Котел – непременный атрибут любого современного дома, не подключенного к центральному отоплению. В процессе строительства или ремонта многие задаются вопросом, какой тип отопления лучше подобрать для своего дома, чтоб было экономнее, дешевле и долговечнее. Второй важный вопрос – как подключить все это добро?
Статья подготовлена при информационной поддержке специалистов компании Теплодар https://www.teplodar.ru/catalog/kotli/ - Производство отопительных котлов и печей для бани.
Обзор котлов – достоинства и недостатки
Существует несколько типов котлов отопления: электрический, газовый и давно всем известный котел на твердом топливе. Какой вид отопления выбрать для вашего дома, решать вам, исходя из местности и доступности тех или иных материалов для отопления. Наиболее практичным и применяемым в наше время является электрический котел. У него есть много преимуществ, но также есть и свои недостатки.
Для электрического типа котла характерна простая и быстрая установка при минимальных затратах. Данный вид отопления не требует подключения газовой линии или закупки дров, а также экономно расходует электроэнергию. При детальном подсчете всех расходов на отопление вы, наверняка, обнаружите, что в наше время электроэнергия является самым дешёвым источником для тепла.
Газовые котлы стоят значительно дешевле, однако чтобы купить котел хорошего качества, нужно потратить немалые средства. При покупке котла лучше всего покупать импортные, они более практичны и качественнее по конструкции. Зато установка котлов отопления подобного рода – достаточно трудоемкое занятие. В процессе эксплуатации они требуют постоянного присмотра.
Котлы электрического типа требуют постоянного напряжения в сети, поэтому для них необходим как минимум стабилизатор, а как максимум – генератор электричества, который будет обеспечивать напряжение при отключениях электроэнергии . Если разобраться, то все котлы по схеме используют электрические насосы, которые обеспечивают перемещение воды по системе отопления. Поэтому генератор – отнюдь не роскошь, а предмет первой необходимости.
Сейчас большой популярностью пользуются настенные двухконтурные котлы систем отопления. Такая схема выгодна тем, что одновременно котел обеспечивает и отопление в вашем доме, и отвечает за подачу горячей воды. Особенно выгодно использовать такие котлы в системе газового типа отопления.
Покупаем не спеша – что нужно знать при покупке?
По типу монтажа и установки котлы бывают напольные и настенные. Сама же схема подключения котлов к системе отопления не очень отличается, поэтому какой тип котла выбирать, зависит от наличия места для установки, а также площади, которую необходимо обогревать. Напольные котлы требуют выделения большой площади для установки и эксплуатации, зачастую для этого необходима целая комната. Настенные не занимают много места, и могут быть установлены вне зависимости от объема помещения.
Преимущество данного типа котла заключается в намного меньшем энергопотреблении. Однако и отопить он может не очень большую площадь, поэтому подойдет только для небольших домов. После определения типа котла для вашего дома нужно грамотно подойти к вопросу его покупки. Для этого лучше сравнить производителей котлов, прислушаться к мнению людей, которые уже используют их, благо, многочисленные форумы позволяют узнать о всех недостатках и достоинствах изделий. По возможности постарайтесь получить профессиональную консультацию.
Не стоит покупать дешевые котлы, так как они некачественные и вряд ли прослужат вам долго. Монтаж и подключение котла лучше доверить специалистам в этом деле, для которых любая схема по зубам. При монтаже газового котла нужно получить необходимые разрешения на проведение работ и подвязке к центральной трубе.
Схема подключения своими руками – если вы уверены в силах
Установка котлов разделяется на несколько этапов. Прежде всего, необходимо определиться с местом монтажа. Далее нужно установить крепления для котла. Для каждого типа оно свое. Установка крепления для котла – процесс сам по себе не сложный – на данном этапе главное правильно поставить отметки и просчитать систему подвода и подключения труб, а также учесть размеры вашего котла в помещении. Следующий этап – это подключение системы отопления вашего дома и закольцевание труб с контуром котла по схеме подключения.
Последний этап, который актуален только для установки газовых и твердотопливных котлов – это подвод к дымоходной системе. Ну, и, конечно же, проверка системы отопления после проведения всех видов работ. Теперь поподробнее. После разметки и закрепления котла приступаем к определению места дымохода. Если дымоходной системы у вас в доме нет, тогда придется пробивать отверстие в потолке и устанавливать ее. В домах с уже готовыми дымоходами нужно делать пробой в стене, такие системы принято называть турбированными. Самая надежная дымоходная система – это так называемая «труба в трубе».
Особое внимание нужно уделить именно углу наклона трубы. Если она будет размещена неправильно, то в ней может образовываться конденсат, который при попадании в котел может привести к выходу всего агрегата из строя. Если ваша дымоходная система находится в перекрытии, то для нее нужно предусмотреть специальный отвод конденсата. Этот процесс трудоемкий, однако он избавит вас от возможных поломок.
Схема подключения котла отопления подробно расписана в инструкции к установке, и в процессе работы необходимо следовать всем пунктам. Даже если в схеме подключения это не указано, обязательно в контуре трубопровода котла необходимо поставить фильтры для очистки воды. Особенно это актуально для электрического котла, поскольку наличие фильтров значительно продлевает работу тэнов. Фильтры также предотвращают загрязнение труб различными материалами.
При подключении газового котла необходимо обязательно устанавливать отсекающий кран, с помощью которого вы сможете перекрыть доступ газа к установке, если понадобится надолго оставить дом. После него должен быть газовый фильтр, установку которого требуют все инстанции. Все соединения газовых труб необходимо тщательно запаять. Обычные ленты и другие материалы, используемые для прочих трубных соединений, тут не подойдут.
Установку электрического котла можно производить самому, имея достаточные технические навыки. Подключения такого типа отопления не займет много времени. Для монтажа и дальнейшего использования установки лучше всего подключить себе еще одну линию электропитания. Обязательно нужно сделать заземление для предотвращения поражения электрическим током.
Для правильного подключения цепи электропитания и отвода заземления необходимо пригласить специальные службы или опытного электрика. Среди основных приборов в сети электропитания, помимо стабилизатора, числится и автоматический выключатель, который защитит систему от резкого перепада напряжения, а также позволит отключать котел для проведения работ в будущем. Автоматический выключатель нужно подбирать в зависимости от напряжения, которое подается на ваш котел.
Стандартные ошибки – обходим грабли стороной
Главной ошибкой большинства домовладельцев является неправильный расчет мощности котла для квадратуры дома. Средним значением для частного дома принято считать потребление 1 кВт на 8–10 м 2 . Такую систему подсчета нужно использовать для небольших домов.
Для домов, в которых квадратура превышает 400 м 2 , нужно использовать немного другой расчет – 1 кВт на 10–15 м 2 .
При монтаже котла отопления очень важно правильно рассчитать толщину труб контура системы, а также среднее давление жидкости внутри труб. Неправильный расчет может привести к разрыву труб и выходу из строя всей системы. Сегодня большинство домовладельцев используют для обогрева пластиковые трубы – этот материал относительно недорогой, долговечный и удобный в монтаже. В процессе соединения труб применяется спайка отдельных элементов.
В металлопластиковых трубах для соединения применяются различные фитинги, которые под воздействием большой температуры могут пропускать воду. На всех трубных соединениях на входе и выходе из котла нужно установить краны, которые в случае необходимости можно будет перекрыть.
При расчете вашей нужно брать во внимание квадратуру всех комнат и для каждой делать отдельный расчет необходимого количества теплоносителей. После выполнения всех работ необходимо произвести проверку вашей системы отопления. Рекомендуется это делать несколько дней подряд, чтобы убедиться в её практичности. Тогда у вас точно не возникнет проблем при запуске и эксплуатации отопления в зимний период.
Несмотря на разнообразие отопительного оборудования, твердотопливный котел по-прежнему пользуется большим спросом, особенно там, где сложно с подведением газоснабжения, есть трудности с организацией хранения жидкого топлива, часто происходят перебои в электроснабжении. Рассмотрим принцип действия и схемы обвязки твердотопливных котлов.
Особенности работы котла на твердом топливе
Эта отопительная система вырабатывает тепло за счет сжигания топлива твердого (древесина, уголь, торф, пеллеты ). Отличается своими особенностями, которые непосредственно влияют на ее эффективность и безопасность:
- Инерционность. Котел твердотопливный невозможно остановить сразу. После прекращения подачи кислорода система продолжает работу, пока не закончится кислород внутри топки, либо пока топливо не прогорит. Это может привести к перегреву теплоносителя, образованию большого количества пара. Как следствие – разрушение корпуса котла или частей системы отопления.
- Конденсат. Появляется, когда котел подключен напрямую, через котловой бак проходит теплоноситель невысокой температуры. Приводит к коррозии стальных стенок топлевника . При этом, смешиваясь с пеплом, он превращается в липкую массу, которую отчистить сложно.
Чтобы исключить перечисленные проблемы, следует правильно организовать обвязку котла с обязательным включением в нее группы безопасности. Рассмотрим подробнее, для чего нужна обвязка твердотопливного котла отопления, основные схемы установки.
Обвязка твердотопливного котла отопления. Назначение. Элементы
Самое главное назначение обвязки – обеспечить эффективную, безопасную, экономичную работу котла. Это значит:
- защищать оборудование от перегрева, перепадов резких давления, поддерживать наиболее приемлемую температуру;
- контролировать количество теплоносителя в системе, отводить избыточную жидкость, пар излишний;
- выводить воздух из системы;
- распределительная функция – разделять теплоноситель между всеми потребителями тепла в системе.
Элементы обвязки твердотопливного котла и их правильная установка тем способом или иным работают на безопасность отопительного оборудования. К числу основных относятся:
- группа безопасности (манометр, воздухоотводчик, предохранительный клапан);
- расширительный бак;
- теплоаккумулятор ;
- смесительный клапан трехходовой.
Котел отопления
Правила обвязки, которые нужно соблюдать при самостоятельном подключении системы отопления на твердом топливе:
- чтобы избежать появления конденсата, температурная разница подачи и обратки не должна превышать 20 ⁰С;
- следует установить приборы защитные, которые будут регулировать давление теплоносителя по всему контуру;
- также рекомендуется включить в обвязку автоматические приборы, отвечающие за регулировку мощности, температуры жидкости в системе.
Эти правила лучше всего действуют в системах с движением теплоносителя принудительным. Кратко рассмотрим схемы обвязки твердотопливных котлов. Но перед этим несколько слов о группе безопасности в системе отопления.
Группа безопасности
Включает элементы:
— манометр (показывает уровень давления в системе)
— клапан предохранительный (автоматически сбрасывает давление, если оно превышает допустимое значение 2 Бар, срабатывает обычно при показателе 3 Бар),
— воздухоотводчик автоматический (выводит воздух из теплоносителя).
Схема отопления
Устанавливается на подающем патрубке самого котла, сразу на выходе. Важно помнить, что между группой безопасности и котлом нельзя ставить какие-либо запорные механизмы. Эти приборы должны быть обязательно установлены в любой схеме обвязки системы отопительной.
Открытый тип с естественной циркуляцией
Самая простая обвязка с минимальным количеством приборов, полной независимостью от электроэнергии. Движение жидкости по системе происходит естественным образом из-за общего расположения труб под небольшим уклоном. Котел устанавливается на полметра ниже уровня радиаторов. Минимальное количество механизмов запорных, приборов регулирующих и т.д.
Такая обвязка эффективна для маленького дома с небольшим количеством потребителей теплоэнергии . Расширительный бак открытого типа устанавливается как можно выше, на чердаке, например.
При этом температуру теплоносителя откорректировать нельзя. А через открытую расширительную емкость часто попадает воздух, влияющий на пагубно внутреннюю поверхность патрубков.
Закрытый тип с естественной циркуляцией
Также довольно простая схема обвязки с малым числом теплопотребителей . По схеме очень похожа на открытый тип. Отличается включением закрытого расширительного бака с мембраной, который устанавливается на обратном патрубке. Кроме того, не забываем про группу безопасности. Некоторые модели уже укомплектованы ею на производстве.
Емкость расширительная рассчитана на объем более 10% от всего объема теплоносителя.
Здесь есть несколько важных моментов при обвязке котла отопления полипропиленом. Патрубок от теплогенератора до группы безопасности делается из металла, дальше прокладывается из полипропилена. Также участок обратного патрубка с установленным трехходовым краном и датчиком – из металла. Полипропилен обладает малой теплопроводностью. Если на нем установить кран трехходовой, он будет с задержкой реагировать на повышение температуры, а датчик подавать информацию неверно.
В целом же, система обвязки котла отопления полипропиленом выгодна, достаточно практична.
Закрытый тип с принудительной циркуляцией
Несложная схема с циркуляционным насосом, который перемещает теплоноситель по системе. Уклон как таковой уже не требуется соблюдать. Насос, а также термодатчик (контролирует работу насоса) устанавливаются на обратке (между расширительным баком и котлом), подключаются к электросети.
Данная обвязка отличается большей производительностью из-за использования устройства терморегулировочного . Может использоваться там, где подача электроэнергии стабильна. Иначе при отключении электричества остановится система отопления.
Коллекторная обвязка с принудительной циркуляцией
Циркуляционный насос + коллекторы. Это характерное отличие коллекторной системы обвязки.
Насос продвигает по трубам жидкость. К системе отопления подключены коллекторы (так называемые гребенки). Представляют собой патрубки с большим сечением. Имеют один общий вход и несколько выходов для подключения необходимого количества теплоэлементов (например, радиаторы, система теплого пола, полотенцесушитель). Подключаются к подающему и обратному патрубкам системы.
Специфика такого подключения характеризуется отдельной подачей теплоносителя в каждый элемент системы с одинаковой температурой, давлением. Отличается более эффективной регулировкой работы системы обогревательной.
При этом нужно учитывать, что такая обвязка займет много времени, сил, материальных затрат (большой расход труб, финансовые траты).
Обвязка с гидрострелкой
В системе обвязки используется патрубок вертикальный большого сечения – гидрострелка . Этот элемент связан с котлом трубами подачи и обратки . Устанавливается там же, где и коллекторы: после бака расширительного, перед обогревательными элементами (радиаторы, полотенцесушитель и т.д.).
От коллекторов отличается тем, что к гидрострелке можно подключаться на разной высоте. Это непосредственным образом влияет на температуру теплоносителя, а вместе с ним – на температуру каждого элемента нагревательного в доме. Так, используя обвязку с гидрострелкой , можно создавать оптимальный терморежим для каждого прибора в отдельности.
Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором
Для оборудования, работающего на топливе твердом, рекомендуется устанавливать теплоаккумулятор . Представляет собой буферную емкость для накопления, а затем сохранения выработанного котлом тепла.
Очень выгодное устройство, ведь оно позволяет повысить КПД оборудования твердотопливного, и при этом сэкономить отопительный материал.
Схема обвязки твердотопливного котла с буферной емкостью выглядит следующим образом. Патрубки входа и выхода из теплогенератора подключаются к аккумулятору тепла, а от него – к элементам отопления. Теперь образовывается сразу два контура:
- между буфером тепла и котлом;
- между буфером и обогревательными приборами дома.
Проходя по обогревательной системе, теплоноситель заполняет буферный бак. При чем внизу проходит жидкость остывшая от обогревательных элементов, вверху – горячая от котла. Буфер накапливает тепло, когда топка работает на полную мощность. После прогорания топлива накопленное тепло из бака отдается по системе отопления еще определенное время. После буфера накопительного устанавливается насос, клапан трехходовой для корректировки температуры отопительной жидкости.
Схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором экономит топливо, позволяя делать закладку угля, дров значительно реже. Необходимо учитывать, что при такой обвязке мощности котла должно хватить на отопление и на прогрев буферной емкости.
Обвязка твердотопливного и газового котла (электрокотла )
Данная обвязка актуальна и пользуется спросом у жителей загородных домов. Она позволяет организовать круглогодичный комфорт в доме, включая в общую обвязку несколько источников обогрева. Как правило, устанавливаются пары из газового котла отопления с устройством на твердом виде топлива, а также твердотопливное оборудование с электрокотлом .
Твердотопливный котел+электрический
Схема обвязки газового и электрического устройств с дровяным одинакова , достаточно проста, потому что использует теплоаккумулятор одновременно и как гидрострелку . Это позволяет снабжать теплом эффективно сразу большое количество обогревательных точек (радиаторы, теплый пол, бойлер, полотенцесушитель и т.д.). При этом тепло газового котла отопления (электрического) и дровяного заряжает буферный бак, а затем уже он снабжает энергией тепловой конечные точки обогрева.
Существует также другой вариант совместного подключения газового котла отопления (электрокотла ) и твердотопливного, без использования емкости буферной, потому что это достаточно дорого. Здесь главным источником обогрева выступает котел дровяной, газовый – вспомогательный.
Принцип действия. После прогорания твердого топлива температура воздуха снижается. Это фиксирует установленный в комнате датчик и сразу же запускает котел газовый. Остывающий главный котел отключается автоматически. Газовый работает до тех пор, пока дровяной агрегат не начнет прорабатывать следующую порцию топлива. Теперь уже в обратном порядке датчик комнатной температуры отключает газовое устройство обогрева.
Схема с такой обвязкой проста, ее можно самостоятельно установить.
Обвязка с подключением косвенного водонагревателя
Схема обвязки твердотопливного котла с бойлером довольно распространена за счет экономичности, эффективной работы. Особенно актуальна во время сезона отопительного, когда удается сэкономить на электроэнергии значительную сумму.
Данная обвязка устроена таким образом, что нагретая жидкость подается одновременно в бойлер и радиаторы. При этом контур котла подключается к теплообменнику водонагревателя, который прогревает воду косвенным способом.
Отопление загородного дома дизельным котлом. Кратко о важном Как сделать солнечный водонагреватель для дома своими руками? Выбираем дровяные печи для бань и саун: топка, мощность, каменка Дровяная печь для загородного дома: выбираем варианты обогрева
Содержание
Отопительные агрегаты, работающие на различных видах твердого топлива, в эксплуатации существенно отличаются от электрического, газового и жидкотопливного теплогенератора. В связи с этим подключение твердотопливного котла имеет ряд особенностей. Рассмотрим, как правильно установить агрегат для обогрева, чтобы его работа была эффективна и безопасна, а также как монтируется система отопления с двумя котлами.
Твердотопливный котел в системе отопления
Особенности твердотопливных котлов
Отличие твёрдотопливного теплогенератора от котлов, работающих на других энергоносителях, базируется на особенностях горения древесины, угля и иных видов твердого топлива.
1. Инерционность . Твердое топливо, разгоревшееся в камере сгорания, невозможно резко затушить, поэтому всегда сохраняется риск перегрева теплоносителя. Вскипание воды в рубашке котла ведет к скачкообразному повышению давления в системе и ее разгерметизации. Чтобы избежать аварийной ситуации в обвязку твердотопливного котла в обязательном порядке включают автоматический клапан, предназначенный для сброса давления.
По причине инерционности сложнее управлять нагревом теплоносителя – после срабатывания термостата задвижка перекрывается, уменьшая поток воздуха в камеру сгорания, но какое-то время горение продолжается в прежнем режиме и температура жидкости в контуре успевает подняться еще как минимум на 2-3 градуса прежде чем стабилизироваться.
Внимание! Такого недостатка, как высокая инерционность, лишен пеллетный котёл, поскольку конструкцией предусмотрена подача топлива в камеру сгорания мелкими порциями. Прекращение подачи ведет к быстрому угасанию пламени.
2. Конденсация влаги в топливнике . Конденсат образуется в случае, если в водяную рубашку агрегата поступает сильно остывший теплоноситель с температурой ниже 50 градусов. Выпадение конденсата чревато быстрой коррозией металла, из которого изготовлены стенки камеры сгорания, поскольку эта влага представляет собой агрессивную среду. Кроме того, конденсат, смешанный с пеплом, образует клейкую субстанцию, которую трудно счистить с внутренней поверхности топки.
Схема подключения твердотопливного котла должна включать смесительный узел, благодаря которому в остывший теплоноситель обратки подмешивается нагретая котлом жидкость.
Внимание! Чугунный котел, работающий на твёрдом топливе, устойчив к коррозии и не боится конденсата. Тем не менее, в обвязку такого агрегата также добавляют смесительный узел, поскольку поступление остывшего теплоносителя в водяную рубашку раскаленного котла может привести к разрушению чугуна по причине температурного шока.
Базовые принципы подключения твердотопливного агрегата
Рассматривая, как правильно подключить твердотопливный котел, необходимо обратить внимание на базовые элементы обвязки, обеспечивающие безопасность функционирования теплогенератора. Речь идет о группе безопасности и смесительном узле.
Группа безопасности, в состав который входит манометр, а также предохранительный клапан и воздухоотводчик, смонтированные на одном коллекторе, устанавливается непосредственно на выходном патрубке котельного агрегата. Манометр помогает следить за давлением в системе, воздухоотводчик служит для удаления воздушных пробок, а предохранительный клапан сбрасывает излишки пароводяной смеси, когда давление превышает заданные параметры.
Важно! Между патрубком и группой безопасности запрещается устанавливать циркуляционный насос, запорную арматуру.
Смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой устанавливается совместно с байпасом (перемычкой), соединяющим трубу подачи и обратки, за счет чего формируется малый циркуляционный контур.
Работает система, предохраняющая котел от конденсата и температурного шока, по следующей схеме :
- Пока топливо разгорается, клапан перекрывает поток остывшего теплоносителя из большого контура системы отопления. В результате циркуляционный насос гоняет по малому кругу ограниченный объем теплоносителя.
- На трубе обратки установлен датчик, соединенный с термоголовкой трехходового клапана. Когда теплоноситель в обратном трубопроводе нагревается до 50-55 градусов, термоголовка срабатывает и нажимает на шток клапана.
- Клапан плавно приоткрывается и остывший теплоноситель начинает понемногу поступать в рубашку котла, смешиваясь с нагретым из байпаса.
- Когда все радиаторы прогреваются и температура обратки повышается до безопасных для котла значений, трехходовой клапан перекрывает байпас, полностью открывая проход потоку теплоносителя по обратному трубопроводу.
Базовая схема подключения твердотопливного котла к отопительной системе максимально проста и надежна, монтаж обвязки можно выполнить самостоятельно.
Важно знать, как подключить твердотопливный котел с использованием полимерных труб, чтобы избежать распространенных проблем :
- Полимерные трубы небезопасно использовать для обвязки котла – они могут не выдержать аварийного повышения температуры и давления. Поэтому обвязку рекомендуется выполнить сталью или медью, а полимерные трубы подсоединять уже к коллектору, распределяющему теплоноситель по отопительным контурам. В крайнем случае, металлическую трубу монтируют только между подающим патрубком котла и группой безопасности.
- Использование толстостенной полипропиленовой трубы для обратного трубопровода на участке между трехходовым клапаном и патрубком котла приводит к тому, что накладной температурный датчик реагирует на нагрев теплоносителя с заметным запозданием. Лучше установить металлическую трубу.
Подключение твердотопливной установки с гидрострелой Насос для системы отопления с принудительной подачей теплоносителя устанавливается на трубу обратки между трехходовым клапаном и котлом. Такое расположение позволяет ему обеспечить циркуляцию воды или антифриза по малому кругу. Ставить циркуляционный насос на трубу подачи нельзя, поскольку устройство не рассчитано на работу с пароводяной смесью, которая образуется при перегреве теплоносителя. Остановка насоса ускорит или спровоцирует взрыв отопительного котла, поскольку в него перестанет поступать остывший теплоноситель.
Как удешевить обвязку
Базовая схема подключения твердотопливного котла предусматривает использование трехходового смесительного клапана, оснащенного термоголовкой и накладным датчиком. Это оборудование достаточно дорого стоит, и его можно заменить более дешевым вариантом – трехходовым клапаном с вмонтированным термостатическим элементом. Такое устройство отличается фиксированной настройкой – клапан срабатывает, когда температур среды достигает 55 или 60 градусов (в зависимости от модели).
Установка клапана, поддерживающего фиксированную температуру, снижает финансовые затраты на монтаж защиты твердотопливного агрегата от конденсата и термических перепадов. Теряется возможность гибко управлять температурой теплоносителя, отклонения от заданного значения могут достигать 1-2 градусов, но это не является критичным.
Обвязка с теплоаккумулятором
Чтобы твердотопливный агрегат работал в оптимальном режиме и его КПД приближался к паспортным значениям, необходимо использовать буферную емкость, которая служит аккумулятором излишков тепловой энергии, остающихся после нагревания теплоносителя в отопительном контуре до рабочих температур.
Если котел на дровах или угле работает без теплоаккумулятора, тягу приходится уменьшать, чтобы дрова не горели слишком жарко и теплоноситель не перегревался. Но из-за недостатка кислорода образуется повышенное количество угарного газа, который попадает в атмосферу. В передовых европейских странах по этой причине запрещается эксплуатировать твердотопливные обогреватели без монтажа буферной емкости.
Установка теплоаккумулятора имеет и еще одно преимущество: топливо, сгорающее при оптимальной подаче кислорода, отдает максимум тепловой энергии, и ее излишки не улетают в дымовую трубу, а накапливаются в буферной емкости. Это позволяет поддерживать высокую температуру теплоносителя в контуре отопления в течение нескольких часов после прогорания закладки топлива.
Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором предусматривает подсоединение буферной емкости следующим образом:
Схема обвязки теплоаккаумлятора с твердотопливным котлом Чтобы управлять температурой теплоносителя, который подается в радиаторы, предусмотрена установка второго и второго циркуляционного насоса на линии подачи после подключенного к системе бака-теплоаккумулятора.
Время остывания теплоносителя в системе с теплоаккумулятором после затухания котла зависит от объема резервуара и температуры нагрева. Для частного дома площадью 150-200 кв. м требуется буферная емкость объемом от 1 куб. м. Можно приобрести готовый теплоаккумулятор подходящего объема или изготовить его самостоятельно – он представляет собой прямоугольную или цилиндрическую емкость из стального листа, снабженную надежной теплоизоляцией.
Важно! Установка теплоаккумулятора должна быть предусмотрена на этапе разработки проекта отопительной системы. Чтобы котёл мог одновременно нагревать воду в контуре отопления, системе ГВС и в , его мощность должна вдвое превышать расчетную.
Установка с электрическим или газовым агрегатом
В одну систему отопления можно установить два теплогенератора, основной из которых является твердотопливным агрегатом, а дополнительный – котлом, работающим на газе или электричестве. Такой вариант удобен тем, что на ночь можно включать котел, функционирующий в автоматическом режиме. Газ в баллонах неудобно использовать в качестве основного энергоносителя из-за необходимости заботиться о регулярных поставках топлива. Электричество – самый дорогой энергоноситель и выгоднее всего эксплуатировать такой котельный агрегат только по ночам, если в регионе действует система дешевых ночных тарифов.
Как подключить твердотопливный и газовый котлы в одну систему для отопления большого дома? Самый простой вариант – подсоединение двух теплогенераторов параллельно через теплоаккумулятор, который будет дополнительно выполнять функцию гидравлического разделителя.
Газовый котел функционирует в режиме ожидания, пока вода буферной емкости нагревается твердотопливным агрегатом. После прогорания топлива теплоноситель начинает остывать, и как только термодатчик передает соответствующий сигнал контроллеру газового агрегата, тот автоматически включается. При новом запуске твердотопливного теплогенератора происходит обратный процесс – нагрев теплоносителя выше определенной температуры приводит к отключению газовой горелки.
Систему с электрическим котлом в домах большой площади монтируют по аналогичному принципу. Но для небольших частных домов актуален более простой и дешевый вариант подключения ТТ и электрокотла(см. схему).
Схема подключения твердотопливного котла и электрокотла Котельные агрегаты подсоединяются параллельно с установкой обратных клапанов на каждом выходе. Электрический котел снабжен встроенным циркуляционным насосом, который невозможно отключить, поэтому для твердотопливного теплогенератора необходимо подобрать более мощный насос, чтобы ТТ котел имел преимущество перед электрическим при совместном функционировании.
Система дополняется :
- термостатом, который отключает циркуляционный насос ТТ котла при остывании теплоносителя;
- комнатным датчиком температуры, который включает электрический котел, когда температура в помещении падает после прогорания топлива в ТТ агрегате.
Метод первичных и вторичных колец
Как подключить два котла в одну систему, используя минимальное количество электроники? Применение метода первичных и вторичных колец циркуляции позволяет выполнить совместную обвязку ТТ агрегата и электрокотла. Гидравлическое разделение потоков осуществляется без установки гидрострелки.
Вариант подлючения двух видов котлов к одной системе отопления Оба котла, бойлер ГВС, а также все отопительные контуры, подключаются и подающим и обратным трубопроводом к единому циркуляционному кольцу – они является первичным. Минимальный перепад давлений обеспечивается за счет небольшого расстояния между каждой парой подключения (не более 300 мм). Напор насоса, установленного на главном контуре, обеспечивает движение теплоносителя по первичному кольцу, при этом на интенсивность потока не влияют насосы вторичных контуров (к которым подсоединены потребители тепла).
Чтобы система исправно функционировала, требуется выполнить сложные гидравлические расчеты и подобрать оптимальный диаметр трубопроводов для всех контуров. Также важно рассчитать производительность насосов. Реальная производительность насосного агрегата на главном контуре должен превышать расход теплоносителя на самом «объемном» вторичном контуре. Оба котла оснащаются отключающими термостатами, чтобы они могли работать, замещая друг друга.
Заключение
Перед тем как приступать к самостоятельному монтажу обвязки твердотопливного котла, рекомендуется обратиться к профессионалам, которые выполнят грамотный расчет системы и дадут консультацию по грамотному расположению ее элементов. Схема подключения должна обеспечивать безопасное функционирование твердотопливного котла и создавать оптимальные условия для эффективного расход топлива.
В отличие от электрических и газовых отопительных агрегатов, котлы, работающие на твёрдом топливе, практически никогда не оснащаются циркуляционными насосами, группой безопасности, устройствами регулировки и управления. Каждый решает эти вопросы самостоятельно, выбирая схему обвязки обогревающего прибора в соответствии с типом и особенностями системы обогрева. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж теплогенератора, зависит не только экономичность и производительность отопления, но и его надёжная, безаварийная работа. Именно поэтому важно включить в схему узлы и устройства, которые обеспечат долговечность отопительного агрегата и его защиту при возникновении нештатных ситуаций.
Кроме того, при монтаже твердотопливного котла не стоит отказываться от оборудования, которое создаёт дополнительное удобство и комфорт. можно решить проблему перепада температур во время перезагрузки котла, а бойлер косвенного нагрева обеспечит дом горячей водой. Задумались о подключении твердотопливного отопительного агрегата по всем правилам? Мы поможем вам в этом!
Типовые схемы обвязки твердотопливных котлов
Мнение о том, что твердотопливный котёл представляет собой морально устаревший агрегат, покрытый грязью и копотью, ошибочно, не так ли?
Сложность управления процессом горения в твердотопливных котлах приводит к большой инерционности отопительной системы, что негативно сказывается на удобстве и безопасности во время эксплуатации. Ситуация осложняется ещё и тем, что КПД агрегатов этого типа напрямую зависит от температуры теплоносителя. Для эффективной работы отопления обвязка должна обеспечивать температуру теплового агента в пределах 60 – 65 °С. Разумеется, при неправильной интеграции оборудования такой нагрев при плюсовой температуре «за бортом» будет весьма некомфортным и неэкономичным. Кроме того, полноценная работа теплогенератора зависит от ряда дополнительных факторов - типа отопительной системы, количества контуров, наличия дополнительных потребителей энергии и т. д. Представленные ниже учитывают самые распространённые случаи. Если же ни одна из них не отвечает вашим требованиям, то знания принципов и особенностей структуры отопительных систем помогут в разработке индивидуального проекта.
Система открытого типа с естественной циркуляцией в частном доме
Прежде всего, необходимо отметить, что открытые системы гравитационного типа считаются наиболее подходящими для твердотопливных котлов. Связано это с тем, что даже в экстренных случаях, связанных с резким повышением температуры и давления, отопление, скорее всего, останется герметичным и работоспособным. Немаловажно и то, что функциональность обогревающего оборудования не зависит от наличия электропитания. Учитывая, что котлы, работающие на дровах, устанавливают не в мегаполисах, а в удалённых от благ цивилизации районах, этот фактор не покажется вам таким уж малозначительным. Конечно, эта схема не лишена недостатков, главными из которых являются:
- свободный доступ кислорода к системе, что вызывает внутреннюю коррозию труб;
- необходимость в пополнении уровня теплоносителя вследствие его испарения;
- неравномерность температуры теплового агента в начале и в конце каждого контура.
Слой любого минерального масла толщиной в 1 – 2 см, налитого в расширительный бак, предотвратит попадание кислорода в теплоноситель и снизит скорость испарения жидкости.
Несмотря на недостатки, гравитационная схема очень популярна ввиду её простоты, надёжности и низкой стоимости.
Схема монтажа твердотопливного агрегата в отопительной системе открытого типа
Принимая решение выполнять монтаж данным способом, учтите, что для нормальной циркуляции теплоносителя вход котла должен находиться ниже радиаторов отопления не менее, чем на 0.5 м. Трубы подачи и обратки должны иметь уклоны для нормальной циркуляции теплоносителя. Кроме того, важно правильно рассчитать гидродинамическое сопротивление всех веток системы, а в процессе проектирования стараться уменьшить число запорной и регулирующей арматуры. Правильная работа системы с естественной циркуляцией теплоносителя зависит и от места установки расширительного бачка - он должен подключаться в самой высокой точке.
Закрытая система с естественной циркуляцией
Установка на обратной магистрали позволит избежать вредного воздействия кислорода и избавит от необходимости контроля уровня теплоносителя.
Конструкция мембранного расширительного бака
Принимая решение оборудовать гравитационную систему герметичным расширительным бачком, учитывайте следующие моменты:
- ёмкость мембранного бака должна вмещать не менее 10% объёма всего теплоносителя;
- на трубе подачи обязательно должен быть установлен предохранительный клапан;
- самая верхняя точка системы должна быть оборудована воздухоотводчиком.
Дополнительные устройства, которые входят в группу безопасности котла (предохранительный клапан и воздухоотводик), придётся приобретать отдельно - производители очень редко комплектуют агрегаты подобными устройствами.
Предохранительный клапан позволяет произвести сброс теплоносителя в случае, если давление в системе превысит критическое значение. Нормальным рабочим показателем считается давление от 1.5 до 2 атм. Аварийный клапан настраивают на величину 3 атм.
Более подробно об этой системе узнаете из нашей следующей статьи: .
Особенности систем с принудительным движением теплоносителя
Для того чтобы выровнять температуру на всех участках, в закрытую отопительную систему интегрируют циркуляционный насос. Поскольку этот агрегат может обеспечить принудительное движение теплоносителя, требования к уровню установки котла и соблюдению уклонов становятся ничтожными. Тем не менее, не стоит отказываться от автономности естественного отопления. Если на выходе из котла установить обходную ветку, то в случае отключения электричества циркуляцию теплового агента обеспечат силы гравитации.
Применение байпаса позволит при необходимости переключиться на естественный способ циркуляции теплоносителя
Электрическая помпа устанавливается на обратной магистрали, между расширительным баком и входным штуцером. Благодаря пониженной температуре теплоносителя насос работает в более щадящем режиме, что увеличивает его долговечность.
Видео: Обвязка твердотопливного котла
Правильная установка твердотопливного котла в отопительную систему закрытого типа
Огромным преимуществом твердотопливных котлов является то, что для их установки не требуется никаких разрешительных документов. Монтаж вполне можно провести собственноручно, тем более, что для этого не потребуется ни специального инструмента, ни особых знаний. Главное - ответственно подойти к работе и соблюдать очерёдность всех этапов.
Обустройство котельной
Недостатком отопительных агрегатов, используемых для сжигания дров и угля, является необходимость в специальном, хорошо проветриваемом помещении. Конечно, можно было бы установить котёл в кухне или ванной, однако, периодический выброс дыма и копоти, грязь от топлива и продуктов сгорания делают эту затею непригодной для реализации. К тому же установка сжигающего оборудования в жилых комнатах ещё и небезопасна - выброс чадного газа может привести к трагедии.
Твердотопливный котёл лучше всего устанавливать вне жилых помещений
При установке теплогенератора в котельной соблюдают несколько правил:
- расстояние от топочной дверцы до стены должно быть не менее 1м;
- на расстоянии не выше 50 см от пола и не ниже 40 см от потолка должны быть установлены вентиляционные каналы;
- в помещении не должны находиться горюче-смазочные и легковоспламеняющиеся вещества и предметы;
- площадку-основание перед зольником защищают при помощи металлического листа размерами не менее 0.5х0.7 м.
Кроме того, в месте установки котла предусматривают проём под дымовую трубу, которую выводят наружу. Конфигурацию и размеры дымохода производители указывают в техническом паспорте, поэтому выдумывать ничего не потребуется. Конечно, если возникнет необходимость, то от требований документации можно отклониться, однако в любом случае канал для отвода продуктов горения должен обеспечивать отличную тягу в любую погоду.
Как правильно смонтировать дымоход
Устанавливая дымовую трубу, все соединения и щели заделывают герметизирующими материалами, а также предусматривают окна для очистки каналов от сажи и улавливатель для конденсата.
Подготовка к установке обогревающего агрегата
Перед установкой котла выбирают схему обвязки, рассчитывают длину и диаметр трубопроводов, количество радиаторов, тип и количество дополнительного оборудования и запорно-регулирующей арматуры.
Несмотря на всё разнообразие конструкторских решений, специалисты рекомендуют выбирать комбинированное отопление, которое сможет обеспечить и естественную циркуляцию теплоносителя. Поэтому при расчётах необходимо продумать, каким образом будет установлен параллельный участок трубопровода подачи (байпас) с центробежным насосом и предусмотреть необходимые для работы гравитационной системы уклоны. Не стоит отказываться и от буферной ёмкости. Конечно, её установка повлечёт дополнительные расходы. Тем не менее, накопитель этого типа сможет выровнять температурную кривую, а одной закладки топлива хватит на более продолжительное время.
Подключение котла к отопительной системе с буферной ёмкостью двойного назначения
Особый комфорт предоставит теплоаккумулятор с дополнительным контуром, который используется для горячего водоснабжения. Учитывая тот факт, что из-за установки твердотопливного агрегата в отдельной комнате значительно увеличивается длина контура ГВС, на нём монтируют дополнительный циркуляционный насос. Это устранит необходимость сливать холодную воду в ожидании, когда пойдёт горячая.
Перед монтажом котла обязательно надо предусмотреть место и не забывать об устройствах, призванных снизить давление в системе в критических ситуациях. Простая схема обвязки, которую можно использовать в качестве рабочего проекта, показана на нашем рисунке. Она объединяет всё рассмотренное выше оборудование и обеспечивает его правильную и безаварийную работу.
Ещё больше информации об обустройстве помещения-котельной и установке оборудования узнаете из нашей статьи: .
Монтаж и подключение твердотопливного теплогенератора
После проведения всех необходимых расчётов и подготовки оборудования и материалов приступают к монтажу.
- Устанавливают на место, выравнивают по уровню и крепят отопительный агрегат, после чего к нему подключают дымоход.
- Крепят радиаторы отопления, устанавливают теплоаккумулятор и расширительный бак.
- Монтируют трубопровод подачи и байпас, на котором устанавливают центробежный насос. На обоих участках (прямом и обводном) устанавливают шаровые краны для того, чтобы теплоноситель можно было транспортировать принудительным или естественным способом.
Напоминаем, что центробежный насос можно устанавливать только при правильной ориентации вала, который должен находиться в горизонтальной плоскости. Схемы всех возможных вариантов монтажа производитель указывает в инструкции на изделие.
- Напорную магистраль подключают к теплоаккумулятору. Надо сказать, что и входной, и выходной патрубки буферного бака должны быть установлены в его верхней части. Благодаря этому количество тёплой воды в ёмкости не будет оказывать влияния на готовность отопительного контура. Обязательно отметим тот факт, что остывание котла в период перезагрузки будет снижать температуру в системе. Связано это с тем, что в это время теплогенератор будет работать в качестве воздушного теплообменника, отдавая тепло из отопительной системы в дымовую трубу. Чтобы устранить это недочёт, в котловом и отопительном контуре устанавливают отдельные циркуляционные насосы. Поместив термопару в зону горения, можно останавливать движение теплоносителя через контур котла при затухании огня.
Монтаж отдельных насосов на котловом и теплообменном контуре сможет решить проблему утечки тепла через котёл при его остывании
- На магистрали подачи устанавливают предохранительный клапан и воздухоотводчик.
- Подключают аварийный контур котла или монтируют запорно-регулирующую арматуру, которая при закипании воды откроет магистраль её сброса в канализацию и канал подачи холодной жидкости из водопровода.
- Монтируют обратный трубопровод от теплоаккумулятора к отопительному агрегату. Перед входным патрубком котла устанавливают циркуляционный насос, трёхходовой клапан и фильтр-отстойник.
- Отдельно на трубопроводе обратке монтируют расширительный бак.
Обратите внимание! На трубопроводах, которые подключаются к устройствам защиты, запорная арматура не устанавливается. На этих участках должно быть как можно меньше соединений.
- Верхний выход теплоаккумулирующей ёмкости соединяют с трёхходовым клапаном и циркуляционным насосом отопительного контура, после чего подключают радиаторы и монтируют обратный трубопровод.
- После подключения основных контуров приступают к обустройству системы горячего водоснабжения. Если змеевик теплообменника встроен в буферную ёмкость, то достаточно будет просто подключить к соответствующим патрубкам вход для холодной воды и выход в «горячую» магистраль. При установке отдельного водонагревателя косвенного нагрева используют схему с дополнительным циркуляционным насосом или трёхходовым клапаном. И в том, и в другом случае на входе подачи холодной воды устанавливают обратный клапан. Он перекроет путь для нагретой жидкости в «холодный» водопровод.
- Некоторые твердотопливные котлы оснащаются регулятором тяги, работа которого заключается в уменьшении проходного сечения поддувала. Благодаря этому снижается поток воздуха в зону горения и его интенсивность, а соответственно и температура теплоносителя, уменьшается. Если отопительный агрегат имеет такую конструкцию, то монтируют и настраивают привод механизма воздушной заслонки.
Установка автоматического регулятора тяги позволит контролировать процесс горения топлива
Места всех резьбовых соединений должны быть тщательно загерметизированы с помощью сантехнического льна и специальной невысыхающей пасты.
После завершения монтажа в систему заливают теплоноситель, включают на полную мощность центробежные насосы и внимательно осматривают места всех присоединений на предмет утечки. Убедившись в отсутствии подтеканий, разжигают котёл и проверяют работу всех контуров на максимальных режимах.
Особенности интеграции твердотопливного агрегата в открытую отопительную систему
Главной особенностью открытых отопительных систем является контакт теплоносителя с атмосферным воздухом, который происходит с участием расширительного бака. Эта ёмкость призвана компенсировать тепловое расширение теплоносителя, которое происходит при его нагревании. Расширитель врезают в самой высокой точке системы, а для того, чтобы при переполнении бака горячая жидкость не заливала помещение, к его верхней части подключают сливную трубку, второй конец которой выводят в канализацию.
Конструкция расширительного бака открытого типа
Большой объём бака вынуждает устанавливать его на чердак, поэтому понадобится дополнительное утепление расширителя и подходящих к нему трубок, иначе они могут замёрзнуть зимой. Кроме того, надо обязательно помнить, что этот элемент является частью отопительной системы, поэтому его тепловые потери повлекут за собой снижение температуры в радиаторах.
Поскольку открытая система не является герметичной, отпадает необходимость в монтаже предохранительного клапана и подключении аварийных контуров. При закипании теплоносителя давление будет сброшено через расширительный бак.
Отдельное внимание следует уделить трубопроводам. Поскольку вода в них будет идти самотёком, то на циркуляцию будет оказывать влияние диаметра труб и гидравлическое сопротивление в системе. Последний фактор зависит от поворотов, сужений, перепадов уровня и т. д., поэтому их количество должно быть минимальным. Для того чтобы изначально придать потоку воды необходимую потенциальную энергию, на выходе из котла монтируют вертикальный стояк. Чем выше сможет подняться по нему вода, тем выше будет скорость теплоносителя и тем быстрее будут прогреваться радиаторы. В этих же целях вход обратки должен находиться в самой нижней точке отопительной системы.
Напоследок хотелось бы отметить, что в открытых системах предпочтительнее использовать не антифриз, а воду. Связано это с более высокой вязкостью, сниженной теплоёмкостью и быстрым старением вещества при контакте с воздухом. Что же касается воды, то её лучше всего умягчить и при возможности никогда не сливать. Это в несколько раз увеличит срок службы трубопроводов, радиаторов, теплогенератора и другого отопительного оборудования.
Обратите внимание на статью о выборе теплоносителей для систем отопления: .
Видео: Подключение твердотопливного котла своими руками
Как видите, выбор схемы интеграции котла зависит от многих факторов, включая особенности отопительной системы и необходимость в установке дополнительного оборудования. Если вы успешно разобрались во всех нюансах, то можно смело приступать к работе. Напоследок хотелось бы отметить, что отопление является одной из самых сложных и ответственных инженерных систем. Если у вас нет уверенности в собственных силах, не экспериментируйте. Помните о том, что ошибки при монтаже рано или поздно выльются в серьёзные проблемы, поэтому не стесняйтесь спросить совета у специалистов.