налаженная подача. Чистить такие котлы необходимо не чаще одного раза в месяц, так что «технологические» остановки очень редки.

Цикличность работы котлов на дровах и угле доставляет довольно много неудобств, одно из которых — остывание дома после затухания котла. В холодный период это действительно проблема. Решается она установкой комбинированного или второго котла, на другом виде топлива.

Комбинированные — это котлы, которые могут работать на нескольких видах топлива. Чаще всего к ТТ добавляют электрические нагреватели. Они включаются автоматически после того, как погаснет топливо. Работает электрическая часть обычно непродолжительное время, в период действия «ночных» тарифов, так что затраты возрастают не слишком, а комфортность повышается заметно. Минус такого решения — высокая стоимость таких агрегатов. Дешевле купить и установить два котла — твердотопливный и электрический, — чем приобрести один смешанный.

Источник: teplowood.ru

Порядок установки твердотопливного котла в частном доме

Порядок установки традиционно включает в себя 3 этапа, в числе которых:

1. Подготовка помещения под котельную или возведение отдельной постройки. Этап подразумевает в себе отделку поверхностей негорючим материалом, обеспечение вентиляции, установку окна. Также необходимо провести электричество для организации освещения и подключения к электропитанию отопительного котла. Выполнение последней задачи желательно поручить специалистам, обладающим соответствующими квалификацией и опытом в проведении электромонтажных работ.

   

2. Монтаж котла на предварительно подготовленный фундамент. Оборудование должно располагаться строго вертикально, устойчиво, на жёстком основании. На полу следует сделать ровную цементную стяжку, толщина которой не должна быть менее пяти сантиметров. При этом предварительно создается подсыпка такой же толщины. Расширительный бак рекомендуется устанавливать не в помещении котельной, а в самой высокой точке дома. Оптимальное место — неотапливаемый чердак. В этом случае бак рекомендуется дополнительно тщательно утеплить во избежание промерзания теплоносителя в зимние месяцы.

   

3. Обвязка — подсоединение твердотопливного котла непосредственно к самой системе отопления.

Существует несколько вариантов обвязки, ниже мы расскажем о них подробно.

Обустройство котельной

Один из важнейших этапов, к которому следует отнестись максимально серьезно — обустройство котельной (топочной) — помещения, в котором предполагается установить котел. Котельную необходимо оборудовать в соответствии со всеми требованиями пожаробезопасности, в числе которых:

1. Твердотопливный котел необходимо монтировать в отдельном нежилом помещении, площадь которого должна составлять не менее 7м². Учитывайте тот факт, что при использовании твердого топлива образуется некоторое количество пыли и дыма. Оптимальные места для размещения твердотопливного котла, если вы не хотите или не имеете возможности обустроить отдельную котельную — гараж или подвал. Наличие окна обязательно.



2. Для бесперебойного и эффективного функционирования отопительного оборудования необходимо наличие качественно выполненной приточно-вытяжной вентиляции. Это связано в первую очередь с тем, что для нормального горения топлива нужно большое количество кислорода. Специалисты рекомендуют выбирать комбинированный тип вентиляционной системы, предполагающий организацию естественного притока уличного воздуха через вентиляционное отверстие и принудительный его вывод на улицу через специальный выход, оборудованный электрическим вентилятором.
3. Пол, потолок и стены помещения котельной необходимо отделать огнестойкими материалами. Оптимальный вариант — керамическая плитка. На полу следует сделать бетонную стяжку толщиной не менее 5 см. Эти меры в аварийной ситуации позволят избежать распространения пламени в другие помещения дома и в целом повышают безопасность использования котла на твердом топливе.

Также в целях обеспечения пожаробезопасности вокруг котла необходимо оставить как можно больше свободного пространства и не устанавливать его вплотную к стене.

Подробнее про котельную в частном доме читайте на нашем Дзен-канале.

Схемы обвязки котла

Владельцы частных домов, которые обустраивают систему отопления собственноручно, как правило, выбирают наиболее простую схему обвязки. Этот вариант предполагает присоединение котельного оборудования к отопительной системе с двух сторон — к подающему трубопроводу и к обратному — посредством пары труб.

Такая схема обвязки хороша тем, что является абсолютно автономной по отношению к электросети. Даже в случае перебоев с электроэнергией система будет функционировать исправно.

Главный и очень существенный недостаток — регулировка температуры теплоносителя на выходе из отопительного оборудования возможной не представляется, что может привести в итоге к таким неблагоприятным последствиям, как появление ржавчины на поверхности труб и котла.

Данный вариант подключения довольно популярен за счет того, что под силу даже неспециалисту. Вместе с тем существуют более сложные схемы обвязки, предполагающие возможность регулировки температуры теплоносителя, которая не должна опускаться ниже 60 °C, и, вместе с тем, закипание тоже крайне нежелательно. Соблюдение этого условия позволяет исключить следующие неблагоприятные явления:

• регулярно возникающая большая разница температур в теплообменнике, способствующая сокращению сроков службы оборудования и его безремонтной эксплуатации;
• образующийся конденсат на внутренней поверхности камеры сгорания.

Последнее особенно важно, поскольку конденсат — ничто иное как слабые растворы кислот низкой концентрации, способные разъесть стенки котла.

Базовая схема обвязки

Выбирая способ подключения к отопительной системе котла, работающего на твердом топливе, особое внимание следует уделить установке смесительного узла, а также группы безопасности. Последняя — первый элемент системы, встречающаяся на пути нагретого теплоносителя. В группу безопасности входят:

• манометр, осуществляющий контроль давления в системе;
• предохранительный клапан — сброс излишков теплоносителя и пара;
• воздухоотводчик, исключающий возникновение воздушных пробок;

Такое оборудование представлено в разделе «Сопутствующие товары» нашего интернет-магазина под названием «Группа безопасности». Его основное назначение — обеспечение безаварийного функционирования отопительной системы. Манометр, воздухоотводчик и клапан монтируются на едином коллекторе, выполненном из нержавеющей стали. Она позволяет снижать давление в системе в автоматическом режиме.

Советуем прочитать нашу статью Виды автоматики безопасности газовых котлов на нашем Дзен-канале.

Установка смесительного узла

По окончании установки группы безопасности можно приступать к монтажу смесительного узла — обратной перемычки, состыковывающей подающий контур отопительной системы с обраткой. В процессе работы системы жидкость, минуя отопительные приборы, отдает тепло и вновь возвращается в котел для подогрева.

При корректной работе данной схемы, когда температура теплоносителя опустится ниже 60 °C, перемычка откроется автоматически, в обратный контур попадет небольшой объем горячей воды и температура вернется к нужному значению.

Твердотопливные котлы «Куппер» относятся к универсальному отопительному оборудованию, способному функционировать в системах открытого и закрытого типов, где предусмотрена принудительная или естественная циркуляция теплоносителя. Такой котел может выступать как в роли самостоятельного источника теплоэнергии, так и в качестве дополнительного — в составе имеющейся отопительной схемы, в тандеме с другим котлом, работающим на газе, электричестве или жидком топливе.

Дополнительное преимущество покупки котла «Куппер» в компании «Теплодар» — термометр для контроля температуры входит в комплект с отопительным оборудованием.

Подключение твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Если у котла отсутствует опция автоматической подачи топлива, за количеством последнего в топке придется следить самостоятельно и периодически загружать в пламя новую порцию. Чем активнее топится котел, тем интенсивнее работает отопительная система. Это не очень удобно, потому что для поддержания нужной температуры в помещении на вышеперечисленные манипуляции тратится немало времени.

Частично справиться с этим неудобством позволит буферный резервуар — своеобразный теплоаккумулятор, представляющий собой бак с водой, нагрев которого происходит от подающего контура отопительной системы. Список преимуществ его установки составляют:

• возможность снижения повышенной температуры теплоносителя на пике работы котла;
• отдача тепла охладившемуся теплоносителю при снижении температуры жидкости в системе.

Остывает такой теплоаккумулятор довольно долго. Выбирая буферный резервуар, исходите из того, что для дома площадью от 150 м² вам потребуется бак объемом не менее 1 м³.

Дополнительный смесительный узел

Дополнительный смесительный узел монтируется на участке между буферным резервуаром и отопительными радиаторами. Этот элемент системы соединяет обратный и подающий контуры и позволяет избежать сильного температурного перепада, когда теплоноситель на пике работы котла начинает чуть ли не закипать.

К слову, для твердотопливных котлов «Куппер» с автоматической пеллетной горелкой дополнительный смесительный узел не нужен и при их установке можно смело ограничиться самой примитивной схемой обвязки.

В модели «Куппер ОВК 10» автоматическая пеллетная горелка (АПГ) устанавливается на место зольной двери котла, а емкость, в которую загружаются пеллеты и встроенный пульт управления — на сам котел, что позволяет сэкономить место в помещении. Перед тем как запустить рабочий процесс, на пульте выставляют параметры работы отопительной системы. При помощи автоматического пульта можно управлять розжигом, процессом горения и сохранять сбалансированную температуру теплоносителя без участия дополнительных смесительных узлов, усложняющих монтаж. Еще одно преимущество этой модели — зола частично удаляется под действием встроенного вентилятора высокой мощности.

Такой котел подходит для установки в помещениях площадью до 100 м² и может использоваться в жилом доме, на даче, в гараже, других местах. Оборудование может быть легко включено в отопительные системы разных типов. Приятный бонус — наличие плиты с варочной поверхностью.

Схема подключения аварийного контура

Одна из очевидных и наиболее частых проблем, случающихся в отопительных системах с котлами на твердом топливе — перегрев теплоносителя. Крайне нежелательно допускать преобразование горячей воды в пар и своевременно охлаждать ее до нужных показателей.

Что делать, если котёл сильно нагревается — читайте на нашем Дзен-канале.

Существует три простых и эффективных метода охлаждения теплоносителя:

1. В топке, помимо основного, монтируется дополнительный теплообменник. Первый будет работать на обогрев теплоносителя, второй — обеспечивать охлаждение жидкости. Входной патрубок стыкуется с водопроводом, а противоположный — с канализацией. Если необходимо срочно охладить теплоноситель, просто отверните вентиль на патрубке, и во второй теплообменник поступит холодная вода.
2. В процессе обустройства системы один теплообменник монтируется внутри другого, что обеспечивает быстрое снижение температуры рабочей жидкости в случае необходимости.
3. К патрубкам теплообменника подводится две трубы, первая стыкуется с водопроводом, а вторая — с канализацией. Следом монтируется клапан, обеспечивающий подачу холодной воды в систему. Излишек теплоносителя выводится в канализацию.

Все три метода являются одинаково действенными и позволяют достичь одинакового результата.

Дополнительные схемы подключения котла отопления на твёрдом топливе

Рекомендуем обратить внимание на такое важное обстоятельство, напрямую влияющее на выбор схемы обвязки твердотопливных котлов, как время от времени возникающие перебои в электросети.Это чревато резким закипанием теплоносителя со всеми вытекающими последствиями. Решить данную проблему можно установкой байпаса, который будет изолировать циркуляционный насос от отопительного контура.

Подробнее про байпасы читайте на нашем Дзен-канале.

Источник: www.teplodar.ru

Схема 2

Дорабатываем схему №1 – все потребители снабжаются отдельными насосными группами – прямыми или смесительными, не зависящими друг от друга.

Источник: dunven.ru

Выбор мощности отопительного котла

Обвязка котла отопления — это система трубопроводов и оборудования, предназначенная для обеспечения радиаторов теплоносителем. Проще говоря, это все, кроме батарей.

Первый шаг – это выбор отопительного котла, с производительностью которого нужно заранее определиться.

На расчет необходимой мощности отопительного агрегата влияет множество факторов, это:

• объем здания;
• количество окон и общая площадь остекления;
• число и площадь дверных проемов;
• теплопроводность материалов, использованных при сооружении стен;
• степень утепления несущих конструкций;
• среднегодовая температура в регионе строительства;
• расположение здания, т.е. на какую из сторон света выходит основной, по традиции наиболее остекленный, фасад.

Однако есть усредненный показатель, который без углубленных вычислений позволяет определить требующуюся производительность.

Для средней полосы за отправную точку (но не руководство к действию!) можно принять 1 кВт на 10 м² отапливаемой площади. К расчетной мощности котла отопления, необходимо обязательно, добавить запас не менее 20%.

Далее необходимо определиться с типом отопительного котла: автономный или ручной загрузки.

Виды отопительных котлов

Условно котлы отопления можно разделить на автономные и ручной загрузки.

Автономные котлы в зависимости от используемого топлива бывают:

• твердотопливные;
• электрические;
• газовые;
• жидкотопливные.

Порядок в списке определяет стоимость отопления в зависимости от вида топлива: газовые котлы будут самыми дешевыми в эксплуатации.

Эти котлы оснащены автоматикой поддержания заданной температуры теплоносителя. Могут работать круглый год весь срок службы. Бывают настенного монтажа и напольного типа установки.

К котлам ручной загрузки относятся котлы на твердом топливе. В качестве топлива используются дрова, торф, уголь. Требуют участия человека для загрузки топлива.

Поддержание нужной температуры теплоносителя, также входит в обязанности человека.

Исполнение котлов – напольное. Оснащаются минимальным набором автоматики.  Отопительные котлы бывают одно- и двух- контурными. К двухконтурному котлу подключают водопровод, сооружают который для подогрева горячей воды.

№1 — особенности автоматического типа котлов

В большинстве современных газовых котлов для автономного отопления температура теплоносителя поддерживается автоматически.

Внутри агрегата находится теплообменник, подогреваемый горелкой на жидком или газообразном топливе. Термодатчик котла постоянно отслеживает температуру теплоносителя.

Как только температура достигла заданной отметки, горелка тухнет и нагрев прекращается. При падении температуры теплоносителя ниже заданного предела, горелка разжигается вновь.

Такие циклы розжига-затухания могут происходить довольно часто, ничего страшного в этом нет.

Подавляющее большинство устанавливаемых котлов отопления нагревают теплоноситель путем переработки газа или жидкого горючего.

Этому способствует повсеместная газификация и высокая надежность котлов.

Плюсы газовых и жидкотопливных котлов:

• простота обслуживания;
• множество систем безопасности, часто дублирующих;
• часть оборудования входит в комплект (циркуляционный насос, манометр).

Безусловное достоинство заключается в высоком КПД, которое в среднем составляет 98%.

Есть и минусы:

• в случае отсутствия электричества, вся система останавливается, создается угроза разморозки;
• высокая цена;
• циркуляционный насос работает круглосуточно;
• могут применяться только в закрытых системах.

При установке автономного котла, нужно учитывать постоянные затраты на электроэнергию. Циркуляционный насос работает постоянно, независимо от того, ведется нагрев теплоносителя или нет.

№2 — твердотопливные котлы ручной загрузки

В твердотопливных котлах загрузка и розжиг топлива происходят вручную. Регулировка интенсивности горения может производится в ограниченном диапазоне. Время работы определяется временем горения топлива одной загрузки.

Твердотопливные котлы являются наиболее универсальным решением, к их плюсам можно отнести:

• независимость от электричества;
• могут применяться в закрытых и открытых системах;
• низкая цена.

Агрегаты этого типа работают на самом доступном виде топлива.

Есть существенные минусы:

• как правило, поставляются с минимальным набором оборудования;
• требуют постоянного контроля со стороны человека;
• имеют низкий КПД.

Для решения традиционных «зимних» проблем одним из вариантов может быть применение в одном отопительном контуре двух котлов разных типов.

В обычном режиме работает автономный котел, а в случае аварии на газовой или электрической линии, вручную запускается твердотопливный отопительный агрегат.

Такая схема не позволит переохладиться отопительной системе и замерзнуть. Вторым вариантом, может быть применение специального, не замерзающего теплоносителя – антифриза.

От типа нагревательного агрегата во многом зависит выбор схемы обвязки котла отопления.

Виды и схемы отопления

Цель системы отопления заключается в переносе тепловой энергии от котла к радиаторам отопления. Перенос энергии осуществляется посредством циркуляции теплоносителя.

Отопительный контур может быть реализован следующими способами:

• открытая однотрубная схема;
• закрытая однотрубная схема;
• закрытая двухтрубная схема.

Двухтрубная закрытая схема отопления является наиболее прогрессивной, обладает самым высоким КПД. Однако, является наиболее дорогой и сложной в реализации.

При нагревании, в системе отопления происходит увеличение объема теплоносителя, избыток теплоносителя собирается в расширительный бак.

При остывании происходит обратный процесс: теплоноситель уменьшается в объеме, система отопления засасывает теплоноситель из расширительного бака. По способу организации расширительного бака, системы делятся на открытые и закрытые.

Открытая схема отопительной системы

При открытой системе расширительный бак открыт, свободно сообщается с атмосферой. Общая схема расположения такая: отопительный котел располагается в самой нижней точке, расширительный бак – в самой верхней, относительно радиатора отопления.

Чем больше разница в высоте расширительного бака и самого верхнего радиатора отопления, тем лучше.

Циркуляция теплоносителя, в открытой однотрубной системе происходит естественным путем, движется нагретая вода или смесь ее с антифризом за счет гравитации.

Охлаждаясь теплоноситель становится тяжелее, из-за чего постепенно опускается в нижний уровень системы. Тяжелое вещество выталкивая более легкий, горячий теплоноситель.

Так они постоянно чередуются, т.е. происходит движение теплоносителя по кольцу отопительной системы.

У такой организации отопительной системы есть свои достоинства:

• самая простая схема;
• нет необходимости в электричестве, потому что теплоноситель движется самотеком;
• слабая чувствительность к аварийному повышению давления (например, при закипании).

На устройство системы с естественным движением теплоносителя понадобится меньше всего денежных средств, потому что ее нет смысла оснащать автоматикой, перепускными клапанами, циркуляционным насосом.

К сожалению, есть существенные недостатки:

• постоянный контакт теплоносителя с воздухом, приводит к загазованности;
• возможность охлаждения теплоносителя в морозы;
• относительно медленная циркуляция теплоносителя;
• невозможно добиться одинаковой температуры радиаторов отопления;
• необходим большой объем теплоносителя.

При открытой системе, постоянный контакт теплоносителя с атмосферным кислородом, приводит в повышенной коррозии трубопроводов и радиаторов. Образование различных загрязнений снижает эффективность отопительной системы в общем.

С алюминиевыми и биметаллическими радиаторами такая система работает плохо.

Открытая однотрубная система отопления является наиболее простой в реализации и наименее эффективной. Применяется с котлами ручной загрузки. Используется, преимущественно, для отопления небольших частных построек в один два этажа.

Закрытая схема отопительной системы

При закрытой схеме системы отопления расширительный бак выполнен в виде стальной емкости, внутри которой находится резиновая груша или мембрана под давлением воздуха. При расширении теплоносителя, груша сжимается и освобождает дополнительный объем.

Принудительная циркуляция теплоносителя позволяет значительно быстрее и равномернее прогревать все радиаторы отопления.

При этом, теплоноситель посредством специальных воздухоотводных клапанов единожды избавляется от всех имеющихся в нем газов. Трубопроводы остаются чистыми и коррозии не происходит.

Схема расположения котла и расширительного бака может быть любой: котел может находиться в подвале или на первом этаже. Расширительный бак, как правило, устанавливается рядом с котлом.

Преимущества закрытой системы:

• чистый теплоноситель;
• гарантированная циркуляция
• свободное расположение оборудования;
• минимальное количество теплоносителя;
• небольшой диаметр трубопроводов.

Недостатки закрытой системы: постоянное избыточное давление, повышенная стоимость.

Закрытая, однотрубная система отопления остается, достаточно недорогой, позволяя применять все виды котлов.

Однотрубная система отопления

По способу движения теплоносителя по схеме трубопровода и включенным в него приборам отопительные системы делятся на одно- и двухтрубные.

При однотрубной системе отопления от котла тянется основная магистраль большого диаметра – подача. Она выступает в роли транспортировщика горячего теплоносителя и сборщика его в остывшем виде.

К магистрали двумя более тонкими трубами последовательно подключаются радиаторы отопления. Одна из них принимает теплоноситель, вторая выпускает.

Теплоноситель поочередно проходит все батареи, расставаясь по пути с частью тепловой энергии.

Однотрубная категория делится на два подвида:

1. Проточная. В проточной схеме нет подающего стояка как конструктивного элемента. Радиаторы верхнего этажа соединены с аналогами на расположенном ниже этаже. В этой схеме нельзя использовать регулировочные краны, чтобы не перекрывать доступ теплоносителя к следующим приборам.
2. С байпасами. Согласно этому варианту радиаторы соединены стояками, но отделены от контура замыкающими звеньями. Теплоноситель поступает из подающего стояка. Распределяется порциями по всем приборам, в которые поступает практически в одно время, благодаря чему меньше остывает.

Отопительный контур с байпасами позволяет регулировать температуру и ремонтировать вышедший из строя прибор, не отключая целиком систему.

В этом отношении проточный вариант проигрывает так же, как и по скорости остывания теплоносителя. Зато проточная разновидность проще в реализации.

Если однотрубная схема применяется в контуре отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, обратных стояков вообще нет, а для подключения приборов применяется только верхняя разводка.

Двухтрубная система отопления

При двухтрубной системе отопления одна магистраль подает горячий теплоноситель,нагретый котлом. Вторая — принимает и отводит его в охлажденном виде обратно в нагревательный агрегат.

Принимающая труба называется подачей, собирающая труба именуется обраткой. Подключение радиаторов отопления происходит параллельно.

Теплоноситель в самом холодном радиаторе имеет самую низкую температуру, соответственно сильнее остальных давит. Циркуляция теплоносителя тем интенсивнее, чем больше разница в температуре между подачей и обратной подводками.

Как следствие, холодный радиатор будет быстрее прогреваться. Таким образом, температура во всех приборах, подключенных к одному коллектору, выравнивается.

Плюсы отопления с двумя трубами:

• настройка по температурным параметрам одного радиатора не влияет на остальные;
• гидродинамическая устойчивость всей системы;
• легко позволяет подключать устройства для регулировки подачи горячей воды;
• все трубопроводы можно спрятать в полах или стенах;
• высокая скорость и эффективность.

Двухтрубные системы бывают с верхней и нижней разводкой, с тупиковой и попутной транспортировкой теплоносителя. Бывают с естественным его движением и с принудительной циркуляцией, стимулируемой циркуляционными насосными аппаратами.

В контурах с естественной циркуляцией котел устанавливается

Из минусов можно выделить следующие:

• двойное количество трубопроводов;
• сравнительно высокая цена;
• необходимость в применении запорной и регулирующей арматуры.

Двухтрубная система, несмотря на сложную конструкцию, является предпочтительным решением, особенно в применении с автономными котлами.

Если не прибегать к сложным теплотехническим расчетам, то можно воспользоваться многолетним опытом строительства в средней полосе.

Для сооружения подающей и собирающей магистрали применять рекомендовано двухдюймовые трубы (Ø 50 мм), присоединяемые к котлам.Стояки выполняются из труб аналогичного размера.

Батареи в зависимости от количества секций подключаются к подаче и обратке трубами 1,5ʺ (на 25-35 секций), 1ʺ (на 10-25 секций), 3/4ʺ (меньше 10 секций).

При сооружении автономной системы отопления с одним или более котлом для достижения наибольшей эффективности и комфортного микроклимата, подходит двухтрубная система.

Она может применяться на любых объектах. Работает с любыми типами радиаторов отопления и любыми котлами.Выбор схемы отопления зависит от желаемого соотношения цена-качество и приобретенного отопительного котла.

Реализация системы отопления

Вооружившись необходимыми знаниями о принципах и достоинствах каждой схемы отопления, можно составить порядок действий:

• выбор схемы отопления;
• выбор котла отопления;
• приобретение необходимого оборудования;
• монтаж.

Для устройства открытой, однотрубной схемы отопления, достаточно иметь термометр (в подавляющем большинстве случаев, идет в комплекте с котлом) и расширительный бак, как правило, самодельный.

Для закрытых систем, минимально необходимое оборудование сходно и рассмотрено далее.

Шаг #1 — приобретение необходимого оборудования

В обязательный перечень оборудования для закрытых систем отопления входит:

• расширительный бак;
• предохранительный клапан сброса избыточного давления;
• циркуляционный насос;
• автоматический воздухоотводный клапан;
• в случае двухтрубной системы, коллекторы (другое название – гребенки);
• трубы.

При приобретении отопительного котла для автономного водоснабжения часть оборудования можно не приобретать. Предложенное к продаже оборудование, как правило, уже оснащено циркуляционным насосом, предохранительным клапаном, расширительным баком, манометром.

Шаг #2 — монтаж котлов отопления

Котлы отопления выпускают в напольном и настенном варианте. Монтируются они в зависимости от варианта исполнения.

В ряду настенных котлов есть турбированные. Это котлы, которые принудительно отводят отработанные газы и подают воздух в камеру сгорания.

В таких котлах происходит сверхэффективная переработка топлива, вследствие чего, отработанные газы имеют низкую температуру.

Отвод газов и подача воздуха, производится с помощью специальной коаксиальной трубы. Труба горизонтально с небольшим уклоном выводится на улицу. Уклон необходим для стекания образующегося конденсата на улицу, а не внутрь котла.

Выбор схемы обвязки настенного котла может быть только закрытого типа, поскольку все настенные котлы являются автономными.

Во всех остальных котлах, включая напольные ручной загрузки, сброс отработанных газов производится в вертикальный дымоход. Часть дымохода, выходящая на улицу, должна быть утеплена для предотвращения образования конденсата.

Для напольного, твердотопливного котла отопления необходимо прочное основание и площадка из несгораемого материала (лист железа, керамическая плитка). Схема обвязки напольного котла ручной загрузки может быть открытой и закрытой, однотрубной и двухтрубной.

Шаг #3 — выбор и монтаж расширительного бака

Даже если в котле отопления уже установлен расширительный бак, настоятельно рекомендуется установить дополнительный. Объем расширительного бака выбирается исходя из объема теплоносителя.

Хорошим вариантом монтажа расширительного бака будет установка на стандартной гребенке, вместе с автоматическим воздухоотводным клапаном и манометром.

Перед монтажом расширительного бака, его необходимо накачать воздухом до рекомендованного давления, обычно 1,5-2,0 Атм. Установку расширительного бака лучше делать рядом с котлом.

Шаг #4 — установка циркуляционного насоса

Необходимость применения дополнительного циркуляционного насоса, его параметры определяются гидротехническим расчетом. Есть несколько общих замечаний.

Эксплуатация циркуляционного насоса рассчитана на температуру порядка 60 °С. Поэтому насос целесообразно монтировать на обратно трубе, с более холодным теплоносителем.

Также в целях безопасности, если теплоноситель перегреется до образования пара, при установке насоса на прямой трубе, крыльчатка насоса перестанет работать, что приведет к еще большему перегреву.

На корпусе циркуляционного насоса отчетливо отмечено направление движения теплоносителя. Ориентация у циркуляционного насоса может быть любой, однако ротор должен всегда оставаться в горизонтальной плоскости.

Шаг #5 — автоматические воздухоотводные клапаны

Даже при образовании воздушных карманов, для отвода газов, будет достаточного одного клапана. Рано или поздно воздух, растворяясь в теплоносителе выйдет через клапан. Однако, скорость растворения мала и на такой отвод газа может уйти до нескольких месяцев.

Правильная настройка возможна только на полностью развоздушенной системе. Чтобы не ждать несколько месяцев, необходимо установить несколько автоматических клапанов.

Хорошее место для установки автоматических клапанов – на гребенках и коллекторах.

Шаг #6 — выбор места и монтаж коллектора

Назначение коллектора — распределение теплоносителя по потребителям. Потребителями могут выступать теплые полы, радиаторы отопления, змеевики в ванных комнатах.

Конструктивно коллектор представляет собой отрезок трубы с несколькими отводами. Количество отводов должно соответствовать количеству потребителей.

Для двухтрубной системы количество коллекторов как минимум составляет два. Для каждого отвода предусмотрена регулировка объема подаваемого теплоносителя.

При организации отопления двухэтажного и более дома для каждого этажа делается своя пара коллекторов. Если есть теплые полы, для них необходимо выделить отдельный коллектор.

 Отдельные коллекторы необходимы по следующим причинам:

• из-за разности гидродинамического сопротивления трубопроводов между ближайшим и дальним радиаторами отопления;
• при различных характеристиках потребителей;
• для надежной настройки всей системы.

Из-за разного гидродинамического сопротивления может понадобиться установка дополнительного циркуляционного насоса в схему обвязки котла отопления, например, на коллекторе теплых полов.

Для удобства регулировки коллекторы монтируют в одном месте, в специальном шкафу.

Шаг #7 —монтаж трубопровода

Следующий этап обустройства — монтаж труб отопления. В зависимости от типа системы этот этап работ будет немного отличаться. Предлагаем ниже рассмотреть особенности сборки трубопровода для одно- и двухтрубной системы.

Трубы для однотрубной системы

Для однотрубных систем самыми распространенными являются стальные трубы. Большой выбор диаметров и не высокая стоимость делают такой выбор предпочтительным.

При монтаже труб следует соблюдать уклон не менее 5мм на погонный метр. Эстетически наклонные трубы смотрятся хуже, но обеспечивают надежную циркуляцию теплоносителя, даже в случае отключения циркуляционного насоса.

Подключение радиаторов отопления, в открытой системе, производят трубой минимального диаметра 32 мм. Прямую и обратную магистрали выполняют из труб большего диаметра, минимум 50мм.

Трубы для двухтрубной системы

Двухтрубная система не требует больших диаметров. Материал труб может быть разнообразным: полипропилен, металлопластик и т.д.

Главное, чтобы трубы могли выдержать давление и температуру. Поскольку двухтрубная система не требует естественной циркуляции, трубы прячут в подпольное пространство или в стены. Все трубы должны быть изолированы для предотвращения теплопотерь.

Трубы, соединяющие коллектора имеют диаметр 20-25 мм., соединяют приборы отопления 16-20 мм. соответственно.

Каждый изгиб трубы добавляет гидродинамическое сопротивление, по возможности его следует избегать. Большая разница в гидродинамическом сопротивлении веток одного коллектора сделает трудным или невозможным регулирование.

После монтажа всех компонентов обязательно производится опрессовка повышенным давлением. Давление должно оставаться постоянным как минимум в течение суток.

Если система отопления успешно прошла испытания, обвязку котла отопления, можно считать законченной.

Выводы и полезное видео по теме

 

Сравнительный анализ вариантов устройства системы отопления:

Примеры грубых ошибок при обвязке котла:

Монтаж котельной с двухконтурным газовым котлом:

Правильное подключение твердотопливного котла длительного горения:

На первый взгляд системы отопления кажутся сложными. Вместе с тем, принципы, по которым работает система отопления, очень просты. Правильно рассчитанная и выполненная система способна работать годами без всякого вмешательства.

Если у вас возникли вопросы по обвязке котла или нюансах подключения отдельных элементов системы, задавайте их в комментариях. Или вы совсем недавно выполняли обвязку своими руками и хотите поделиться новым опытом с другими людьми, пожалуйста, оставляйте ваши комментарии к этому материалу.

Источник: sovet-ingenera.com