Варианты схем обвязки твердотопливного котла

Варианты схем обвязки твердотопливного котла

Твердотопливные котлы

Если вы решили установить в своем доме твердотопливный котел, вы неминуемо столкнетесь с большим количеством определенных моментов и нюансов, которые нужно иметь в виду еще на этапе планирования проектирования. В этой статье рассматривается 9 схем обвязки твердотопливных котлов, которые значительно упростя вам монтаж.

Однако перед тем, как переходить непосредственно к рассмотрению схем и их деталей и особенностей, необходимо в общих чертах уяснить, что такое твердотопливный котел по своей сути, принцип его работы и каковы его главные принципиальные отличия от котлов на других видах топлива: газовых, электрических.

Понимание котла простым языком

Итак, твердотопливный котел по сути — это большая металлическая емкость, внутри которой горит «костер» на твердом топливе. Основная проблема такого принципа обогрева (с этой проблемой сталкивается и производитель котельного оборудования, и пользователь, устанавливающий и эксплуатирующий это оборудование) — это проблема контроля интенсивности горения внутри котла. Если с газовым и электрическим оборудованием все предельно ясно, то в случае твердого топлива контроль становится действительно проблематичным.

Однако производители постоянно работают над улучшением характеристик своей продукции, и 99,9% производимых твердотопливных котлов контролируют процесс горения с помощью автоматики, которая управляет насосами котла, и (самое важное) вентилятором, который подает внутрь камеры воздух. При замедлении или остановке вентилятора подача воздуха прекращается, образуется нехватка кислорода (для поддержания горения), и котел снижает интенсивность горения. Отметим, что снижается именно интенсивность горения, полного прекращения процесса не происходит. Именно в этом и кроется корень проблемы, и он отражается в двух аспектах:

1. Если ваша система отопления уже нагрелась, но внутри котла все-таки присутствует еще некоторое количество несгоревшего топлива, в доме будет становиться все жарче. Фактически это означает, что остаточное топливо расходуется бесполезно (тепло «улетает в трубу»).
2. Аспект безопасности: если произошло внешнее отключение электроэнергии, остановился насос и вентилятор, температура внутри камеры будет расти, котел может «вскипеть», и ситуация может стать опасной вплоть до физического разрушения котельного оборудования.

Именно поэтому главное требование к твердотопливному котлу — наличие грамотно рассчитанной и подобранной автоматики, которая сможет использовать топливо максимально эффективно и безопасно. Для повышения эффективности и безопасности рекомендуется устанавливать в систему теплоаккумуляторы.

Приступаем к разбору схем обвязки твердотопливных котлов. Заранее отметим, что все схемы приведены для закрытых систем отопления, работающих под избыточным давлением и не имеющих в своем составе открытого расширительного бачка, напрямую связанного с атмосферой.

Схема №1

Состав: циркуляционный насос, трехходовой термостатический клапан (для защиты котла от конденсата), экспанзомат (расширительный бачок), собственно, сама система отопления (трубы, радиаторы), группа безопасности.

Плюсы и недостатки схемы

Эта схема обвязки угольного котла отопления максимально надежна. В ней на входе котла гарантированно стабильная температура, а это означает, что внутри камеры не будет образовываться конденсат.

Конденсат внутри котла всегда означает его ускоренную коррозию и износ, а также образование на внутренних поверхностях котла всевозможного рода грязи и смолы, что сильно снижает КПД агрегата.

Недостаток схемы в том, что в систему может подаваться теплоноситель температурой не менее 55 градусов. Для осени или весны эта температура уже является некомфортной, и понизить ее никак не возможно, так как используется трехходовой термостатический клапан. При 45 градусах ваш котел будет просто стоять в режиме ожидания и топливо просто будет расходоваться впустую. Кроме того, дрова в режиме тления опять-таки способствуют образованию смол на стенках котла и снижению его КПД.

Именно поэтому, приобретая клапан, необходимо заранее спланировать, каким видом топлива вы собираетесь топить свой котел. От этого зависит температура теплоносителя на входе в котел и в систему отопления (это два принципиально разных значения).

Рекомендация: к приведенной схеме лучше добавить источник бесперебойного питания. Дело в том, что при внезапном отключении электроэнергии, например, ночью, останавливается циркуляционный насос и кислородный вентилятор. Температура котла при этом повышается, растет давление. Аварийный клапан сброса давления, сработавший один раз на номинальном значении давления, второй раз может не сработать на том же давлении. Как видим, ситуация уже становится опасной, хотя, казалось бы, ничего катастрофического не произошло.

Схема №2

Практически аналогична первой схеме, главное отличие — добавлен бойлер косвенного нагрева. Загрузка бойлера происходит до трехходового клапана, т. е. между клапаном и котлом не требуется насос для загрузки бойлера.

Часто люди все-таки врезают в это место насос по той простой причине, что со змеевика бойлера будет возвращаться холодный теплоноситель, тем самым заставляя котел конденсировать. Однако, если мощность змеевика бойлера косвенного нагрева подобрана верно, то по мере роста температуры внутри змеевика бойлера его мощность будет падать, а значит, и разность температур на входе и выходе бойлера будет уменьшаться, это не позволит образовываться конденсату в котле.

Эта схема подключения твердотопливного котла обладает рядом преимуществ. Первое — возможность организовать приоритет нагрева бойлера путем отключения насоса. В этом случае вся мощность котла направляется на нагрев бойлера, ускоряя его нагрев.

Кроме того, в этой схеме можно организовать следующую логику работы. Допустим, вы греете бойлер, но одновременно идет активный водоразбор — в этом случае бойлер может греться достаточно долго, и правильным решением будет включение насоса. Теперь мощность котла будет расходоваться и на нагрев бойлера, и на поддержание температуры в системе отопления. Таким образом организуется максимально правильная и эффективная работа системы.

Схема №3

Для защиты котла от конденсата можно использовать не только трехходовой клапан, но и насос на подмес. Во многих моделях твердотопливных котлов имеется выход для насоса подмеса. У системы автоматического управления котлом имеются датчики, которые устанавливаются как можно ближе ко входу твердотопливного котла. Все это работает таким образом: вместе с главным циркуляционным насосом запускается насос подмеса, которые добавляет горячий теплоноситель к обратке, возвращающейся из системы, таким образом максимально предохраняя котел от конденсата. Автоматика ориентируется на датчик на входе, и как только температура достигает, к примеру, 55 градусов — подмес выключается и работает только циркуляционный насос.

Какие недостатки данной схемы обвязки твердотопливного котла? Дело в том, что эта схема называется «количественный подмес», и если мощности котла и самой системы отопления подобраны неверно, насос подмеса будет постоянно пытаться поднять температуру на входе в котел, но (если мощности котла недостаточно) все равно не сможет предотвратить образование конденсата. Именно поэтому эта схема проигрывает схеме №1 (так называемый «качественный подмес»). В схеме №1 все понятно: клапан подаст на вход котла именно такую температуру воды, при которой котел не будет конденсировать, несмотря на все огрехи и ошибки в расчетах мощности.

Схема №4

Данная схема подключения практически ничем не отличается от предыдущей, за исключением того, что мы добавили в нее бойлер косвенного нагрева, насос для загрузки бойлера и насос для подмеса. Оба добавочных насоса установлены между котлом и основным насосом. После каждого насоса рекомендуется устанавливать пружинный обратный клапан.

Мощность насоса подмеса приблизительно можно подсчитать как 30% от мощности основного насоса. Например, если основной насос создает расход 1000 литров в час, то насос подмеса подбирается на 300 л/ч. Все подробные расчеты достаточно громоздки, отметим лишь следующее: если насос подмеса по мощности подобран так, как описано выше, т.е. по правилу 30%, а мощность системы отопления правильно согласуется с мощностью котла, то перепад температур на входе и выходе котла не превысит 5 градусов.

Схема №5

Здесь не используется ни трехходовой термостатический клапан, ни насос подмеса. Схема имеет право на жизнь, однако в основном в тех случаях, когда в системе установлен частотный преобразователь, который отслеживает расход и температуру в системе. Без понимания базовых принципов использовать эту схему не рекомендуется: при неправильных расчетах котел будет постоянно работать в режиме конденсации.

Схема №6

Отличается от предыдущей тем, что в нее добавлен трехходовой клапан с сервоприводом, который обязательно должен быть подключен к электронике твердотельного котла. Во-первых, если система отопления низкотемпературная (к примеру, используется много теплых полов, рассчитанных на температуру 45 градусов), этот клапан будет понижать температуру теплоносителя и приводить в равновесие систему отопления и котел по мощности. Преимущества такой схемы подключения твердотопливного котла в том, что котел защищен от конденсации, а также (в осенне-весенний период) в систему можно подавать более холодный теплоноситель.

Во-вторых, главное преимущество управляемого электронного клапана — в параметрах настройки выставляется минимальный процент открытия, таким образом, чтобы ни происходило в системе, в отличие от трехходового термостата-клапана электронный преднастроенный клапан никогда не закроется. Таким образом, это предохраняет котел от перегрева и аварийных ситуаций. Кроме того, эта схема и этот тип клапана позволяет максимально точно отбалансировать систему отопления и котел по мощности.

Схема №7

Такая схема говорит нам о том, как делать не надо. Во многих случаях в системе отопления помимо радиаторов устанавливаются теплые полы, поэтому на вторичное кольцо устанавливаются несколько насосов, которые работают каждый по своему контуру.

Так собирать не стоит, а если есть необходимость, между гидрострелкой и циркуляционным насосом нужно поставить трехходовой клапан-термостат, который будет беречь котел от конденсата.

Схема №8

Схема обвязки является сублимацией всех предыдущих с учетом их преимуществ и недостатков. Если в системе нет других источников тепла, кроме твердотопливного котла, вы устанавливаете гидравлический разделитель, устанавливаете нужное количество насосных групп на теплые полы, к примеру, а все насосы, датчики и приводы подключаете к блоку управления котлом. Обязательное условие — установка трехходового термостатического клапана для предотвращения образования конденсата внутри камеры котла.

Схема №9

Вот мы и подошли достаточно плавно к главной схеме обвязки твердотопливного котла в системе отопления, которая позволит обвязать и использовать твердотопливный котел максимально грамотно и эффективно. Главное отличие схемы — наличие теплоаккумулятора. Объем теплоаккумулятора для отапливаемой площади дома до 200 квадратных метров будет находиться в пределах от 800 до 2000 литров. Точная цифра зависит от того, как часто вы планируете подходить к котлу, чтобы добавить топливо.

Явное преимущество этой схемы в том, что, используя теплоаккумулятор, тепло можно накапливать в системе и расходовать постепенно, растягивая его на несколько суток при условии, что система настроена и отбалансирована по производимой и потребляемой мощности. Кроме того, тепловой аккумулятор позволяет обеспечить максимальную безопасность работы: при аварийном отключении насосов и вентиляторов котла тепло естественным образом будет уходить из котла в аккумулятор, накапливаться там, предохраняя таким образом котел от перегрева и выкипания.

Есть определенные данные об исследованиях, которые говорят о том, что при использовании твердотопливного котла без теплоаккумулятора его КПД будет в районе 42-44%, а в паре с теплоаккумулятором — КПД может достигать 85%, то есть тех величин, о которых заявляют производители котельного оборудования.

Информация заимствована у Youtube канала Termostar MD. Оригинал видео приложен ниже. Не забудьте подписаться на данный канал, если интересна тема отопления.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!

Монтаж и установка твердотопливного котла отопления – пошаговое руководство

Все бытовые отопительные котлы, которые работают на твердом топливе, отличаются существенным весом и большими размерами, поэтому они всегда устанавливаются на полу. Однако данное оборудование можно монтировать самостоятельно без оформления специальных разрешительных документов. Единственное условие – позаботиться о безопасности и удобстве эксплуатации твердотопливного котла. О том, как выполнять установку твердотопливных котлов отопления в частном доме и подключать их к общей системе и пойдет речь далее в материале.

Последовательность монтажа

Промышленность выпускает несколько разновидностей твердотопливных котлов – пеллетные, прямого горения и пиролизные.

Тем не менее установка твердотопливного котла любого типа выполняется по одинаковой методике:

1. Сначала определяют место, где будет размещен котел.
2. Далее выполняют предварительную подготовку помещения.
3. Оборудуют приточно-вытяжную вентиляцию.
4. Монтируют выбранный котел на твердом топливе и выкладывают дымоход.
5. Подключают к общей отопительной системе и проверяют его работоспособность пробным запуском.

Обратите внимание, что некоторые модели котлов на дровах или угле нуждаются в дополнительном питании от электросети. Такую возможность необходимо предусмотреть на этапе подготовки.

Грамотное выполнение подготовительных работ перед установкой твердотопливного котла в доме имеет большое значение. Если проигнорировать один из этапов подготовки, в процессе эксплуатации котла вы неминуемо столкнетесь со сложностями. Тогда все недочеты устранять придется в текущем режиме прямо посреди отопительного сезона. Рассмотрим каждый из перечисленных пунктов более подробно.

Расположение котла

Нормативная база, которая бы регламентировала монтаж твердотопливного котла в частном доме, до сих пор не разработана. Тем не менее основные требования к размещению такого оборудования можно почерпнуть в СНиП «Отопление и вентиляция» и СНиП 31-02-2001 «Одноквартирные дома» (для РФ), а также ряда других отдельных актов.

Стоит отметить, что часто упоминаемый в интернете СНиП «Котельные установки» не рассчитан на бытовые приборы невысокой мощности – его требования распространяются на оборудование с мощностью более 360 кВт, а правила установки газового оборудования слишком жесткие.

Исходя из анализа доступной нормативной базы, которая относится к порядку размещения отопительных приборов на дровах, можно выделить следующие советы, как установить твердотопливный котел в доме:

1. Любой вид твердого топлива, будь то дрова, уголь или пеллеты, создает большое количество пыли. Кроме того, во время работы котла в помещение может попадать различное количество дыма. В связи с этим не рекомендуется устанавливать твердотопливный котел внутри жилых комнат дома. Хотя нормативная база напрямую и не запрещает установку котла твердотопливного котла на территории кухни, коридора или других комнат, за исключением спальни.
2. Оптимальным вариантом размещения котла на твердом топливе будет оборудованная отдельная или пристроенная к общему дому котельная. Можно также остановиться на технических помещениях в самом доме, подвале, гараже или коридоре с хорошей вентиляцией.
3. Отопительное оборудование должно быть расположено как можно ближе к внешней стенке, чтобы облегчить работы по выкладке дымохода, не создавать слишком длинный горизонтальный участок или не выводить трубу сквозь перекрытие.
4. Любой твердотопливный котел нуждается в периодической очистке теплообменника и техническом обслуживании. Поэтому необходимо обеспечить свободный доступ к нему. Для этого спереди оставляют не менее 1 м пространства, а сзади и по бокам – примерно по 60 см, но не менее 25 см.
5. Запрещено подключение газохода твердотопливного котла к кирпичным вентиляционным ходам внутри стен.

Обратите внимание, что перед покупкой твердотопливного котла желательно соотнести его габариты с размерами технического помещения, где планируется его установка. Кроме того, стоит заранее продумать расположение теплоаккумулятора, буферной емкости и бойлера косвенного нагрева.

В небольших по размеру котельных можно разместить отопительное оборудование достаточно близко к стенке, но только необслуживаемой стороной. При этом зазор может составлять не менее 10 см, а сзади должен остаться отступ не менее 25 см.

Как подготовить помещение

Подготовительные работы перед установкой твердотопливного котла своими руками включают несколько направлений:

• подготовка надежной основы и заливка бетонного фундамента, если это необходимо;
• выполнение вентиляционных отверстий и зазора для дымохода в стене;
• изоляция легковоспламеняющегося пола и стен от возгорания с помощью листов металла, минерита, базальтового картона или асбестоцемента.

В котельной должна быть проведена линия электропитания. Она понадобится для подключения циркуляционного насоса и, возможно, автоматики самого котла.

Избавляться от деревянных элементов на стенах и полу не нужно. Если расстояние от твердотопливного котла до стены из дерева составляет менее 38 см, обшивку изолируют одним из указанных выше материалов. Такой же листовой материал необходимо разместить на полу внизу и в передней части котла так, чтобы он выступал на 80 см. Это защитит помещение от углей, вылетающих из открытой дверцы топки.

Рекомендации по устройству фундамента будут такими:

1. Твердотопливные котлы с небольшой мощностью и весом до 200 кг можно устанавливать на цементную стяжку. Как правило, с такой нагрузкой она справляется.
2. При массе до 300 кг монтаж твердотопливного котла осуществляют на армированную железобетонную стяжку с толщиной в 10-12 см. При массе более 300 кг потребуется отдельная фундаментная плита.
3. Теплогенераторы, работающие на пеллетах, с подающим шнеком и электродвигателем нуждаются в особом типе фундамента, поскольку оказывают вибрационную нагрузку.

Обратите внимание, что небольшой котел на твердом топливе можно устанавливать даже на деревянный пол. Однако место его размещение придется усилить лагами из брусьев сечением от 100×50 мм.

Если схема установки твердотопливного котла в частном доме предполагает наличие теплоаккумулятора и других тяжелых элементов, не нужно заливать отдельный фундамент под каждым из них. В данном случае делают единую бетонную стяжку толщиной 12 см, армированную прутьями, сечением 8-14 мм. Из арматуры делают сетку с ячейкой 20×20 см, которую кладут поверх подушки из хорошо утрамбованного гравия.

Как правильно установить приточно-вытяжную вентиляцию

Есть несколько объективных причин, по которым вентиляция в котельном помещении необходима:

• подача в котел достаточного количества кислорода для поддержания процесса горения;
• вывод за пределы помещения угарных газов, случайным образом попавших в помещение из топки;
• компенсация использованного в процессе горения количества воздуха.

Обратите внимание, что для сгорания 1 кг дров понадобится 4,6 м 3 воздуха, а сжигание угля требует порядка 8-9 м 3 , исходя из качества топлива.

Приведем несколько советов по обустройству вентиляционной системы:

1. Отверстия для притока и оттока воздуха должны быть расположены в разных сторонах котельной. Приточное отверстие делают в нижней части стены как можно ближе к теплогенератору, а вытяжное – под потолком.
2. Если котел оборудован дымососом или нагнетающим вентилятором, вытяжку рядом с ним располагать не стоит (прочитайте: «Как выбрать дымосос для твердотопливного котла – виды, различия»). В противном случае произойдет переворот тяги, и вытяжное отверстие станет приточным.
3. Если дверь из жилого дома выходит в топочную, то в полотне желательно встроить решетку приточного отверстия. Поступающий в котел теплый воздух улучшит процесс сгорания топлива.
4. Размер вытяжного отверстия должен быть меньше приточного, поскольку большая часть поступающего воздуха вступает в термохимическую реакцию и выходит наружу по дымоходу в виде CO₂.

Рассчитать необходимый размер вытяжки можно, если мощность котла умножить на 8 – получим площадь отверстия в см 2 .

Установка дымохода и котла

Собственно, установка твердотопливного котла в доме не является каким-то сверхсложным процессом. Достаточно всего лишь разместить оборудование на подготовленной основе и выставить его горизонтально по уровню с помощью регулируемых ножек, либо специальных подкладок. Патрубок для дымохода совместить с отверстием в стенке можно с помощью поворота колен.

Стоит отметить, что при монтаже дымохода для твердотопливного котла лучше всего использовать утепленные сэндвич трубы – они помогут избежать скопления конденсата на стенках дымохода. Как вариант, утепление труб можно выполнить самостоятельно из базальтовой ваты.

Быстрее и легче всего будет собрать приставной внешний дымоход. Он состоит из вертикальной закрепленной трубы, которая соединяется с патрубком котла посредством тройника. Если дом деревянный, то монтаж дымовой трубы в местах прохождения сквозь стену или перекрытия должен выполняться с соблюдением техники пожарной безопасности.

Методика установки дымохода такова:

1. В перегородке вырезают квадратное отверстие, по размеру превосходящее сечение трубы дымохода на 38 см с каждой стороны. Так, при сечении канала трубы в 100 мм и толщине утепляющего слоя в 5 см размер отверстия будет равен 100+380×2=860 мм.
2. Монтируют в проем оцинкованный короб – это будет проходной узел.
3. Сквозь короб пропускают сэндвич трубу, а пустоты заполняют базальтовой ватой.
4. Фиксируют внешнюю крышку узла.

В домах, сложенных из кирпича и пеноблока, дымовую трубу монтируют в стальную гильзу с уплотнителем.

Во время монтажа системы отопления с твердотопливным котлом необходимо соблюдать ряд требований к дымоходным каналам:

• минимальная высота дымохода (от колосниковой решетки до козырька) – 5 метров, причем в ней может быть не более трех поворотов;
• стыковку отдельных секций трубы производят так, чтобы осадки стекали снаружи трубы, а скопившийся конденсат – внутри;
• горизонтальный отрезок дымохода следует устанавливать со слабым уклоном в сторону котла;
• внизу дымохода должен быть предусмотрен сборник для конденсата и ревизионный люк;
• кровельный карниз можно обойти, если установить на дымоходе два колена с уклоном по 30º;
• крепление трубы кронштейнами нужно производить так, чтобы они не приходились на стыки секций;
• сверху на дымовую трубу монтируют флюгер или конусовидный колпак.

Обратите внимание, что оголовок дымохода должен находиться выше зоны ветрового подпора крыши данного или соседнего дома, чтобы тяга была устойчивой.

Подключение твердотопливного котла к системе

После того как монтаж твердотопливного котла своими руками будет завершен, а дымовая труба займет свое место, можно переходить непосредственно к подключению оборудования к общей системе. Главное, о чем следует помнить – в работающий котел, особенно если в нем чугунный теплообменник, не должна подаваться холодная вода. В противном случае из-за перепада температур на стенках топки образуется липкий конденсат, который смешается с сажей. Он будет снижать эффективность котла, а отчистить его достаточно сложно.

В связи с этим, требования к установке твердотопливного котла предусматривают типовую схему обвязки с байпасом и трехходовым клапаном. Его выставляют на фиксированную температуру в 50-55º, так что теплоноситель будет двигаться по малому кругу до тех пор, пока его температура не достигнет нужных показателей, после чего клапан начнет его постепенно разбавлять холодным потоком из отопительного контура.

Стоит отметить, что при обвязке пеллетных котлов особое внимание нужно уделить подключению горелки и автоматики. Нередко изделия европейских брендов оборудованы автоматическими системами пожаротушения, подключенными к центральному водопроводу. Поэтому, чтобы разобраться, как правильно установить твердотопливный котел пеллетного типа, стоит проконсультироваться с представителем фирмы производителя.

Для подключения котла понадобится также установка расширительного бачка, запорной арматуры и циркуляционного насоса. После этого контур заполняют водой и нагнетают в нем давление в 1 Бар. По завершении работ для проверки работоспособности выполняют пробный запуск системы.

Выводы

Итак, сам по себе процесс монтажа твердотопливного котла не представляет сложностей, не требует предварительных согласований и не имеет жестких ограничений. Тем не менее в процессе работы придется учесть много тонкостей, да и труд это нелегкий. Если вы не уверены в своих навыках, отдельные работы, например, обвязку, можно перепоручить профессионалам.

Монтаж и установка твердотопливного котла отопления – пошаговое руководство

Подключаем твердотопливный котёл к системе отопления: проблемы и их решение

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. При помощи теплоаккумулятора 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 схемы обвязок 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 расширительного бачка мембранного типа 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: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/razvodka-otopitelnoj-sistemy/zakrytaya-sistema-otopleniya.html.

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, именуемую байпасом, 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.

Установка циркуляционного агрегата на обратке необходима ещё и в целях безопасности. При закипании воды в котле возможно образование пара, попадание которого в центробежный насос чревато полным прекращением движения жидкости, что может привести к аварии. Если же прибор будет установлен на входе в теплогенератор, то он сможет обеспечивать циркуляцию теплоносителя даже при возникновении нештатных ситуаций.

Подключение через коллекторы

В случае если к твердотопливному котлу требуется подключить несколько параллельных веток с радиаторами, водяной тёплый пол и т. д., то требуется балансировка контуров, иначе теплоноситель пойдёт по пути наименьшего сопротивления, а остальные участки системы останутся холодными. С этой целью на выходе из отопительного агрегата устанавливают один или несколько коллекторов (гребёнок) – распределительных устройств с одним входом и несколькими выходами. Монтаж гребёнок открывает широкие возможности для подключения нескольких циркуляционных насосов, позволяет подавать к потребителям тепловой агент одинаковой температуры и регулировать его подачу. Единственным минусом обвязки этого типа можно считать усложнение конструкции и повышение стоимости отопительной системы.

Коллекторная обвязка твердотопливного котла

Отдельным случаем коллекторной обвязки является подключение с гидрострелкой. Её отличие от обычного коллектора заключается в том, что это устройство выступает своего рода посредником между отопительным котлом и потребителями. Выполненная в виде трубы большого диаметра, гидрострелка устанавливается вертикально и подключается к входному и напорному патрубкам котла. При этом врезку потребителей делают на различной высоте, что позволяет подобрать оптимальную температуру для каждого контура.

Установка аварийных и регулировочных систем

Аварийные и регулировочные системы служат нескольким целям:

• защита системы от разгерметизации в случае неконтролируемого повышения давления;
• регулировка температуры отдельных контуров;
• защита котла от перегрева;
• предотвращение конденсационных процессов, связанных с большим перепадом температуры подачи и обратки.

Для решения задач безопасности системы в схему обвязки вводят предохранительный клапан, аварийный теплообменник или контур естественной циркуляции. Что же касается вопросов регулирования температуры теплового агента, то в этих целях применяют термостатические и управляемые клапаны.

Обвязка с трёхходовым клапаном

Устройство трёхходового смесительного клапана

Твердотопливный котёл является отопительным агрегатом периодического действия, поэтому он подвергается опасности коррозии из-за конденсата, который выпадает на его стенках во время разогрева. Связано это с попаданием слишком холодного теплоносителя из обратки в теплообменник отопительного агрегата. Устранить опасность этого фактора можно при помощи трёхходового клапана. Это устройство представляет собой регулируемый вентиль с двумя входами и одним выходом. По сигналу с датчика температуры трёхходовой клапан открывает канал подачи горячего теплоносителя на вход котла, препятствуя возникновению точки росы. Как только отопительный агрегат войдёт в рабочий режим, подача жидкости по малому кругу прекращается.

Схема обвязки с трёхходовым клапаном

Довольно распространённой ошибкой является монтаж центробежного насоса до трёхходового вентиля. Естественно, при закрытом клапане ни о какой циркуляции жидкости в системе не может быть и речи. Правильно будет устанавливать помпу после регулировочного устройства.

Трёхходовой клапан можно использовать и для регулировки температуры теплового агента, поступающего к потребителям. В этом случае устройство настраивают на работу в другую сторону, подмешивая холодный теплоноситель из обратки в подачу.

Схема с буферной ёмкостью

Схема системы отопления с буферной ёмкостью

Низкая управляемость твердотопливных котлов требует постоянного контроля за количеством дров и тягой, что значительно снижает удобство при их эксплуатации. Загружать больше топлива и при этом не переживать по поводу возможного закипания жидкости позволит монтаж буферной ёмкости (теплоаккумулятора). Это устройство представляет собой герметичный бак, отделяющий отопительный агрегат от потребителей. Благодаря большому объёму, буферная ёмкость может накапливать избыточное тепло и по мере необходимости отдавать его радиаторам. Отрегулировать температуру жидкости, поступающей из теплоаккумулятора, поможет узел смешивания, который использует всё тот же трёхходовой клапан.

Элементы обвязки, обеспечивающие безопасность отопительной системы

Обвязка с аварийным контуром

Кроме предохранительного клапана, о котором говорилось выше, защита отопительного агрегата от перегрева решается при помощи аварийного контура, по которому в теплообменник подаётся холодная вода из водопровода. В зависимости от конструкции котла подача охлаждающей жидкости может осуществляться непосредственно в теплообменник или специальный змеевик, установленный в рабочей камере агрегата. К слову, именно последний вариант является единственно возможным для систем с залитым антифризом. Подача воды осуществляется при помощи трёхходового вентиля, которым управляет датчик, установленный внутри теплообменника. Сброс «отработанной» жидкости происходит по специальной магистрали, соединённой с канализацией.

Схема с подключением бойлера косвенного нагрева

Схема с подключением бойлера косвенного нагрева

Обвязка с подключением бойлера для горячего водоснабжения может применяться для отопительных систем всех типов. Для этого специальную теплоизолированную ёмкость (бойлер) подключают к водопроводу и системе ГВС, а внутри водонагревателя устанавливают змеевик, который врезают в магистраль подачи теплового агента. Проходя по этому контуру, горячий теплоноситель отдаёт тепло воде. Нередко бойлер косвенного нагрева оснащают ещё и ТЭНами, благодаря которым появляется возможность получать горячую воду в тёплое время года.

Трёхходовый клапан может быть использован и в схеме обвязки бойлера косвенного нагрева. Более подробно об этом читайте в нашем материале: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/obvyazka-bojlera-kosvennogo-nagreva.html.

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 принудительную 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 для расширительного бачка 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: https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotelnaya/kotelnaya-v-chastnom-dome.html.

Монтаж и подключение твердотопливного теплогенератора

После проведения всех необходимых расчётов и подготовки оборудования и материалов приступают к монтажу.

1. Устанавливают на место, выравнивают по уровню и крепят отопительный агрегат, после чего к нему подключают дымоход.
2. Крепят радиаторы отопления, устанавливают теплоаккумулятор и расширительный бак.
3. 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.

Монтаж отдельных насосов на котловом и теплообменном контуре сможет решить проблему утечки тепла через котёл при его остывании

Обратите внимание! На трубопроводах, которые подключаются к устройствам защиты, запорная арматура не устанавливается. На этих участках должно быть как можно меньше соединений.

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.

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.

• Автор: Виктор Каплоухий

Благодаря разносторонним увлечениям пишу на разные темы, но самые любимые — техника, технологии и строительство. Возможно потому, что знаю множество нюансов в этих областях не только теоретически, вследствие учебы в техническом университете и аспирантуре, но и с практической стороны, так как стараюсь все делать своими руками.

Источник https://eurosantehnik.ru/varianty-sxem-obvyazki-tverdotoplivnogo-kotla.html

Источник https://teplospec.com/tverdotoplivnoe-otoplenie/montazh-i-ustanovka-tverdotoplivnogo-kotla-otopleniya-poshagovoe-rukovodstvo.html

Источник https://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/podklyuchaem-tverdotoplivnyj-kotyol-k-sisteme-otopleniya-problemy-i-ix-reshenie.html