Как делается обвязка котла отопления

Главная / Твердотопливные котлы

Правильность обвязки твердотопливного котла влияет на КПД его работы и эксплуатационный срок. Поэтому при выборе оптимальной схемы необходимо учитывать массу нюансов и особенностей. В таком случае оборудование будет работать эффективно и долго.

Все схемы обвязки твердотопливных котлов

Существует большое количество схем подключения котлов, которые подходят для разных условий использования. Под каждое жилище разрабатывается индивидуальный проект, в котором указываются важные позиции систем с учетом регламентированных требований.

Закрытая система

При желании организовать доступную, но надежную схему обвязки твердотопливного котла с бойлером закрытый вариант может стать наиболее подходящим. Он функционирует за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя и обладает следующими плюсами:

1. Простота и доступность монтажа контура.
2. Отсутствие сложностей в самостоятельном обслуживании.
3. Большой срок службы.
4. Защита труб от коррозийных процессов.

К недостаткам относят невозможность отслеживания температуры и снижение показателей КПД из-за естественной циркуляции теплоносителя.

Схема с закрытой системой

Закрытая схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором предотвращает негативное воздействие кислорода и лишает владельцев постройки необходимости постоянно следить за объемом воды. При обустройстве подобной системы следует придерживаться таких правил:

1. В резервуаре должно вмещаться не меньше 10% объема теплоносителя.
2. На подающей трубе нужно установить предохранительный клапан.
3. Самую верхнюю точку оборудования снабжают воздухоотводчиком.

Элементы из группы безопасности, к которым относится воздухоотводчик и клапан, покупаются дополнительно — только флагманские котлы имеют их в базовом комплекте. Задача предохранительного клапана заключается в сбрасывании теплоносителя при превышении показателей давления выше допустимого уровня. Нормальное значение составляет 1,5-2 атм. Срабатывание аварийного клапана происходит при достижении отметки в 3 атм.

Еще производится обвязка котла на твердом топливе с установкой насоса. Такой вариант отличается высокой теплоотдачей жидкости, что поднимает значения КПД и делает систему энергоэффективной. Расход энергии для нагрева жидкости снижается, а необходимость монтажа труб большого диаметра исключается, поскольку гидросопротивляемость преодолевается за счет работы насоса. По мере нагревания теплоноситель не испаряется, т.к. он находится в герметичной мембране. Закрытый вариант обвязки защищает оборудование от коррозии и увеличивает его эксплуатационный срок.

Из минусов выделяют зависимость системы от источника электроэнергии и дороговизну монтажа. При этом провести работы по установке своими руками не удастся.

Открытая система с естественной циркуляцией

Устройство котлов длительного горения (КДГ) с откр. схемой обвязки пользуется особым спросом. Это объясняется тем фактом, что даже при резких скачках температурных значений или давления оборудование продолжает работать без потери герметичности. При этом эффективность работы не зависит от электроснабжения, поскольку в котел погружается твердотопливный материал.

Из недостатков открытой схемы подсоединения твердотопливного котла выделяют:

1. Проникновение воздуха в трубы, что способствует развитию коррозии на их внутренней поверхности. Чтобы защитить систему от негативного воздействия кислорода, в расширительный резервуар помещается минеральное масло.
2. Стремительное испарение теплоносителя, поэтому его запас нужно постоянно пополнять.
3. Неравномерное распределение температуры в разных точках контура.

Но несмотря на ряд минусов, открытая схема монтажа дровяного или пеллетного котла пользуется популярностью. Это оправдывается простотой ее обустройства и доступной стоимостью.

Схема предусматривает наличие следующих элементов:

1. Термометры. Кроме встроенных производителем датчиков, нужно установить дополнительные на трубах обработки и подачи.
2. Обратный клапан.
3. Расширительный резервуар.

При обвязке полипропиленом нужно размещать вход трубы на 0,5 м ниже расположения радиаторов, чтобы обеспечить свободную циркуляцию теплоносителя. Прямая(подача) и обратка трубы фиксируются под определенным углом. Еще необходимо провести некоторые расчеты для оценки гидродинамического сопротивления со всех сторон, а также попытаться сократить количество армированных элементов.

Эффективная и бесперебойная работа оборудования зависит от места монтажа расширительного резервуара — его размещают в наивысшей точке отопительного контура.

Система с принудительной циркуляцией

Обвязывая котел «Стропува» или любую другую модель, необходимо рассмотреть вариант схемы с принудительной циркуляцией воды. Она предусматривает установку насосного оборудования на трубопроводе подачи или обратки, из-за чего интенсивность движения жидкости повышается. Так, при естественной циркуляции скорость составляет всего 0,1-0,3 м/с, а при наличии насоса — 0,7-1 м/с, что способствует появлению многих преимуществ:

1. Возможность уменьшения диаметра труб.
2. Сокращение времени прогрева радиаторов, отсутствие инерционности.
3. Удобные варианты прокладки труб, большая протяженность магистралей при соблюдении оптимального давления.
4. Минимальные уклоны трасс, поскольку движение выполняется за счет работы насоса.
5. Возможность монтажа расширительного резервуара в котельной.

Существуют и другие плюсы, включая возможность взаимодействия с системой теплый пол. Из недостатков выделяют энергозависимость, т.к. насос работает на основе электрической энергии.

Для защиты оборудования от отключения или взрыва необходимо обустроить группу безопасности, куда входят предохранительные клапаны, средства бесперебойного питания и генераторы.

Еще к минусам принудительных схем относят периодический шум. Но такие недостатки перекрываются широким выбором схем отопления, к которым относится:

1. Однотрубный вариант.
2. Двухконтурный (Система Тихельмана).
3. Коллекторный.
4. Теплые полы.

Обвязка котла с трехходовым клапаном: порядок и схема.

Поскольку твердотопливные котлы работают не постоянно, а периодически, они постоянно подвергаются воздействию влаги в виде конденсата, что приводит к коррозийным процессам. Остывшая вода из обратки передается теплообменнику и оседает на его стенках. Чтобы предотвратить негативные последствия, можно задействовать трехходовой клапан.

Это обычный регулируемый вентиль с 2 входами и 1 выходом. Получая соответствующий сигнал, клапан выполняет открытие канала подачи и исключает появление точки росы. При запуске системы циркуляция теплоносителя по маленькому кругу приостанавливается.

Трехходовые клапаны могут задействоваться и для изменения температуры теплоносителя, который отправляется к потребителю. В таком случае оборудование настраивается на работу в противоположную сторону, когда холодный теплоноситель из обратной трубы перемещается в подающую.

Система с трехходовым клапаном обеспечивает эффективный прогрев жидкости в бойлере в случае неработоспособности или планового отключения радиаторов. При повышении температуры до нужных значений клапан снова вступает в работу и возвращает теплоноситель в систему отопления. Если бойлер используется ежедневно и круглогодично, этот вариант обвязки окажется высокоэффективным.

Схема с буферной емкостью

Из-за плохой управляемости котлов хозяевам нужно постоянно следить за объемами топлива и интенсивностью тяги, что вызывает ряд проблем при их использовании. Чтобы погружать больше дров и не беспокоиться по поводу риска закипания теплоносителя, можно установить буферную емкость (теплоаккумулятор).

Буфер-это герметичный резервуар, который отделяет агрегат от пользователей. За счет большого объема емкость может собирать избыточную тепловую энергию и перемещать ее непосредственно к радиаторам. Для регулировки температуры задействуется узел смешивания, работающий на базе трехходового клапана.

Обвязка с бойлером

Обвязка котла полипропиленом с бойлером косвенного нагрева подходит для разных видов систем отопления. Для реализации такой схемы бойлер «Майбес» (или любой другой) соединяется с  системами отопления и ГВС, а в водонагревателе размещается змеевик для эффективной подачи теплоносителя в магистраль.

После прохождения по отопительному контуру горячий теплоноситель передает тепловой потенциал воде. В некоторых случаях резервуар оснащается ТЭНами, позволяющими иметь доступ к ГВС в теплый период года.

Выполняя монтаж твердотопливного котла своими руками, необходимо придерживаться такой инструкции:

1. Подготавливают место монтажа бойлера.
2. Организовывают разводку, отмечая соответствующими цветами источники горячей и холодной жидкости.
3. Фиксируют тройник и сбрасывающий клапан, тщательно покрывая все зазоры герметиком.
4. Прикручивают краны воды.
5. Подключают оборудование к электроснабжению и закрепляют термостат с автоматикой.
6. Выбирают режим нагрева.
7. Проверяют систему на работоспособность.

При соблюдении общих советов монтажные работы будут безошибочными.

Коллекторная схема

Если котел будет оснащаться несколькими параллельными ветками с радиаторным оборудованием, системой теплого пола и прочими устройствами, понадобится выполнить балансировку контуров. В противном случае жидкость будет перемещаться по пути наименьшего сопротивления. Чтобы реализовать ее, необходимо задействовать специальные распределительные устройства с 1 входом и несколькими выходами — коллекторы.

Использование этих деталей расширяет возможности подключения циркуляционного оборудования и позволяет поставлять тепловой агент с одинаковой температурой. Минусом подобной обвязки считается более сложная конструкция и дороговизна оборудования.

Иногда котел обвязывается гидрострелкой, которая становится посредником между котлом отопления и владельцами помещения. Гидравлическая конструкция размещается вертикальным образом и соединяется с входным и напорным патрубками. При этом врезка выполняется на любой высоте.

Схема подключения теплоаккумулятора к твердотопливному котлу

Среди большого количества схем подключения вариант монтажа теплоаккумулятора для ТТ-котла пользуется большим спросом.

С помощью этого способа можно уменьшить расходы на отопление и снизить напряжение при пиковых нагрузках. Чтобы система работала долго и качественно, важно правильно выбрать оборудование, руководствуясь личными требованиями и регламентом.

Еще необходимо составить проект обвязки, где будут указаны базовые места размещения рабочих узлов.

Как удешевить обвязку

Чтобы удешевить обвязку, можно применить трехходовой клапан с упрощенной конструкцией, который не нуждается в подключении накладного термодатчика и термоголовки. В нем установлен термостатический элемент, который настроен на рабочий режим с фиксированным значением +55…+60°C.

Использование такой детали позволяет снизить стоимость обвязки ТТ-котла, но лишает потребителей возможности регулировки температуры термоголовкой.

Еще можно подключить 2 агрегата, которые работают на разном топливе:

1. Дровах или природном газе.
2. За счет электричества.

Подключение буферного резервуара с обвязкой медными или полипропиленовыми трубами (специалисты рекомендуют выбирать варианты с медью) позволяет одновременно обслуживать разные системы в доме: радиаторы, теплый пол, бойлер. Однако подобный вариант требует больших вложений и используется редко.

От того, насколько правильно сделана обвязка твердотопливного котла, зависит эффективность его дальнейшей работы и срок службы. В эксплуатации дровяные и угольные теплогенераторы отличаются от агрегатов на других видах топлива, потому требуют особого подхода.

Предлагается подробно рассмотреть, как после монтажа отопительной разводки подключить котел на твердом топливе, в том числе – своими руками. Описание различных схем подключения ТТ-котла к системе отопления  вы сможете найти в данном материале.

В чем отличие твердотопливных котлов

Помимо сжигания различных видов твердого топлива, теплогенераторы имеют ряд отличий от остальных источников тепла. Эти особенности нужно воспринимать как данность и всегда учитывать при обвязке твердотопливного котла с системой водяного отопления. В чем они заключаются:

1. Высокая инерционность. На данный момент не существует способов резко потушить разгоревшееся твердое топливо в камере сжигания.
2. Образование конденсата в топливнике во время прогрева. Особенность проявляется из-за поступления в котловой бак теплоносителя с низкой температурой (ниже 50 °С).

Примечание. Явление инерционности отсутствует только у одного вида агрегатов на твердом топливе – пеллетных котлов. В них имеется горелка, куда древесные гранулы подаются дозировано, после прекращения подачи пламя угасает почти сразу же.

Инерционность создает опасность перегрева водяной рубашки отопителя, вследствие чего теплоноситель в ней вскипает. Образуется пар, который создает высокое давление, разрывающее корпус агрегата и часть подающего трубопровода. Как результат, в помещении топочной много воды, куча пара и непригодный к дальнейшей эксплуатации твердотопливный котел.

Подобная ситуация может возникнуть, когда обвязка теплогенератора выполнена неправильно. Ведь на самом деле нормальный режим работы дровяных котлов – максимальный, именно в это время агрегат выходит на свой паспортный КПД. Когда термостат реагирует на достижение теплоносителем температуры 85 °С и прикрывает воздушную заслонку, горение и тление в топке еще продолжается. Температура воды повышается еще на 2—4 °С, а то и больше, прежде чем ее рост остановится.

Во избежание превышения давления и последующей аварии, в обвязке твердотопливного котла всегда участвует важный элемент – группа безопасности, подробнее о ней будет сказано ниже.

Другая неприятная особенность работы агрегата на дровах – появление конденсата на внутренних стенках топливника из-за прохождения через водяную рубашку еще не разогретого теплоносителя. Этот конденсат – вовсе не божья роса, поскольку представляет собой агрессивную жидкость, от которой быстро корродируют стальные стенки камеры сжигания. Потом смешавшись с пеплом, конденсат превращается в липкую субстанцию, отодрать ее от поверхности не так легко. Проблема решается установкой смесительного узла в схему обвязки твердотопливного котла.

Владельцам теплогенераторов с чугунными теплообменниками, не боящимися коррозии, рано вздыхать с облегчением. Их может ожидать другая беда – возможность разрушения чугуна от температурного шока. Представьте, что в частном доме на 20—30 минут отключили электроэнергию и циркуляционный насос, прогоняющий воду через твердотопливный котел, остановился. За это время вода в радиаторах успевает остыть, а в теплообменнике – нагреться (из-за той же инерционности).

Появляется электричество, включается насос и направляет в разогретый котел остывший теплоноситель из закрытой системы отопления. От резкого перепада температур у теплообменника случается температурный шок, чугунная секция дает трещину, на пол бежит вода. Отремонтировать весьма сложно, заменить секцию удается не всегда. Так что и при таком раскладе узел подмеса предотвратит аварию, о чем будет сказано далее.

Аварийные ситуации и их последствия описаны не с целью напугать пользователей твердотопливных котлов или побудить их к покупкам ненужных элементов схем обвязки. Описание основано на практическом опыте, который необходимо учитывать всегда. При правильном подключении теплового агрегата вероятность подобных последствий чрезвычайно низка, почти такая же, как у теплогенераторов на других видах топлива.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак — он должен подключаться к обратной линии отопительной системы перед насосом (по направлению течения воды).

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и применяется с любыми котлами на твердом топливе, в том числе — пеллетными. Вы можете найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Способ защиты от выпадения влаги в топке подробно рассматривается на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры. Если вы поставили шаровой кран для отсечения и ремонта деталей группы, снимите со штока рукоятку.

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Важный нюанс. В паре с 3-ходовым вентилем ставится специальная головка с датчиком и капилляром, рассчитанная на регулирование температуры воды в определенном диапазоне (например, 40…70 или 50…80 градусов). Обычная радиаторная термоголовка не подойдет.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар.

Насос неспособен перекачивать газы, поэтому при заполнении камеры паром крыльчатка остановится, циркуляция теплоносителя прекратится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки.  В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Вариант обвязки с буферной емкостью

Наличие буферной емкости крайне желательно для работы котла на твердых видах топлива и вот почему. Чтобы агрегат функционировал эффективно и производил тепло с заявленным в паспорте КПД (от 75 до 85% у разных типов), он должен действовать на максимальном режиме. Когда прикрывается воздушная заслонка с целью замедлить горение, в топке наблюдается недостаток кислорода и КПД сжигания дров снижается. При этом возрастают выбросы в атмосферу угарного газа (СО).

Для справки. Именно из-за выбросов в большинстве европейских стран запрещается эксплуатировать твердотопливные котлы без буферной емкости.

С другой стороны, при максимальном горении температура теплоносителя в современных теплогенераторах достигает 85 °С, а одной закладки дров хватает всего часа на 4. Это не устраивает многих владельцев частных домов. Решение проблемы – поставить буферную емкость и включить ее в обвязку ТТ-котла таким образом, чтобы она служила баком-аккумулятором. Схематично это выглядит так:

Когда топка горит вовсю, буферная емкость накапливает тепло (на техническом языке – загружается), а после затухания отдает его в отопительную систему. Для управления температурой теплоносителя, подающегося в радиаторы, с другой стороны от бака-аккумулятора тоже ставится трехходовой смесительный клапан и второй насос. Теперь вовсе не обязательно бегать к котлу каждые 4 часа, ведь после затухания топки обогрев дома какое-то время будет обеспечивать буферная емкость. Как долго – зависит от ее объема и температуры нагрева.

Справка. На основании практического опыта вместительность теплоаккумулятора можно определить так: на частный дом площадью 200 м² понадобится бак объемом не менее 1 м³.

Есть парочка важных нюансов. Чтобы схема обвязки благополучно работала, нужен твердотопливный котел, чьей мощности хватит на одновременное отопление и загрузку буферной емкости. Значит, потребуется мощность в 2 раза выше расчетной. Другой момент – подбор производительности насосов таким образом, чтобы расход в котловом контуре немного превышал количество протекающей воды в контуре отопительном.

Интересный вариант стыковки ТТ-котла с самодельным буферным резервуаром (он же — бойлер косвенного нагрева) без насоса продемонстрирован нашим экспертом в видеосюжете:

Совместное подключение двух котлов

Для повышения комфорта отопления частного дома многие хозяева устанавливают два и более источника тепла, работающие на разных энергоносителях. На данный момент наиболее актуальны сочетания котлов на:

• природном газе и дровах;
• твердом топливе и электричестве.

Соответственно, газовый и твердотопливный котел надо подключить таким образом, чтобы второй автоматически замещал первый после сжигания очередной порции дров. Такие же требования выдвигаются и к обвязке электрокотла с дровяным. Это сделать достаточно просто, когда в схеме обвязки участвует буферная емкость, поскольку она одновременно играет роль гидрострелки, что и показано на рисунке.

Совет. Информацию о расчете объема буферного резервуара вы найдете в отдельной публикации.

Как видите, благодаря наличию промежуточного бака-аккумулятора 2 разных котла могут обслуживать сразу несколько распределительных контуров отопления – батареи и теплые полы, и вдобавок загружать бойлер косвенного нагрева. Но теплоаккумулятор с ТТ-котлом ставят далеко не все, поскольку это недешевое удовольствие. На этот случай существует простая схема, причем ее можно смонтировать своими руками:

Примечание. Схема справедлива как для электрического, так и для газового теплогенератора, работающего вместе с твердотопливным.

Здесь основным источником тепла является дровяной отопитель. После прогорания закладки дров температура воздуха в доме начинает падать, что регистрирует датчик комнатного термостата и тут же включает нагрев электрокотлом. Без новой загрузки дров температура в подающей трубе снижается и накладной механический термостат отключает насос твердотопливного агрегата. Если спустя какое-то время его разжечь, то все произойдет в обратном порядке. Подробно об этом способе совместного подключения рассказано на видео:

Обвязка методом первичных и вторичных колец

Существует еще один способ совместной обвязки твердотопливного котла с электрическим для обеспечения большого числа потребителей. Это  метод первичных и вторичных колец циркуляции, который предусматривает гидравлическое разделение потоков, но без использования гидрострелки. Также для надежной работы системы требуется минимум электроники, а контроллер не нужен вообще, невзирая на кажущуюся сложность схемы:

Хитрость в том, что все потребители и котлы подсоединяются к одному первичному кольцу циркуляции как подающим трубопроводом, так и обратным. За счет малого расстояния между подключениями (до 300 мм) перепад давлений выходит минимальным по сравнению с напором насоса главного контура. Благодаря этому движение воды в первичном кольце не зависит от работы насосов колец вторичных. Меняется лишь температура теплоносителя.

Теоретически в главный контур может быть включено сколько угодно источников тепла и вторичных колец. Главное, верно подобрать диаметры труб и производительность насосных агрегатов. Фактическая производительность главного кольцевого насоса должна превышать расход в самом «прожорливом» вторичном контуре.

Чтобы этого добиться, необходимо выполнить гидравлический расчет и только потом удастся верно подобрать насосы, так что без помощи специалистов обычному домовладельцу не обойтись. Кроме того, надо увязать работу твердотопливного и электрического котлов путем установки отключающих термостатов, о чем рассказано в следующем видео:

Заключение

Как вы могли убедиться, правильно сделать обвязку котла на твердом топливе не так уж просто. К вопросу надо отнестись ответственно и перед выполнением работ по монтажу и подключению дополнительно проконсультироваться со специалистом, чья квалификация не вызывает сомнений. Например, с таким, кто дает пояснения в представленных видеороликах.

В холодное время года никак не обойтись без отопления. В домах, где отсутствует централизованное теплоснабжение, применяются различные котлы. Отопительные приборы могут работать на газе, твердом топливе и за счет электричества.

Оборудование, работающее на твердом топливе, имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами, например, электрическими приборами. При обвязке твердотопливного котла отопления (ТТКО) оснащение предохранительной арматурой и циркуляционными насосами не является обязательным.

Особенности работы твердотопливного котла

Как и любое другое оборудование, данный вид нагревателя имеет свои плюсы и минусы.

Положительные стороны:

1. Не требуют подключения к сети электроснабжения, то есть считаются автономными системами.
2. Доступная цена оборудования.

Принимая во внимание низкую стоимость топлива, использование данного вида котлов считается экономически обоснованным.

К минусам можно отнести следующие:

1. Требуется противопожарная защита прилегающих к агрегату поверхностей.
2. Управление процессом горения довольно сложное.
3. Отсутствие автоматической подачи топлива, хотя при желании этот вопрос можно решить.
4. Желательно обеспечение низкой влажности в помещении, где хранится твердое топливо.

Принцип работы ТТКО прост: при сгорании в топке дрова или другое сырье выделяют некоторое количество тепла, которое, в свою очередь, нагревает воду, циркулирующую в трубопроводах. Образующиеся при этом продукты горения, удаляются из оборудования через специальные устройства: газы — через дымоход, минеральная часть (зола и сажа) — через зольник и сажесборник.

Назначение обвязки

Для ТТК, как и для других типов оборудования, важно правильно объединить в единую систему все компоненты и подключить периферию.

Обвязка ТТКО выполняет следующие функции:

1. Снижение негативного воздействия на окружающих при возникновении любой аварийной ситуации.
2. Равномерное распределение выделяемого тепла по всему контуру системы отопления.
3. Сведение фактора периодичности в работе ТТКО, связанной с неравномерностью горения топлива.

Все перечисленные моменты приводят к увеличению безопасности и эффективности работы котла.

Из каких элементов состоит обвязка

Для всех отапливаемых строений единой схемы подключения и комплектации оборудования попросту не существует. Поэтому перед началом монтажа отопления в доме выполняется индивидуальный проект.

Перечень обязательных элементов, которые должны присутствовать в обвязке:

1. Котел.
2. Радиаторы или батареи.
3. Расширительный бачок.
4. Трубы (чугун, медь, сталь, полипропилен).
5. Фитинги и арматура (в том числе краны Маевского и манометры).
6. Циркуляционный насос (если принудительное движение теплоносителя).
7. Обводные линии.
8. Термостат.

Правила обвязки котла

Для эффективной и надежной работы системы отопления в целом, следует правильно обвязывать ТТКО.

Необходимо учитывать несколько важных пунктов:

1. Во избежание образования конденсата следует обеспечить разницу температур между подачей и обраткой не более 20 °С.
2. Установка манометров позволит контролировать давление в пределах, указанных в инструкциях к оборудованию и нормативных документах.
3. Для обеспечения максимальной эффективности следует обеспечить герметичность соединений.
4. В элементах обвязки не допускается использование горючих материалов.
5. Для того, чтобы избежать образования накипи и засорения трубопроводов, приводящего к выходу из строя оборудования, необходимо следить за чистотой теплоносителя.
6. Если строение выше одного этажа, следует использовать принудительную циркуляцию теплоносителя.

Типовые схемы обвязки

Для правильной обвязки отопления необходимо разработать индивидуальный проект, поскольку каждое жилое помещение и котельная индивидуальны, хотя имеют ряд схожих черт. Такие проекты основываются на типовых схемах, отражающих общие для всех, принципиальные позиции монтажа систем в различных условиях.

Система открытого типа с естественной циркуляцией

Такая схема, по-другому гравитационная, является наиболее распространенной. Имеет свои преимущества и недостатки.

Положительные стороны:

1. Эффективная работа.
2. Простота монтажа.
3. Относительно низкая стоимость.
4. Высокая безопасность.
5. Автономность.

Так как вода при нагревании имеет свойство расширяться, при гравитационной схеме обязательна установка расширительного бака, собирающего излишки теплоносителя.

Отрицательные стороны:

1. Сложность в управлении.
2. Необходимость в постоянном контроле системы.
3. Повышенный расход топлива.

В открытой системе ввод обратки в котел должен быть ниже радиаторов минимум на 0,5 метра.

Закрытая система с естественным движением теплоносителя

В отличие от открытой, здесь необходимо установить мембранный бак на обратном трубопроводе. Для эффективного функционирования его размер должен превышать на 10 % объем теплоносителя в целом по системе.

Для возможности сброса излишнего давления из трубопроводов (более 2 атм.) следует установить предохранительный клапан, подключив его к канализации.

Система с принудительной циркуляцией

Система с принудительной циркуляцией отличается тем, что имеет в своем составе насос. Это обеспечивает равномерность температуры на всех участках. Кроме того, применение циркуляционного оборудования позволяет минимизировать уклоны трубопроводов.

Для сохранения работоспособности отопления в случаях посадки напряжения или поломки насосов необходимо предусматривать обводные линии в обход оборудования. Циркуляционный насос устанавливается на обратке из соображений безопасности, а также повышения степени надежности и долговечности работы.

Схема с буферной емкостью

Схема обвязки твердотопливного котла отопления с теплоаккумулятором применяется для поддержания постоянной температуры в системе (ТТК плохо управляются, требуя неустанного контроля за количеством топлива и тягой) и во избежание закипания рабочей жидкости.

Теплоаккумулятор представляет собой герметично выполненный бак, установленный между котлом и потребителем. Принцип работы устройства заключается в том, чтобы аккумулировать избыток тепла в собственном объеме, отдавая его в систему при необходимости.

Температура теплоносителя регулируется посредством узла смешения, представляющего собой трехходовой клапан с датчиком температуры.

Обвязка с трехходовым клапаном

Для дополнительной защиты отопительного котла от перегрева предусматривается контур для аварийной подачи холодной воды в теплообменник либо в установленный внутри оборудования специальный змеевик.

Работа данного узла осуществляется благодаря оборудованию трехходовым вентилем и датчиком температуры внутри теплообменного аппарата. Сброс нагретой воды происходит в канализацию.

С установкой бойлера косвенного нагрева

Обвязка твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева подходит для любой схемы подключения. Бойлер служит для нагрева холодной воды в целях горячего водоснабжения.

Подключение водонагревателя к системе происходит параллельно со всеми приборами, использующими горячую воду. Здесь важно помнить, что для увеличения эффективности его работы, следует предусмотреть трехходовой кран, перекрывающий отвод воды из агрегата, если та еще не нагрелась.

Коллекторная схема

Коллекторы служат для одновременного параллельного подключения нескольких веток отопления. Например, при подсоединении к одному агрегату теплого пола, радиаторов отопления на нескольких этажах (для каждого отдельная ветка) и т. д.

Несмотря на очевидное усложнение, использование коллекторов (гребенок) открывает широкие возможности для регулировки системы, повышения эффективности и надежности.

Для чего нужны аварийные и регулировочные системы

Обезопасить систему отопления позволяет включение в схему аварийных и регулировочных узлов.

Их назначение:

1. Защита от повышенного давления.
2. Терморегуляция.
3. Защита оборудования от излишков тепла.
4. Предотвращение образования конденсата.

Как подключаются

Для того, чтобы узлы качественно выполняли свое назначение, следует их правильно установить.

В аварийный узел входят:

1. Предохранительный клапан. Применяется для сброса избыточного давления. Устанавливается на выпуске подачи из котла.
2. Теплообменник. Используется для предотвращения перегрева котла. Устанавливается либо в конструкцию котла производителем, либо на трубе подачи горячей воды.
3. Байпас. Служит для предотвращения перегрева и вскипания теплоносителя. Должен быть установлен в узлах с насосами и вспомогательным оборудованием.

Регулировку работы системы осуществляет термостат (устанавливаемый на обратке) и регулятор давления. Они служат для поддержания постоянной температуры в системе и защиты от повышения давления.

Нюансы монтажа обвязки

Любая схема отопления, за исключением открытой, оборудуется кранами Маевского, которые устанавливают в наиболее высоких точках для удаления воздуха.

Для обеспечения работоспособности системы следует учитывать некоторые нюансы:

1. Поверхность под установку котла должна быть строго горизонтальной.
2. Размеры основания — величина агрегата + 10 %.
3. В любой системе отопления с котлом следует применять расширительный бак.
4. Предпочтительное подключение приборов — резьбовым соединением.
5. Присоединение отопительного агрегата следует осуществлять только с использованием стальных или медных труб.

Безопасная обвязка твердотопливного котла.

Видео

В этом видео рассмотрены возможные причины плохой работы твердотопливного нагревателя.

Похожие записиОтзывы и комментарии

Автономным источником теплоэнергии, используемым в индивидуальных строениях, часто является отопительный котел, работающий на одном из видов горючего: угле, газе или электричестве. Важную роль в организации обогрева играют трубы для котлов отопления, с помощью которых производится обвязка – сборка всех элементов в единую систему.

От типа трубных изделий во многом зависит трудоемкость монтажа, стоимость обустройства и эффективность отопительного комплекса. Поэтому к вопросу выбора труб стоит отнестись внимательно, согласны?

Мы расскажем вам, какими характеристиками обладают трубопроводы из разных материалов, обозначим параметры отопительной системы, которые обязательно надо учесть при проектировании магистрали, а также приведем практичные советы по монтажу инженерных коммуникаций.

Какие варианты труб можно использовать

При проведении работ по монтажу отопительного котла могут применяться элементы, выполненные из металлов и полимеров. При выборе следует обращать внимание на такие характеристики, как теплоизоляционные свойства, легкость в установке и эксплуатации, долговечность, а также стоимость изделий.

Исходя из суммы этих критериев, для выполнения обвязки применяются следующие виды труб.

Качественные, но дорогие изделия из меди

Медная обвязка встречается относительно редко, поскольку такие трубы стоят достаточно дорого, а также требуют особого мастерства при укладке.

В то же время выполненные из этого металла конструкции имеют ряд существенных преимуществ, а именно:

• хорошую теплоотдачу;
• устойчивость к коррозии и агрессивным веществам;
• стойкость к замерзанию;
• высокую теплостойкость.

Медь быстро и хорошо прогревается при минимальном количестве тепловой энергии, поэтому детали, выполненные из этого материала, будут постоянно выделять тепло в процессе транспортировки теплоносителя.

Медные трубы способны выдерживать значительно большие температуры, нежели пластиковые (до +300°С), при этом они практически не изменяются в размерах. Горячий теплоноситель может циркулировать и в стальных конструкциях, но в этом случае увеличивается риск коррозии

Трубы из этого металла стойко выдерживают воздействие окружающей среды. Со временем они могут лишь покрыться тонким слоем окисла, что совершенно не влияет на эксплуатационные характеристики.

В отличие от труб, выполненных из стали или полимеров, пластичные медные конструкции не разрываются при замерзании находящегося в них теплоносителя.

К недостаткам медных труб для отопления, относятся невозможность их применения для создания закрытых конструкций в штробах, а также уже упомянутая дороговизна.

Бюджетные изделия из стали

Еще одним распространенным вариантом являются изделия, выполненные из стали.

К их преимуществам относятся:

1. Высокая прочность, позволяющая легко переносить механические нагрузки.
2. Низкий температурный коэффициент линейного расширения, благодаря чему длина деталей остается неизменной даже при высоком нагреве.
3. Высокая теплопроводность, позволяющая эффективно производить теплоотдачу.

К недостаткам, прежде всего, относится склонность к коррозии, разрушающей металл, из-за чего подобные элементы требуется покрасить или покрыть антикоррозионным составом.

Недостатком стальных элементов является сложность в укладке, требующая специального оборудования и профессиональных умений. Изготовление конструкций из подобных элементов необходимо доверять специалистам

При выборе лучше отдать предпочтение стальным трубам из нержавейки: они стоят дороже, однако демонстрируют большую устойчивость к воздействию окружающей среды и лучшие рабочие характеристики.

Прочные и легкие полипропиленовые трубопроводы

Подобные изделия, сделанные из современных видов пластиков, получили широкое распространение благодаря множеству положительный сторон.

Основные преимущества:

1. Доступная стоимость: цены на подобные изделия значительно ниже, нежели на металлические аналоги.
2. Легкий вес. Такие элементы весят совсем немного, благодаря чему можно сэкономить силы и средства на их складирование, транспортировку и установку.
3. Простота монтажа. Пластиковые трубы легко собираются в готовые конструкции. С помощью специального паяльника даже неспециалист сможет быстро устроить обвязку.
4. Скорость циркуляции теплоносителя. В полипропиленовых трубах, даже если они имеют сложную форму, практически не образуются засоры. Это облегчает течение воды, скорость которой остается неизменной на протяжении всего срока эксплуатации (20-50 лет).
5. Хорошая устойчивость к высокому давлению. Это позволяет использовать пластиковые элементы даже при сложных условиях эксплуатации.

Основной недостаток PPR-труб – высокий показатель коэффициента теплового расширения, благодаря чему эти изделия при нагревании несколько увеличиваются в длину. Для противодействия этому явлению приходится принимать меры, устанавливая компенсаторы.

Полипропиленовые трубы позволяют создавать контуры отопления любой степени сложности. Однако конструкции с большим количеством элементов затрудняют проведение монтажа и негативно сказываются на КПД отопительной системы

Кроме того, существуют специальные варианты труб, к которым относятся армированные алюминиевой фольгой изделия с маркировкой PN 25 – их можно использовать в системах с давлением до 2,5 мПа и температурой +95°С, а также усиленные элементы PN 20, допускающие эксплуатацию в условиях температуры +80°С и давления 2 мПа.

Одно- и двухтрубные отопительные системы

На выбор труб оказывает влияние также схема трубопровода (одно-, двухтрубная), по которой осуществляется движение теплоносителя.

На представленном рисунке схематично изображены однотрубная и двухтрубная отопительные системы, каждой из которых свойственны достоинства и недостатки (+)

Рассмотрим различия в монтаже обоих схемных решений.

Вариант #1 – система с использованием одной трубы

В этом случае от котла отходит «подача» – основная магистраль, обладающая большим диаметром. Она одновременно служит как для переноса горячего теплоносителя, так и для сбора уже остывшей жидкости.

На рисунке изображена одна из схем возможно обвязки котла, включающая антиконденсатный насос и деаэраторную установку (+)

К центральной артерии последовательным образом подключаются радиаторы отопления. Для этого применяются две тонких трубы, одна из них осуществляет приемку теплоносителя, а вторая – его отдачу.

В однотрубной системе отопления жидкость поочередно проходит через все радиаторы, передавая за время своего пути часть теплоэнергии.

Две разновидности однотрубных схем

По конструкционным особенностям можно выделить два варианта системы: проточную и с байпасами. Проточная конструкция не предусматривает стояков, ограничиваясь непосредственным соединением радиаторов верхнего этажа с их аналогами, расположенными внизу.

При использовании этой схемы нужно не забывать о запрете на применение регулировочных кранов, поскольку они могут воспрепятствовать доступу теплоносителя, направляющегося к приборам.

Подобная система легка в реализации, однако она имеет ряд недостатков. Теплоноситель в контуре достаточно быстро остывает, кроме того, невозможно осуществить ремонт либо регулировку системы без ее полного отключения.

На этом рисунке можно наглядно увидеть особенности монтажа двух популярных разновидностей однотрубных систем (+)

Отопительная система с байпасами также подразумевает соединение радиаторов стояками, которые отвечают за снабжение сетей теплоносителем. В то же время батареи отделяются от контура замыкающими звеньями.

Распределение теплоносителя по всем подключенным устройствам производится порционно практически в одно и то же время, благодаря чему нагретая жидкость остывает значительно меньше, чем в проточных схемах.

При отопительном контуре с байпасами есть возможность регулировки температуры и ремонта вышедшего устройства без отключения системы.

Выбор элементов для однотрубной системы

Наиболее популярным вариантом для выполнения однотрубных отопительных схем являются изделия из стали, которые обладают умеренными ценами и хорошими технологическими характеристиками. Они особо распространены в многоквартирных домах старой застройки.

При монтаже труб требуется соблюдать уклон, величина которого должна превышать 5 миллиметров на 1 погонный метр. Подобная укладка обеспечивает свободный перенос теплоносителя, который будет продолжаться даже в случае внезапного или запланированного отключения циркуляционного насоса.

Помимо стальных элементов для прокладки однотрубных систем можно использовать изделия, выполненные из пластика. Из-за меньших показателей гидравлического сопротивления полимерных труб можно применять элементы меньшего диаметра

Для проводки прямой и обратной магистрали однотрубной системы используются элементы большого диаметра (мм), в то время как для подключения отопительных радиаторов в открытой системе достаточно конструктивных элементов диаметром 32 мм.

Вариант #2 – эффективная двухтрубная схема

Этот вариант отопительной схемы предусматривает две магистрали: по одной из них – «подаче» – транспортируется теплоноситель, который нагревается в котле, а по второй – «обратке» – собирается охлажденная жидкость, которая отводится в нагревательный агрегат.

При принудительной циркуляции обеспечивается подъем нагретой жидкости по основному стояку, после чего происходит ее распределение по последовательно соединенным батареям. При системах с естественной циркуляцией в конструкции не предусматриваются обратные стояки, а подключение устройств осуществляется с помощью верхней разводки (+)

Эта модификация отопительной системы предусматривает параллельное подключение батарей. Поскольку интенсивность циркуляции жидкости зависит от разницы в температуре между подводками в подаче и обратке, самая холодная батарея будет быстрее прогреваться, а, следовательно, температура во всех подключенных приборах будет выравниваться.

К преимуществам двухтрубных систем относится:

• высокая скорость циркуляции теплоносителя;
• возможность создания скрытых систем с трубопроводами, спрятанными в стенах или в полах;
• эффективность обогрева воздуха;
• гидродинамическая устойчивость системы;
• возможность легкого подключения устройства, применяемого для регулировки подачи горячей воды.

Двухтрубные системы могут быть разных видов:

• с нижней либо верхней разводкой;
• с попутным или тупиковым переносом теплоносителя;
• естественной и принудительной циркуляцией (в последнем случае применяется циркуляционный насос).

Двухтрубная система стоит ощутимо дороже, нежели однотрубная, а также более сложна в прокладке, нежели последняя. В то же время этот вариант гарантирует более комфортные условия эксплуатации.

Среди недостатков подобной системы такие факторы, как:

• двойное количество труб, требуемых для прокладки конструкции, что значительно повышает ее стоимость и увеличивает время, необходимое для монтажа;
• необходимость использования различных видов регулирующей и запорной арматуры.

Несмотря на высказанные выше замечания, именно двухтрубная система считается предпочтительным решением, особенно, если речь идет о сети, связанной с автономными котлами.

Она работает с большей эффективностью и позволяет быстро достичь комфортного микроклимата. Привлекает внимание и совместимость подобных конструкций со всеми типами котлов и различными видами отопительных батарей.

Элементы конструкции для двухтрубных систем

При выборе деталей для сооружения двухтрубных конструкций лучше отдать предпочтение полипропиленовым элементам, хотя можно использовать и другие варианты (медь, металлопластик), способные выдержать высокую температуру и давление.

Современные материалы и технологии предоставляют возможность монтировать системы без использования сварки, производить установку по принципу конструктора. Поскольку каждый изгиб трубы способствует возрастанию гидравлического сопротивления, следует избегать поворотов и стремиться прокладывать трубы максимально ровно

Под подающую и собирающую магистрали, которые подсоединяются к котлам, оптимально подходят трубы диаметром 50 мм. Из аналогичных деталей также выполняются стояки, к которым крепятся радиаторы.

Подключение к подаче и обратке батарей производится трубами различного диаметра, на выбор которого оказывает влияние количество секций:

• для подсоединение 25-35-секционных радиаторов необходимы трубы диаметром 1,5 дюйма;
• 10-25-секционных – 1 дюйм;
• меньше 10 секций – три четверти дюйма.

Для предотвращения теплопотерь все трубы и соединения должны быть теплоизолированы.

Советы по монтажным работам

При выполнении обвязки котлов отопления следует применять некоторые правила. Например, рекомендуется использовать полипропиленовые трубы, в маркировке которых указан класс эксплуатации 5, рабочее давление 4-6 атмосфер, номинальное давление (PN) – 25 атмосфер или выше.

Для предотвращения изменения размеров PPR-трубопроводов при проектировании следует продумать установку компенсационных петель.

Для отопительных систем предпочтительно использовать армированные трубы, поскольку слой фольги снижает показатель теплового удлинения в два, а стекловолокно – в пять раз

При обвязке котла полипропиленовые фитинги могут соединяться с трубами в единую отопительную систему путем завинчивания резьбы либо методом холодной/горячей сварки. Резьбовой способ значительно удобней, однако он обойдется много дороже из-за необходимости использования большого числа переходников.

Без резьбовых фитингов невозможно обойтись, если возникнет потребность подсоединить полипропиленовые трубы к металлическим деталям либо оформить крепеж между элементами разных диаметров.

При сборке конструкций из труб и разнообразных фитингов желательно использовать элементы, выполненные из одного вида материала, в идеале – одним и тем же производителем. Это позволит обеспечить единые характеристики изделий, что повлияет на надежность и долговечность системы

Для удобной прокладки линейных систем и выполнения узловых соединений предназначен большой ассортимент фитингов: тройники, муфты, переходники и другие.

Под холодной сваркой подразумевается применение специального клеевого состава, которым закрепляются детали системы. В последнее время этот способ практически вышел из употребления, поскольку его результат недостаточно надежен.

Резьбовое соединение позволяет вторично использовать элементы конструкций: в случае возникновении проблем, их можно разобрать, а затем завинтить элементы вновь. Сварка позволяет смонтировать более надежные системы, однако они являются одноразовыми: при малейшей неисправности конструкции ее необходимо будет заменить.

Для сварки полипропиленовых труб крупного диаметра (>63 мм) целесообразно применение стыкового способа, которое производится с использованием специализированного устройства. В этом случае можно обойтись без применения соединительных деталей (+)

Для горячей сварки используется специальный аппарат, предназначенный для припаивания пластиковых элементов. В этом случае обе части конструкции одновременно разогреваются на насадке до температуры плавления в 260°С, после чего прижимаются друг другу, образуя надежное соединение.

При подсоединении армированных труб с фольгой металлический слой нужно зачистить, чтобы он не помешал при крепеже, тогда как при элементах со стекловолокном этой операции можно спокойно избежать.

Пластик плохо сочетается с антифризом, поэтому в системах, выполненных из полимерных элементов, в качестве теплоносителя годится только нагретая вода.

При выполнении отопительных систем все резьбовые соединения следует герметизировать при помощи паронита или иного высокотемпературного герметика, поскольку циркулирующий в них теплоноситель имеет высокую температуру.

Выводы и полезное видео по теме

На приведенном ниже ролике вы услышите аргументированное мнение специалиста об использовании различных видов труб для монтажа отопительной системы.

Для выполнения обвязки котла можно применять различные виды труб, для оптимального выбора которых следует учесть целый комплекс факторов: особенности котла и системы отопления, материальные возможности, личные предпочтения.

При наличии некоторой квалификации монтаж пластиковых элементов можно проводить самостоятельно, четко соблюдая схему, но для установки металлических труб лучше обратиться за помощью к специалистам.

Подыскиваете качественные трубы для обвязки котла? Или есть опыт монтажа и применения определенного трубопроката? Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма для связи расположена ниже.

Используемые источники:

• https://kotle.ru/tverdotoplivnye/obvyazka-tverdotoplivnogo-kotla
• https://otivent.com/obvyazka-tverdotoplivnogo-kotla
• https://otoplenie-expert.com/tverdotoplivnye-kotly/obvyazka.html
• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/o-drugoe/truby-dlya-kotlov-otopleniya.html