Твердотопливные котлы в настоящее время используются для отопления дома нередко. Их эффективная работа, простая конструкция и доступность топлива сделали свое дело – котлы до сих пор популярны. Но многих потребителей сегодня интересует один очень важный вопрос: какая схема подключения твердотопливного котла лучше? Не все могут сразу понять, в чем суть поставленного вопроса, ведь, подключая котел к системе отопления, он просто подсоединяется двумя патрубками к двум контурам: подачи и обратки теплоносителя. Все правильно, но не все так просто, как может показаться на первый взгляд. Давайте разбираться.
Схемы обвязки
Начнем с того, что в конструкции твердотопливных котлов никогда не устанавливают дополнительные функциональные приборы и оборудование. В них нет ни циркуляционного насоса, ни расширительного бачка, ни блока автоматики. Все эти устройства необходимо устанавливать вне агрегата со стороны отопительной системы.
Поэтому самая простая схема обвязки и подключения твердотопливного котла – это простое соединение его патрубков с трубами отопительной системы дома. Обратите внимание на рисунок ниже, и вы сразу поймете, о чем идет речь.
Простая схема подключения
Как видите, в этой схеме установлены все необходимые приборы и устройства, которые способствуют эффективной и рациональной работе отопления в целом. И сам твердотопливный котел в ней занимает основное место. Кстати, когда встает задача монтажа твердотопливного котла своими руками, то именно эта схема, как самая простая, выбирается потребителем сразу.
Сложные схемы
Но давайте будем отталкиваться от работы твердотопливного котла, от его функциональности. Необходимо отметить, что производители этого вида отопительного оборудования всегда в инструкциях делают одну очень важную пометку. Агрегат будет работать эффективно и долго лишь в том случае, если теплоноситель на входе в прибор будет иметь температуру не меньше +60°С. Почему это так важно?
- Этим избегается большой перепад температур в теплообменнике, что увеличивает срок его эксплуатации. Это первое.
- Второе – таким образом можно предупредить появление процесса конденсации влажных паров внутри камеры сгорания топлива. А, значит, на стенках топки и внутри дымохода осаждающаяся на них сажа не превратиться в деготь.
Что нужно сделать, чтобы этих неблагоприятных факторов не образовалось? Вариант один – установить смесительный узел. Конечно, это громко сказано, просто необходимо около котла установить перемычку, соединяющую подающий контур системы отопления с обраткой. Если посмотреть первый рисунок, то эта трубная перемычка будет установлена между циркуляционным насосом и расширительным баком и направлена вверх до подающего контура.
Принципиальная схема подключения
Схема будет работать в обычном режиме. Но как только температура внутри обратки станет ниже +60°С, можно открыть перемычку и добавить в обратный контур небольшой объем горячего теплоносителя, тем самым, выравнивая температуру до необходимой.
И еще одна схема подключения котла на твердом топливе. Чтобы добиться полного соответствия мощности отопительного агрегата этого типа, необходимо все время подбрасывать дрова в топку прибора. И чем чаще вы это делаете, тем интенсивнее он работает. Во всяком случае, таким способом вы добиваетесь полного соответствия поддержания необходимого температурного режима внутри помещений здания.
Способ не самый удобный, потому что он вас прочно привязывает к отопительному агрегату. Что можно предложить, чтобы избежать таких неудобств? Для этого можно установить в схему обвязки буферный резервуар. С его помощью вся система отопления разделяется на две части. Резервуар отсекает твердотопливный котел от радиаторной системы отопления.
- Во-первых, буферный резервуар – это своеобразный аккумулятор, в котором будет скапливаться теплоноситель с высокой тепловой энергией.
- Во-вторых, на пике работы самого твердотопливного котла вода в резервуаре будет отбирать излишки температуры из теплоносителя.
- В-третьих, при снижении работы агрегата все будет происходить наоборот. Вода будет отдавать свое тепло остывающему теплоносителю.
На рисунке снизу показана эта схема обвязки и монтажа твердотопливного котла. Скажем прямо, не самая простая схема, требующая внимательного подхода к реализации проводимых монтажных работ.
Схема обвязки с буферной емкостью
Все специалисты в один голос утверждают, что твердотопливные котлы – это отопительное оборудование, которое плохо поддается управлению. Добиться оптимизации температурного режима с ними очень сложно. То он работает по максимуму, поднимая температуру до +100°С, то снижается до минимума. И данная периодичность может происходить несколько раз за короткий промежуток времени.
Чтобы этого избежать, необходимо в процессе установки твердотопливного котла предусмотреть еще один смесительный узел, который будет работать на понижение температуры теплоносителя. Возьмем за основу рисунок выше, в котором сделаем одно добавление. А точнее сказать, установим еще одну трубную перемычку. Она будет установлена после буферной емкости перед радиаторами отопления, и соединять между собой обратку и подающий контур.
Трубная развязка по контурам
Устройство аварийного контура
Решая проблему перегревания теплоносителя, все производители твердотопливных котлов подходят к данной проблеме по-разному. Но принцип охлаждения у всех один – подача холодной воды в теплообменник из водопроводной сети дома. Вот некоторые решения данного вопроса:
- В топке устанавливается рядом с основным теплообменником дополнительный, который соединен с одной стороны с водопроводом, с другой с канализацией. Соприкосновение двух приборов дает возможность снизить температуру теплоносителя в основном теплообменнике.
- Установка небольшого теплообменника внутри основного. Подключение производится по той же схеме. По сути, малый прибор можно отнести к категории «запорной арматуры».
- Производится простое подключение теплообменника к водопроводным и канализационным сетям. Для этого в конструкции отопительного агрегата устанавливается четырехходовой клапан и встраиваемый датчик, который контролирует температуру теплоносителя внутри теплообменника. При повышении температуры до критической клапан просто впускает холодную воду из водопровода прямо внутрь теплообменного прибора. Происходит смешивание двух типов воды с разными температурами. В теплообменнике есть и выходной патрубок, который сбрасывает часть теплоносителя в канализацию. Скажем прямо, сомнительная схема, но такие твердотопливные котлы выпускаются.
Внимание! Есть еще один очень важный момент, который касается процесса установки котлов на твердом топливе. Встроенный в систему отопления циркуляционный насос при отключении создает ситуацию, при которой теплоноситель начинает закипать. А так как отключение электроэнергии в загородных поселках – дело обычное, то данная ситуация становится проблемной. Поэтому рекомендуем устанавливать около насоса байпас, который будет переключать отопление в режим естественной циркуляции горячей воды.
Вот такие схемы сегодня используются. Именно их разбор отвечает на вопрос, как подключить твердотопливный котел правильно? Все предлагаемые схемы не очень сложные, они требуют от производителя монтажных работ особого внимание. Здесь важно правильно провести подключение каждого прибора в соответствии с его прямым назначением.
Установка байпаса
Кстати, в такие схемы часто вставляют дополнительные агрегаты. К примеру, для поддержания беспрерывности нагрева теплоносителя. В системе будет не один котел, а два. Чаще всего устанавливаются электрический и твердотопливный прибор, поэтому схема подключения электрокотла к твердотопливному котлу производится параллельным способом. Это важный момент.
Заключение
Из статьи вы смогли убедиться в том, что установка твердотопливного котла своими руками и его правильное подключение зависят от тех целей, которые вы ставите перед отоплением. Схем немало, выбор за вами, но при этом обязательно учитывайте наши рекомендации. Лучше пусть она будет посложнее, зато всю систему будет проще эксплуатировать.
Установка твердотопливного котла (ТТ) позволяет значительно сократить расходы на отопление жилища. При правильном подходе, экономить можно не только в процессе эксплуатации, но и на стадии монтажных работ, выполнив их своими руками.
Об основных требованиях и тонкостях установки котельного оборудования и будет рассказано в данной публикации.
Котельное помещение: удобство или необходимость?
в частном доме не требует специальных разрешений и может быть проведена собственноручно, но следует быть готовым к обустройству топочного помещения: отдельного, хорошо проветриваемого, выполненного с соблюдением всех правил противопожарной безопасности. Теперь обо всем более подробно.Важно! На основании СНиП 42-01-2002. наличие отдельного котельного помещения требуется отопительному оборудованию, мощностью более 60кВт. При меньшей мощности, оборудование может быть установлено на кухне дома. При этом объем помещения должен быть не менее 15м 3 , а высота потолков от 2,5 м.
Несмотря на некоторые финансовые вложения, большинство домовладельцев
Все дело в возможном выбросе угарного газа и грязи, от использования твердого топлива.
Важно! Если планируется использовать твердотопливную котельную установку, мощностью от 60 до150кВт, то монтаж может производиться в любом отдельном помещении дома (и на любом этаже), объемом не менее 15м 3 . Если мощность котлоагрегата превышает 150кВт, то монтаж должен производиться в пристройке или отдельном помещении первого (или цокольного) этажа. Объем помещения котельной не менее 15м 3 .
Есть несколько общих требований, на которые следует обратить внимание. Топочное помещение должно:
- иметь окно с возможностью проветривания. Площадь остекления нормируется: 0,03м 2 / 1м 3 объема помещения.
- быть оборудовано дымоотводящей системой;
- быть оснащено системой вентиляции, канализации и водоснабжения;
Фундамент
Необходимо сказать несколько слов об основании, на которое устанавливается ТТ оборудование.
- Для котлоагрегатов, мощностью до 50кВт в качестве основания может быть использована стяжка.
- Для оборудования, мощностью более 50кВт требуется отдельный фундамент из бетона, не связанный с основанием дома.
- Фундамент должен выступать минимум на 250 мм за пределы котельной установки.
Совет: Если в деревянном доме не предусмотрен отдельный фундамент для котельной установки, то сделать его можно из огнеупорного кирпича, на который укладывается лист асбеста и металла. Основание должно быть больше ТТ котла (минимум) на 150 мм. с каждой стороны. Перед загрузочной дверцей, металл должен выходить за пределы отопительной установки минимум 200 мм.
Проблема связана с большим весом мощных отопительных установок и вибрационными нагрузками, которые оказывают на опору ТТ котлы, оборудованные шнековым конвейером для подачи топлива.
Важно! Для обеспечения необходимой огнестойкости (45 мин.) топочные должны быть выполнены из негорючих материалов.
Вентиляция
Залогом правильного горения топлива в ТТ оборудовании является качественная и надежная естественная , которая рассчитывается исходя из мощности котельной установки и габаритов топочного помещения. В большинстве случаев, для котельного оборудования, мощностью до 35кВт достаточно организовать:
- приточное отверстие с решеткой, сечением 300/300 мм в нижней части противоположной от котла стены)
- вытяжное отверстие с решеткой, сечением 400/400 мм на высоте, не более 30 см от потолка.
Важно! Приточно-вытяжная система вентиляции в котельной необходима: в процессе горения топлива создается разряжение, которое компенсируется приточным воздухом. Вытяжка нужна для удаления продуктов горения, попавших в помещение топочной.
Немного отвлечёмся, так как хотим сообщить вам, что нами был составлен рейтинг твердотопливных котлов по модеям. Подробнее вы сможете узнать из следующих материалов:
Дымоход
Любой котельное оборудование, в котором тепловая энергия производится путем сжигания топлива, должно быть оснащено дымоотводом. Как правило, дымовая шахта закладывается еще на этапе проектирования здания. Если стационарный дымоход в топочной не предусмотрен, то его следует смонтировать самостоятельно. Чаще всего для этого применяются сендвич-модули из нержавеющей стали, которые представляют собой двустенные, утепленные отрезки дымохода, которые легко собираются в единую конструкцию.
На рисунке показано три варианта обустройства дымохода для ТТ котельной установки.
Основные требования к дымоходу:
- Сечение дымоотводящей трубы должно быть постоянным на всем протяжении. Для бытовых моделей это 150 – 200 мм 2 .
- Не допускаются изгибы и наклоны дымохода. В случае крайней необходимости допускается смещение не более, чем на 1 м с уклоном участка не более, чем на 30°.
- Стыка секций (сендвич-модулей) не должны проходить внутри перекрытия.
- Высота дымохода должна обеспечивать разряжение в котле не менее 10 Па.
Важно: Современные кровельные материалы обеспечивают высокий предел огнестойкости. Для предотвращения пожаров рекомендуется оснащать дымоходы искроуловителем.
Этапы монтажных работ
Выше были рассмотрены вопросы, связанные котельным помещением: организацией места монтажа ТТ котла, системы вентиляции и дымоотведения. Итак, как установить твердотопливный котел в доме?
- Установите котел на подготовленное основание так, чтобы патрубок дымовых газов находился напротив дымоотводящего канала.
- Закрепите установку на фундаменте, используя уровень.
- Подключите ТТ теплогенератор к системе дымоудаления.
- Установите вентилятор, автоматику на котлоагрегат.
Удалить заводскую упаковку и произвести сборку оборудования согласно документации.
Совет: Не устанавливайте и не подключайте автоматику и навесное оборудование до полного монтажа котлоагрегата на фундамент.
Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления гравитационного типа заключается в следующем: «подача» и «обратка» подключаются непосредственно к котлоагрегату. На «подаче» устанавливается группа безопасности, состоящая из манометра, подрывного клапана и воздухоотводчика. Расширительная емкость монтируется в самой верхней точке отопительной системы. Основное достоинство данной схемы – это энергонезависимость.
Подключение твердотопливного котла к закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией, предполагает наличие трехходового клапана, который предотвратит попадание теплоносителя с низкой температурой в котельную установку.
Один из вариантов данной схемы может включать в себя бойлер косвенного нагрева для создания системы ГВС коттеджа. Популярным решением в схеме с ТТ котлом является использование аккумулятора тепла. Данная схема может быть реализована совместно с бойлером косвенного нагрева и контуром «теплых полов».
В качестве заключения: На основании СНиП, после подключения к коммуникациям и обвязки котлоагрегата необходимо провести гидравлические испытания под давлением 1,3 кг/см 2 . Только после осмотра системы на предмет протечек и ревизии котла можно провести пробный запуск оборудования и настройку терморегулятора.
Установка твердотопливного котла в частном доме не требует особых знаний и специфических работ, но мы настоятельно рекомендуем доверить данную работу профессионалам. От грамотного монтажа зависит долговечность оборудования и микроклимат в вашем жилище.
Отопительный котел, работающий на различных видах твердого топлива, в эксплуатации отличается от газовых и электрических котлов. Здесь имеют место циклы нагрева и остывания, связанные с загрузками дров, опасность перегрева теплоносителя и низкотемпературной коррозии. Соответственно, и схема подключения твердотопливного котла к системе обогрева здания имеет свои особенности. Цель данной статьи – показать, как правильно включить агрегат в систему отопления, в том числе и совместно с другими котельными установками.
Базовая схема обвязки твердотопливного котла
Для наилучшего понимания процессов, что происходят во время работы теплогенератора, мы покажем на рисунке его обвязку, а затем разберем назначение каждого элемента. В том случае, когда отопительный агрегат – единственный в доме источник тепла, то для его присоединения рекомендуется использовать следующую базовую схему:
Примечание. Базовая схема, где имеется малый котловой контур и трехходовой клапан, представленная на рисунке, обязательна к применению и при совместной работе с другими видами теплогенераторов.
Итак, первым на пути движения теплоносителя от котельной установки встречается группа безопасности. Она состоит из трех деталей, установленных на одном коллекторе:
- манометр – для контроля давления в сети;
- автоматический клапан для сброса воздуха;
- предохранительный клапан.
При работе твердотопливного котла всегда присутствует риск перегрева теплоносителя, особенно на режимах, близких к максимальной мощности. Это связано с некоторой инерцией горения топлива, ведь при достижении требуемой температуры воды или внезапном отключении электричества сразу прекратить процесс не удастся. В течение нескольких минут после прекращения подачи воздуха теплоноситель еще будет нагреваться, в этот момент и возникает риск парообразования. Это приводит к росту давления в сети и опасности разрушения котла или прорыва труб.
Чтобы исключить аварийные ситуации, обвязка котла на твердом топливе обязательно должна включать в себя . Он настраивается на определенное критическое давление, чье значение указано в паспорте теплогенератора. Как правило, величина этого давления в большинстве систем равно 3 Бар, при его достижении клапан открывается, выпуская пар и лишнюю воду.
Далее, в соответствии со схемой, для правильной эксплуатации агрегата необходимо организовать малый контур циркуляции теплоносителя. Его задача – не допустить попадание холодной воды из домовой системы отопления в теплообменник и водяную рубашку котла. Это возможно в 2 случаях:
- при запуске отопления в работу;
- когда вследствие отключения электроэнергии останавливается насос, вода в трубопроводах остывает, а потом подача напряжения возобновляется.
Важно! Ситуация с отключением электричества представляет особую опасность для чугунных теплообменников. Резкая подача насосом холодной воды из системы может привести к его растрескиванию и потере герметичности.
Если топка и теплообменник изготовлены из стали, то подключение твердотопливного котла к системе отопления через трехходовой клапан защищает их от низкотемпературной коррозии. Явление возникает, если на внутренних стенках камеры сгорания образуется конденсат из-за разницы температур. Смешиваясь с летучими фракциями и пеплом, влага образует слой накипи на стальных стенках, который очень тяжело счищается. При этом металл подвергается коррозии и сокращается срок службы изделия в целом.
Схема работает по такому принципу: пока вода в рубашке котла и в системе холодная, трехходовой клапан позволяет ей циркулировать по малому контуру. После достижения температуры 60 ºС узел начинает подмешивать на входе в агрегат теплоноситель из сети, постепенно наращивая его расход. Таким образом, вся вода в трубах прогревается постепенно и равномерно.
Схема с теплоаккумулятором
В ряде стран Евросоюза введены правила, согласно которым схемы подключения твердотопливных котлов в систему отопления обязательно должны включать в себя теплоаккумулятор. Без него эксплуатация таких отопителей просто запрещена. Причина – в высоком содержании угарного газа (СО) в выбросах во время ограничения подачи кислорода в топку для уменьшения интенсивности горения.
При нормальном доступе воздуха образуется безвредный углекислый газ (СО2), поэтому топка должна функционировать на полную мощность, отдавая энергию теплоаккумулятору. Тогда содержание СО не будет превышать экологические нормы. На постсоветском пространстве таких требований пока что нет, соответственно, мы продолжаем перекрывать доступ воздуха с целью добиться медленного тления древесины, например, в .
Теплоаккумуляторы имеются в продаже как готовое изделие, хотя многие умельцы делают их самостоятельно. По большому счету, это бак, покрытый слоем теплоизоляции. В заводском исполнении может иметь встроенный контур ГВС и ТЭН для подогрева воды. Такое решение позволяет накапливать тепло от дровяного котла, а в моменты его простоя – обеспечивать обогрев дома в течение какого-то времени. Схема соединения котла с теплоаккумулятором показана на рисунке:
Примечание. В схеме вместо смесительного узла, состоящего из нескольких элементов, установлено готовое устройство, выполняющее те же функции, - LADDOMAT 21.
Обвязка с электрическим или газовым котлом
Зачастую домовладельцы приобретают котел на твердом топливе в качестве основного источника тепла, оставляя в резерве существующий газовый или электрический агрегат. Обычно это выглядит так: пока хозяин дома бодрствует, он уделяет время дровяному теплогенератору, на ночь же включается отопитель другого типа. Грех не связать эти два котла таким образом, чтобы система работала автоматически, то есть, при угасании дров в топке в дело вступал электрический нагреватель.
Конечно, эффективнее всего будет работать схема параллельного подключения газового и твердотопливного котла через буферную емкость. Последняя будет одновременно выполнять 2 функции: служить гидравлическим разделителем и теплоаккумулятором.
Пока все отопительные системы функционируют от теплогенератора на дровах или угле, газовый котел находится в дежурном режиме. Но когда топливо в камере прогорит, то температура воды в буферной емкости станет понижаться. Это приведет к автоматическому пуску горелки газового агрегата, поскольку его циркуляционный насос работает постоянно. Он доставит остывшую воду к термодатчику, а тот через контроллер запустит главную горелку. При розжиге топки последует обратный процесс, газовая горелка отключится из-за высокой температуры теплоносителя.
Следует отметить, что схема подключения твердотопливного котла с электрическим котлом через буферную емкость будет абсолютно идентичной. Но у нее есть существенный недостаток – высокая стоимость. Такое устройство системы обогрева актуально для частных домов большой площади, для малых же зданий есть более простые решения:
Обе котельные установки включаются параллельно, при этом на выходе из каждой устанавливаются обратные клапаны. Поскольку насос в электрическом котле встроен, работает постоянно и отключить его невозможно, то надо верно подобрать насос для теплогенератора твердотопливного. Давление последнего должно быть выше, чтобы при совместной работе он имел приоритет над электрокотлом.
Данное подключение электрокотла к твердотопливному котлу будет функционировать автоматически, если установить два устройства:
- термостат, управляющий работой насоса теплогенератора на биомассе;
- комнатный датчик температуры, управляющий электрокотлом.
Во время сжигания дров комнатный датчик будет фиксировать нормальную температуру в доме, поэтому электрический нагреватель не включится. Но как только топливо прогорит, воздух в помещении станет охлаждаться, как и теплоноситель в трубах. Термостат насоса по снижении температуры воды отключит его, а датчик – включит электрический теплогенератор. Более подробную информацию можно получить, просмотрев видео:
Заключение
Итак, схема системы отопления с твердотопливным котлом должна обеспечить его правильную, а главное, - безопасную эксплуатацию. Вместе с тем нужно предусмотреть все индивидуальные условия монтажа и привязывать базовую схему по месту, лучше с рекомендациями специалистов.
Как мы уже выяснили в нашей предыдущей статье, – важнейшая операция, от которой, собственно, и зависит эффективность отопления дома и работы всех контуров отопления. Однако у каждого вида котлов, работающих на каком-то одном виде топлива, есть свои особенности подключения. Исключением не является и твердотопливный котел. В этой статье мы разберем какие варианты обвязки подходят для него, что учесть, а без чего нельзя обойтись. Поехали!
Зачем нужна обвязка твердотопливного котла?
Подключенный твердотопливный котелИтак, что получит владелец ТТ котла, если правильно подключит его ко всем системам? Преимуществ много и они весьма важны:
- В системах с естественной циркуляцией теплоноситель будет равномерно циркулировать по всем трубам систем. Во всем, что касается систем с принудительной циркуляцией – там за движение теплоносителя отвечает насос.
- Повышается уровень безопасной работы – это особенно актуально, если давление воды в системе резко увеличивается. Если никак не компенсировать его, то котел, как и сама обвязка могут быть повреждены. А если в этот момент рядом с агрегатом будут находиться люди, то могут пострадать и они.
- Удаляется воздух из системы – это очень важно, так как воздушные пробки в трубах могут привести к тому, что какая-то часть радиатора останется холодной, не прогреется. А значит и дом не будет равномерно прогреваться.
- Оптимизируется работа нескольких контуров – вы можете задать нужную вам температуру для радиаторов, теплых полов и других систем обогрева.
Помните, что любой твердотопливный котел, в отличие от других видов котлов, поставляется без циркуляционного насоса, расширительного/мембранного бачка и других атрибутов автоматики. Вам придется устанавливать их самостоятельно.
Особенности использования котла
Как мы уже говорили ранее, каждый котел на определенном виде топлива – индивидуальная конструкция со своими нюансами. Твердотопливный котел нуждается в особом внимании и грамотной обвязке. Почему? Сейчас расскажем.
- Едкие продукты горения угля, дров, пеллетов – процесс горения дров или угля отличается сложностью, по сравнению с процессом горения природного газа. Когда сгорает метан, то образуется вода и углекислый газ с некоторым количеством угарного газа. С дровами все сложнее. Мало того, что это процесс долгий и сложный, так еще и при горении выделяются метан, окись и двуокись углерода, водород, формальдегид, метиловый спирт, бензол, фенол и пр. Только представьте, как весь этот «букет» влияет на материал теплогенератора, разрушая его. Вот почему грамотная выполненная обвязка помогает выйти на оптимальный рабочий режим, сократив влияние этих веществ.
- Склонность к образованию большого количества конденсата – сейчас мы объясним что к чему. Что будет, если твердотопливный котел подключить к системе отопления напрямую ? После загрузки топлива котел начнет разогреваться и выходить на рабочий режим. Если котел подключен напрямую, то через нагревающийся котел начнет проходить холодная вода. На внутренней поверхности топки появится большое количество влаги, которая вступит в контакт с ядреным «букетом» продуктов горения и золой. В итоге вся эта смесь намертво прикипит к теплообменнику.
Последствия :
Ржавчина будет активно разрушать стенки топочной камеры. Даже если она выполнена из чугуна, который невосприимчив в коррозии, его поверхность очень шероховатая, а значит налет будет приставать очень крепко и надолго. А это весьма существенно снизит КПД оборудования.
Есть одно исключение из этого правила: котел можно подключить напрямую, если система с естественной циркуляцией. Дело в том, что в таких системах вода будет двигаться по мере своего нагревания, а значит резких перепадов температур не возникнет, конденсат возникать не будет.
- Инерционность – еще одно следствие сложного процесса сгорания топлива. Если вскоре после того, как вы загрузили очередную партию дров/угля, вам понадобилось остановить котел, уменьшить температуру нагрева, то вам это удастся нескоро. А именно – после того, как вся партия прогорит. Аналогичное явление будет, если отключили электричество, насос прекратил работу. Вода в трубах и «рубашке» котла сразу остановится, но будет продолжать кипеть длительное время. Это может стать причиной разрыва труб или самого котла. Чтобы такого избежать, нужно устанавливать группу безопасности с клапаном сброса.
Правила обвязки ТТ котла
- Разница температур в подающей и отводящей трубах должна составлять не более 20ºС . Это обязательное правило, если вы не хотите, чтобы конденсат начал активно образовываться. О последствиях мы уже говорили.
- Давление воды не должно превышать установленное значение . Для контроля за этим параметром устанавливаются манометры.
- Следите за герметичностью всех соединений . От них зависит эффективность системы. Для наибольшего уплотнения подойдет паронит.
- Запрещено использовать горючие материалы для обвязки. Если вы остановились на полипропилене, то внимательно следите за качеством товара при покупке. Подделки встречаются очень часто.
- Обязательно следите за чистотой теплоносителя . От этого зависит срок службы котла, да и всей системы в целом.
- Систему с естественной циркуляцией лучше сооружать в одноэтажных домах малой площади.
- При выполнении обвязки учитывайте межсезонье, когда придется часто регулировать температуру теплоносителя.
Разводка труб системы отопления
Наибольшей популярностью пользуются 2 схемы: однотрубная и двухтрубная . Давайте рассмотрим что они из себя представляют.
- Однотрубная система – самый элементарный вариант, однако, не самый эффективный. Она представляет собой замкнутый круг из труб, запорной арматуры, автоматики, центром которой является котел. От него вдоль нижнего плинтуса идет труба во все комнаты, подсоединяясь ко всем батареям и другим отопительным приборам.
Плюс схемы : простота монтажа, малое количество материала для сооружения схемы.
Минус : неравномерное распределение теплоносителя по радиаторам. Батареи в крайних комнатах будут прогреваться хуже, так как самые последние на пути движения воды. Однако эта проблема решается установкой насоса или увеличением количества секций в последних радиаторах .
- Двухтрубная система – более эффективный способ, так как с его помощью решается проблема равномерного распределения воды по всем отопительным устройствам. Трубы можно располагать поверху (этот вариант предпочтительнее, потому что тогда вода сможет циркулировать по естественным причинам) или в нижней части (тогда потребуется насос).
Варианты схем обвязки для твердотопливного котла
Схем обвязок для котлов существует довольно много, все зависит от ваших индивидуальных условий: места расположения котла, количества комнат, отопительных контуров и пр. Да и от ваших материальных вложений она тоже зависит. Далее мы рассмотрим возможные схемы, их преимущества и рекомендации, когда и какая подойдет лучше.
С естественной циркуляцией в открытой системе
Схема обвязки открытой системы с естественной циркуляцией Это самая распространенная схема, другое ее название – гравитационная .
Плюсы :
Эффективность
Простота конструкции и ее возведения
Недорогая – в плане затрат на материалы и нужные элементы
Безопасная
Энергонезависимая – даже при отключении электричества система не прекратит функционировать, продолжая нагревать теплоноситель и распределять его по радиаторам.
Обязательно ! Установка расширительного бака, который будет собирать излишки воды, которая увеличилась в объеме при нагревании.
Учтите главное! При подключении котла по этой схеме будет очень сложно управлять работой всей системы, то есть управлять температурой жидкости Расход топлива будет очень большой, и вам придется постоянно следить за работой системы.
Кроме того, воздух может попасть в трубы из расширительного бачка, что тоже не есть хорошо, так как потом образуется ржавчина в котле и трубах.
Правила монтажа :
- Разница высот между котлом и радиаторами должна быть минимум 0,5 метра. Это будет гарантией стабильной циркуляции воды.
- Старайтесь использовать как можно меньше запорной арматуры. Она уменьшает поперечное сечение труб, ухудшая таким образов циркуляцию воды.
- Во время монтажа труб не забудьте про необходимость уклона в сторону движения теплоносителя (около 5-7 мм на 1 метр). Диаметр труб также лучше брать побольше, чтобы жидкость текла активнее.
С естественной циркуляцией в закрытой системе
Закрытая система с естественной циркуляцией При такой обвязке используется мембранный бак , который располагается на линии «обратки». Не забывайте о том, что его объем должен составлять 10% от всего объема теплоносителя в системе.
Кроме бака вам нужно будет установить предохранительный клапан (подключается к канализационной системе) на выходе системы и «воздушник».
Их можно устанавливать в систему по отдельности или же связать в единый узел, так называемую группу безопасности.
С буферной емкостью
Буферная емкость – это некий узел, который является своеобразным «посредником» между котлом и отопительными агрегатами. В ее роли могут выступать как теплоаккумулятор , так и гидрострелка .
Зачем нужна буферная емкость?
- Когда котел работает на малой мощности (закрывается воздушная заслонка), то в топочной камере остатки топлива дотлевают при малом содержании кислорода. Это приводит к тому, что образуется большое количество угарного газа в дыме. Поэтому будет лучше, если котел всегда будет функционировать на большой или хотя бы средней мощности, а излишки тепла производимые им передавать в теплоаккумулятор.
- Так как в ТТ котел нужно регулярно подкладывать топливо, это не всегда получается сделать вовремя, особенно если загрузка ручная. Тогда дрова в топке начнут постепенно прогорать, тепло и энергия уменьшаться, температура в доме начнет постепенно понижаться. На то, чтобы новая партия топлива загорелась и поступила в работу, понадобится время. Избегать таких перепадов также поможет буферная емкость с накопленным теплом. Она сможет отдавать его пока готовится новая партия топлива.
Более подробно о схеме с буферной емкостью вы можете посмотреть в этом видео:
Одним из вариантов буферной емкости является теплоаккумулятор . Ниже мы представим схему, на которой вы увидите систему из 2х смесительных узлов, теплоаккумулятора и маленького контура движения теплоносителя.
Подключение твердотопливного котла с буферной емкостью Гидрострелка – другой вариант буферной емкости. Подключение происходит по тому же принципу, что и в случае с теплоаккумулятором, за тем лишь исключением, что гидрострелка не является накопителем тепла. Она перенаправляет потоки теплоносителя в разные отопительные контуры (радиаторы, теплый пол, бойлер косвенного нагрева и пр.) В каждом контуре устанавливается своя нужная температура.
Коллекторная схема
Коллекторная схема обвязки Это разновидность двухтрубной системы, когда к каждому отопительному устройству идет свой контур отопления. Грубо говоря, коллекторы – это небольшие трубки, в конструкции которых есть несколько выходных отверстий и только 1 входное. Они подсоединяются к подающему/отводящему патрубкам котла.
С помощью такой конструкции вы сможете очень точно контролировать температуру в каждом устройстве . Однако это наиболее дорогая в реализации система, так как вам придется потратить очень много средств на приобретение материалов и запорной арматуры.
С косвенным водонагревателем
Обвязка котла с гидрострелкой 1 – котел; 2 – датчик температуры; 3 – трехходовой клапан котлового контура; 4 – мембранный бак; 5 – буферная емкость; 6 – батареи; 7 – насос контура отопления; 8 – трехходовой клапан отопительного контура; 9 – трехходовой клапан отопительного контура; 9 – регулятор температуры, устанавливается в помещении; 10 – БКН (бойлер косвенного нагрева); 11 – насос контура ГВС; 12 – группа безопасности.
Этот вариант подходит абсолютно всем, с любым видом циркуляции теплоносителя, как закрытым, так и открытым. В таком случае БКН подсоединяется к котлу параллельно, наряду со всеми другими приборами потребления горячей воды.
Для повышения эффективности работы установите на выходе БКН клапан, который будет перекрывать отвод воды, если она еще не нагрелась.
Аварийные варианты
В каждой схеме обвязки обязательно должен быть предусмотрен контур на случай чрезвычайных ситуаций. В его задачу входит:
— защита от перепадов давления;
— защита от повышения температуры выше разрешенной;
— предотвращение образования влаги.
Предохранительный клапан
Предохранительный клапан в обвязке В его задачу как раз входит сброс избыточного давления из системы. Монтируется он на выходе из котла отдельно или в составе группы безопасности.
Аварийный теплообменник
Аварийный теплообменник в системе подключения котла на твердом топливе Его задача максимально ответственна – предотвратить перегрев как котла, так и системы в общем. Случиться перегрев может по 2м причинам:
— в котел загрузили слишком много топлива , полученное тепло превысило потребность.
— отключили электричество и насос перестал работать.
Для нормальной работы этого контура также необходима установка датчика температуры с клапаном и узла охлаждения в трубу подачи воды в котел. Как только температура теплоносителя превысит максимально разрешенную, датчик сигнализирует об этом и провоцирует открытие клапана.
После срабатывания клапана вода начинает заполнять узел охлаждения, снижая температуру основного теплоносителя.
Вспомогательный контур
Вспомогательный контур отопления твердотопливного котла Один из вариантов по охлаждению системы. Особенность его состоит в том, что потребуется подсоединить накопительный бак для контура ГВС.
Работать эта схема будет следующим образом: в обычном штатном режиме насос будет работать, создавая определенное давление. Оно будет препятствовать включению в работу вспомогательного контура. Но как только электричество отключат, насос прекратит работу, давление пропадет, вступит в работу запасной контур.
Итог: температура воды в системе понизится до нужного значения.
Термостатический смеситель
Термостатический смеситель Оговоримся сразу, что эта схема подойдет для системы отопления абсолютно любого типа !
Этот смеситель поддерживает наименьшую температуру теплоносителя на входе в котел, чтобы на стенах прибора не образовывался конденсат , о чем мы говорили в самом начале статьи. Таким образом в твердотопливном котле это один из наиболее необходимых узлов!
Устанавливается смеситель на трубе обратной подачи, используя байпас.
Если температура в обратной трубе будет низкой (ниже установленного значения), то термосмеситель обеспечит приток горячей воды.
Обвязка твердотопливного котла: видео
Если вы хотите подробнее ознакомиться с обвязкой котла на твердом топливе, то вам будет очень полезно и интересно посмотреть следующее видео:
Твердотопливные котлы не теряют своей актуальности и популярности. Даже при условии наличия магистрального газа и электричества часто твердое топливо оказывается эффективнее или экономически выгоднее для отопления дома. Для его использования полезно ознакомиться, как выполняется обвязка твердотопливного котла отопления, схема, которая будет лучше работать в доме.
Способы подключения котла к контуру отопления
Состав оборудования и обвязка котла напрямую зависит от выбранного типа контура отопления, способа циркуляции теплоносителя и степени автоматизации процесса, такой как тонкая настройка климата или же простая регулировка нагрева теплоносителя.
Задача всего комплекса обвязки:
- Обеспечить равномерное распределение тепла по контуру отопления.
- Обезопасить людей и оборудования от любых внештатных и аварийных ситуаций, минимизация последствий в результате поломки.
- Снижение влияния периодичности в работе твердотопливного котла, так как основная мощность выдается только после розжига очередной закладки топлива, тогда как с его прогоранием теплоотдача снижается.
Автоматика
В первую очередь нужно обеспечить беспроблемную работу самого котла. Чтобы контролировать процесс горения топлива (дров, угля или паллет), достаточно взять под контроль подачу свежего воздуха к топке. С твердотопливными котлами это означает использование в обвязке блоков автоматизации на основе контроллера, термостата и нагнетающего вентилятора.
В самом простом варианте автоматизировать работу котла поможет регулятор тяги. Простое конструктивное решение, в котором учувствует энергонезависимый термостат. В зависимости от температуры исходящих газов или теплоносителя в теплообменнике регулятор тяги меняет степень натяжения цепочки, соединенной с шибером, изменяя тем самым уровень подачи воздуха в камеру сгорания.
Для полноценного управления и автоматизации не обойтись без включения в обвязку контроллера, способного задавать оптимальный режим работы твердотопливного агрегата. Он опирается на данные о нескольких термодатчиков и управляет вентилятором, подающим воздух в топку. Комплект управления твердотопливным котлом обойдется в среднем в $25-45 и обеспечит:
- Регулировку активности горения топлива в зависимости от температуры теплоносителя.
- Экономию топлива, избегая бессмысленного прогорания и выброса тепла в трубу.
- Повышение безопасности котла за счет установки принудительной тяги и контроля отвода продуктов горения.
- Автоматическое выключение котла при перегреве воды в теплообменнике, не допуская разрыва или других серьезных последствий.
Однако блок автоматики одновременно делает твердотопливный котел энергозависимым, потому для безостановочной и качественной работы придется обзавестись мощным источником бесперебойного питания (ИБП).
Состав обязательной обвязки
Группа безопасности
Подразумевается стандартный набор оборудования, включающий в себя:
- подрывной защитный клапан;
- автоматический воздухоотводчик;
- манометр.
Желательно группу безопасности приобретать в готовом виде, подобрав элементы в строгом соответствии с проектом отопления и характеристиками твердотопливного котла. В указанной компоновке группа безопасности востребована в первую очередь в закрытых системах отопления, где поддерживается стабильно повышенное давление теплоносителя. О том, как выбрать группу безопасности, рассказано в этой статье .
Устанавливается группа в обвязку только с соблюдением четырех основных правил:
- непосредственно возле котла на горячем выходе;
- участок трубы от котла к группе должен выполняться с одинаковым сечением трубы, без заужения и желательно без использования колен и поворотов;
- между котлом и группой безопасности недопустимо устанавливать запорную арматуру;
- группа и конкретно воздухоотводчик монтируется в самой верхней точке контура.
Для естественной циркуляции с закрытым контуром расстояние от котла до группы безопасности может составлять несколько метров, от чего эффективность подрывного клапана сильно падает.
Расширительный бак
Чтобы компенсировать тепловое расширение теплоносителя в обвязке контура отопления, используется расширительный бак:
- негерметичный для систем открытого типа;
- мембранный – для герметичных закрытых систем отопления.
В первом случае это может быть емкость объемом не менее 10% от общего объема теплоносителя в контуре. Устанавливается в самой верхней точке контура. Высота установки также определяет рабочее давление системы. Выполняет функции группы безопасности. Бак не изолирован от окружающей среды и за счет установки в самой верхней точке обеспечивает эффективный вывод воздуха, циркулирующего в трубах. При чрезмерном расширении теплоносителя излишек воды поступает в бак или же сбрасывается в канализацию при превышении допустимого объема.
Расширительный бак мембранного типа рассчитан для закрытых систем отопления, в которых искусственно задается рабочее давление на уровне 1,5-2,5 атмосферы. Внутри бака пространство разделено эластичной резиновой мембраной на две камеры: в одну поступает теплоноситель, во вторую закачивается под давлением воздух.
Устанавливается расширительный бак на горячем выходе котла после группы безопасности или же на холодном нижнем подключении после обвязки циркуляционного насоса .
1 — твердотопливый котел, 2- группа безопасности, 3 — термостатический регулятор, 4 — трехходовой клапан, 5 — циркуляционный насос, 6 — расширительный бак мембранного типа, 7 — фильтр грубой очистки, 8 — радиаторы, 9 — теплоаккумулятор
Байпас и подбор труб разводки
Байпасом называется участок трубы, подключенный параллельно любому узлу в контуре отопления. Он нужен для снижения общего гидросопротивления контура и для возможности контролировать и регулировать объем теплоносителя, поступающего в отдельный узел, радиатор, аккумулирующую емкость, расширительный бак и т.п.
С твердотопливным котлом байпасы необходимо устанавливаться на каждом радиаторе и аккумулирующей емкости без исключения так, чтобы образовался контур, в котором теплоноситель по умолчанию может циркулировать без каких-либо препятствий и проблем и вне зависимости от пропускной способности каждого отдельного элемента.
Кроме этого байпас желательно поставить и на самом котле. Фактически это формирует малый контур циркуляции, в котором котел завязан сам на себе.
Однако делать это можно, только если обвязку твердотопливного агрегата входит защита от перегрева, блок автоматики, который не допустит закипания воды.
Наличие малого контура в системе с принудительной циркуляцией позволяет, не меняя нагрузку на насос и не прибегая к тонкой настройке работы котла, управлять обогревом дома. С помощью трехходового клапана с термостатической головкой есть возможность в узком диапазоне задать целевую температуру в контуре отопления и горячая вода от котла будет поступать только при необходимости для восполнения затраченной энергии.
Основные требования к трубам для отопления твердотопливными котлами:
- Участок непосредственно от котла по горячему и холодному выводу на расстояние до 1,5 метров делается исключительно из металла, а после по необходимости монтируется переход на металлопластик.
- К основным узлам обвязки (группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак) монтируется трубами максимально допустимого сечения для снижения гидравлического сопротивления.
- Трубы разводки обязательно должны соответствовать температурному режиму котла и системы отопления с запасом до 20%.
Аккумулирующая емкость
Байпас и малый контур с трехходовым клапаном позволяют полностью решить проблему с настройкой отопления со стороны радиаторов. Однако это не решает проблему с котлом, который вынужден работать с перерывами или часто отключаться по решению автоматики, после чего его придется растапливать вновь.
Аккумулирующая емкость в обвязке твердотопливного отопления представляет собой утепленный бак большого объема, наполненный теплоносителем. За счет высокой теплоемкости воды в аккумуляторе может накапливаться тепловая энергия в периоды максимальной теплоотдачи котла. Как только закладка топлива прогорает, и температура теплоносителя в основном контуре снижается, тепло начинает поступать именно из теплоаккумулятора, сглаживая колебания температуры. Устанавливается теплоаккумулятор параллельно основному контуру.
По конструкции различают:
- проходные теплоаккумуляторы, в которых накапливается непосредственно теплоноситель, повышая общий объем воды в системе;
- аккумуляторы с теплообменниками в виде вмонтированных змеевиков или трубных регистров.
