Отопительные системы в современном их виде – это сложные сооружения, оснащённые разным оборудованием. Их эффективная работа сопровождается оптимальной балансировкой всех входящих в их состав элементов. Гидрострелка для отопления призвана обеспечивать баланс. С ее принципом действия стоит разобраться, согласны?
Мы расскажем о том, как работает гидравлический разделитель, какими преимуществами обладает оснащенный им отопительный контур. В представленной нами статье описаны правила установки и подключения. Приведены полезные рекомендации по эксплуатации.
Разделение гидравлических потоков
Гидрострелку для отопления чаще называют гидравлическим разделителем. Отсюда становится понятным, что эта система предназначена для внедрения в схемы отопления.
В отоплении предполагается использование нескольких контуров, например, таких как:
- линии с группами радиаторов;
- система тёплого пола;
- горячее водоснабжение через бойлер.
При отсутствии гидрострелки для такой системы отопления придётся либо делать тщательно просчитанный проект каждого контура, либо оснащать каждый контур индивидуальным циркуляционным насосом.
Но даже в этих случаях нет полной уверенности достижения оптимального баланса.
Примерно такой можно рассматривать классическую конструкцию гидравлических разделителей, сделанных на базе круглых или прямоугольных труб. Простое, но эффективное решение, кардинально меняющее состояние отопительной системы с участием котла
Между тем решается задача просто. Необходимо всего лишь применить гидравлический разделитель в схеме – гидрострелку. Таким образом, все входящие в систему контуры будут оптимально разделены без риска гидравлических потерь в каждом из них.
Гидрострелка – название «обиходное». Правильному наименованию соответствует определение – «гидравлический разделитель». С конструктивной точки зрения устройство выглядит куском обычной полой трубы (круглого, прямоугольного сечений).
Оба торцевых среза трубы заглушены металлическими блинами, а по разным сторонам корпуса имеются входные/выходные патрубки (по паре на каждой стороне).
Натуральный вид изделий – гидравлических стрелок, выполненных из трубы прямоугольного сечения и круглой. Оба варианта показывают высокую эффективность. Однако гидрострелки на базе круглых труб всё-таки рассматриваются более предпочтительным вариантом
Традиционно завершение монтажных работ по устройству системы отопления является началом следующего процесса – тестирования. Созданная конструкция сантехники заполняется водой (Т = 5 – 15°С), после чего запускается отопительный котёл.
До того момента, пока теплоноситель не прогрет до требуемой температуры (заданной программой котла), водяной поток «крутится» циркуляционным насосом первичного контура. Циркуляционные насосы второстепенных контуров не подключены. Теплоноситель направлен по гидрострелке от горячей стороны к холодной (Q1 > Q2).
При условии достижения теплоносителем заданной температуры, активируются второстепенные контуры системы отопления. Потоки теплоносителя основного и второстепенных контуров выравниваются. Гидрострелка в таких условиях функционирует только как фильтр и отводчик воздуха (Q1 = Q2).
Функциональная схема действия классической гидравлической стрелки для трёх разных режимов работы котла. Схема наглядно указывает распределение тепловых потоков для каждого отдельно взятого режима работы котельного оборудования
Если какая-то часть (например, контур теплых полов) отопительной системы достигает заданной точки прогрева, отбор теплоносителя второстепенным контуром временно прекращается. Циркуляционный насос отключается автоматикой, а поток воды направляется через гидрострелку от холодной стороны на горячую (Q1 < Q2).
Расчётные параметры гидрострелки
Главным опорным параметром для расчёта является скорость теплоносителя на участке вертикального движения внутри гидрострелки. Обычно рекомендуемое значение не более 0,1 м/сек, при любом из двух условий (Q1 = Q2 или Q1 < Q2).
Малая величина скорости обусловлена вполне разумными выводами. При такой скорости находящийся в составе водяного потока мусор (шлам, песок, известняк и т.п.) успевает оседать на дно трубы гидрострелки. К тому же за счёт низкой скорости успевает формироваться необходимый температурный напор.
Два конструктивных вида гидрострелок, на которые обычно проводятся расчёты: 1 – по трём диаметрам; 2 – по чередованию патрубков. Независимо от принятия той или иной методики, базовые параметры расчётов всегда типичные – расход теплоносителя по контурам и параметр скорости
Малая скорость передачи теплоносителя способствует лучшему отделению воздуха от воды для последующего вывода через воздухоотводчик гидравлической системы разделения. В общем, стандартный параметр выбран с учётом всех значимых факторов.
Для расчётов часто используется так называемая методика трёх диаметров и чередующихся патрубков. Здесь конечный расчётный параметр – значение диаметра разделителя.
Исходя из полученного значения, вычисляются все иные требуемые значения. Однако чтобы узнать размер диаметра гидроразделителя, нужны данные:
- по расходу на первом контуре (Q1);
- по расходу на второстепенном контуре (Q2);
- скорость вертикального тока воды по гидрострелке (V).
По сути, эти данные для расчёта всегда имеются.
К примеру, расход на первом контуре составляет 50 л/мин. (из технической характеристики насоса 1). Расход на втором контуре равен 100 л/мин. (из технической характеристики насоса 2). Значение диаметра гидрострелки вычисляется формулой:
Формула для расчёта диаметра трубы гидрострелки в зависимости от параметров расхода теплоносителя (расход по характеристикам насоса) и скорости вертикального протока
где: Q – разница расходов Q1 и Q2; V – скорость вертикального протока внутри стрелки (0,1 м/сек.), π – постоянная величина 3,14.
Между тем диаметр гидравлического разделителя (условный) допустимо выбирать, пользуясь таблицей примерных стандартных величин.
| Величина мощности котла, кВт | Входной патрубок, мм | Диаметр гидрострелки, мм |
| 70 | 32 | 100 |
| 40 | 25 | 80 |
| 25 | 20 | 65 |
| 15 | 15 | 50 |
Параметр высоты для устройства разделения тепловых потоков не критичен. Фактически высоту трубы можно брать любую, но с учётом уровней подвода входящих/исходящих трубопроводов.
Схемное решение по сдвигу патрубков
Классический вариант гидравлического разделителя предполагает создание патрубков симметрично расположенных относительно один другого. Однако практикуется также схемный вариант несколько иной конфигурации, где патрубки располагаются несимметрично. Что это даёт?
Схема изготовления гидравлического разделителя, в котором патрубки вторичного контура несколько смещены относительно патрубков первичного контура. По мнению изобретателей (и доказано практикой), этот вариант видится более продуктивным по фильтрации частиц и отделению воздуха
Как показывает практическое применение несимметричных схем, в этом случае происходит более эффективное отделение воздуха, а также достигается лучшая фильтрация (отстой) взвешенных частиц, присутствующих в теплоносителе.
Количество соединений на гидрострелке
Классическая схемотехника определяет подвод четырёх трубопроводов на конструкцию гидравлического разделителя. Отсюда неизбежно появляется вопрос о возможности увеличения числа входов/выходов. В принципе, такой конструктивный подход не исключается. Однако эффективность схемы снижается с увеличением числа подводов/отводов.
Рассмотрим возможный вариант с большим количеством патрубков в отличие от классики и сделаем анализ работы гидравлической разделительной системы для таких условий монтажа.
Схема разделителя многоканального распределения тепловых потоков. Этот вариант позволяет обслуживать более объёмные системы, но при условии возрастания количества патрубков более четырёх, эффективность системы в целом резко снижается
В данном случае тепловой поток Q1 полностью поглощается тепловым потоком Q2 для состояния системы, когда величина расхода для этих потоков фактически равноценна:
Q1=Q2.
В том же состоянии системы тепловой поток Q3 по значению температуры приблизительно равен средним значениям Тср., протекающим по линиям обратки (Q6, Q7, Q8). В то же время отмечается незначительная разница температур в линиях с Q3 и Q4.
Если тепловой поток Q1 становится равным по тепловой составляющей Q2+Q3, отмечается распределение температурного напора в следующей зависимости:
Т1=Т2, Т4=Т5,
тогда как
Т3= Т1+Т5/2.
Если же тепловой поток Q1 становится равным сумме тепла всех остальных потоков Q2, Q3, Q4, в таком состоянии уравниваются все четыре температурных напора (Т1=Т2=Т3=Т4).
Многоканальная разделительная система на четыре входа/четыре выхода, довольно часто применяемая на практике. Для обслуживания отопительных систем частного хозяйства такое решение вполне удовлетворяет по технологическим параметрам и стабилизации работы котла
При таком положении дел на многоканальных системах (более четырёх) отмечаются следующие факторы, оказывающие негативное влияние на работу устройства в целом:
- сокращается естественная конвекция внутри гидравлического разделителя;
- снижается эффект естественного смешивания подачи с обраткой;
- общая эффективность системы стремится к нулю.
Получается, что отход от классической схемы с увеличением числа отводных патрубков практически полностью нивелирует рабочее свойство, каким должна обладать гирострелка.
Гидравлический разделитель без фильтра
Конструкция стрелки, где исключается присутствие функций воздухоотделителя и фильтра-отстойника, тоже несколько отходит от принятого стандарта. Между тем на такой конструкции можно получить два потока с разными скоростями движения (динамически независимые контуры).
Нестандартное конструктивное решение изготовления гидрострелки. Отличается от классики тем, что здесь нет функций фильтрации и вывода воздуха. К тому же распределение тепловых потоков имеет схему перпендикулярного транспорта, чем достигается развязка по скорости
Например, есть тепловой поток контура котла и тепловой поток контура отопительных приборов (радиаторов). Нестандартной конструкцией, где перпендикулярное направление потоков, скорость потока второстепенного контура с приборами нагрева значительно возрастает.
По контуру котла, напротив, движение замедлено. Правда это чисто теоретический взгляд. Практически необходимо испытывать в конкретных условиях.
Чем полезна гидрострелка?
Необходимость применения классической конструкции гидравлического разделителя очевидна. Более того, на системах с котлами внедрение этого элемента становится обязательным действием.
Установка гидрострелки в систему, обслуживаемую котлом, обеспечивает стабильность потоков (расхода теплоносителя). В результате полностью устраняется риск возникновения гидроударов и скачков температуры.
Примеры гидрострелок в классическом простом исполнении на базе пластиковых трубопроводов. Теперь такие конструкции можно встретить даже чаще, чем металлические. Эффективность действия практически такая же как у металлических, но факт экономии на устройстве и внедрении в систему
Для любой обычной водяной отопительной системы, сделанной без гидравлического разделителя, отключение части линий неизбежно сопровождается резким подъёмом температуры контура котла по причине малого расхода. В то же время имеет место возврат сильно охлаждённого обратного потока.
Появляется риск образования гидроударов. Такие явления чреваты быстрым выходом котла из строя и значительно сокращают срок службы оборудования.
Для бытовых систем в большинстве случаев удачно подходят пластиковые конструкции. Этот вариант применения видится более экономным по установке.
К тому же использование фитингов делает возможным производить монтаж системы из полимерных труб и подключение пластиковых гидрострелок без сварки. С точки зрения обслуживания подобные решения также приветствуются, так как гидравлический разделитель, установленный на фитингах легко снять в любой момент.
Выводы и полезное видео по теме
Видео о практическом применении: когда возникает необходимость в установке гидрострелки, а когда она не нужна.
Значимость гидрострелки в распределении тепловых потоков переоценить сложно. Это действительно необходимое оборудование, которое следует устанавливать на каждой системе индивидуального отопления и ГВС.
Главное – правильно рассчитать, спроектировать, изготовить устройство – гидравлический разделитель. Именно точный расчёт позволяет добиваться максимальной отдачи от устройства.
Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, публикуйте фото по теме статьи, задавайте вопросы. Расскажите о том, как оснащали систему отопления гидрострелкой. Опишите, как изменилась работа сети после ее установки, какие плюсы приобрела система после включения этого устройства в схему.
Для чего нужна гидрострелка
Если у вас в доме планируется монтаж простой системы отопления закрытого типа, где задействовано не более 2 циркуляционных насосов, то гидравлический разделитель вам точно не понадобится.
Когда контуров и насосов – три, при этом один из них предназначен для работы с бойлером косвенного нагрева, то и здесь можно обойтись без гидрострелки. Задуматься о разделении отопительных контуров надо в ситуации, когда схема выглядит следующим образом:
Примечание. Здесь показаны 2 котла, работающих в каскаде. Но это не принципиально, котел может быть и один.
В представленной схеме гидрострелки нет, но без ее монтажа тут явно не обойтись. Есть 4 контура, в которых действует столько же насосов разной производительности. Самый мощный из них создаст в подающем коллекторе разрежение, а в обратном – повышенное давление. При одновременной работе насосу меньшей производительности просто не хватит сил на преодоление этого разрежения и он не сможет отобрать теплоноситель на свой контур. По итогу ветвь не будет функционировать, поскольку насосы мешают друг другу.
Важно. Даже если паспортная производительность насосных агрегатов одинакова, то гидравлическое сопротивление ветвей всегда будет разным. Соответственно, реальный расход теплоносителя в каждом контуре все равно отличается, идеально выверить систему невозможно.
Чтобы устранить перепад давления ΔР, возникающий между коллекторами и дать возможность всем насосам спокойно отбирать нужное количество теплоносителя, в схему включается гидрострелка. Она представляет собой полую трубу расчетного сечения, чьей задачей является создание зоны нулевого давления между теплогенератором и несколькими потребителями. Как действует этот элемент в схеме обвязки котла, описано в следующем разделе.
Схема обвязки с котлом
Чтобы понять, как работает гидрострелка в системе отопления с несколькими контурами, мы предлагаем изучить схему ее обвязки с котлом, представленную ниже:
Теперь оба коллектора связаны между собой перемычкой, уравнивающей давление в подающей и обратной магистрали. Благодаря этому в каждый контур поступит столько теплоносителя, сколько нужно. При этом важно обеспечить такой же расход теплоносителя со стороны теплогенератора, иначе его температура на стороне потребителей может стать недопустимо низкой.
В интернете очень популярна схема гидрострелки (показана выше), изображающая 3 рабочих режима:
- суммарный расход теплоносителя в контурах потребителей и со стороны котла одинаков;
- отопительные ветви отбирают большее количество воды, чем ее обращается в котловом контуре;
- расход в кольце со стороны теплогенератора больше.
В действительности у гидрострелки режим работы один-единственный, он изображен на схеме под номером 3. Добиться идеального режима (№1) невозможно, так как гидравлическое сопротивление ветвей потребителей все время меняется из-за работы термостатов, да и подобрать так точно насосы нереально. По схеме №2 действовать нельзя, потому что тогда большая часть теплоносителя станет обращаться по кругу со стороны потребителей.
Это приведет к понижению температуры в системе отопления, ведь со стороны котла в гидрострелке будет подмешиваться мало горячей воды. Чтобы поднять эту температуру, придется выводить теплогенератор на максимальный режим, что не способствует стабильной работе системы в целом. Остается вариант №3, при котором в коллекторы идет достаточное количество воды требуемой температуры. А уж понизить ее в контурах – задача трехходовых клапанов.
Функция гидрострелки в системе отопления лишь одна – создание зоны с нулевым давлением, откуда смогут отбирать теплоноситель любое число потребителей. Главное, — обеспечить необходимый расход со стороны источника тепла. Для этого реальная производительность котлового насоса должна быть немного больше суммы расходов на всех ветвях потребителей. Подробнее обо всех нюансах рассказано и показано на видео:
Схема изготовления гидрострелки с коллектором
Прежде чем купить гидрострелку или приступить к ее изготовлению своими руками, не помешает изучить устройство данного элемента. Оно очень простое: полая труба круглого или прямоугольного сечения снабжена несколькими патрубками с разных сторон для присоединения к отопительной сети. Причем патрубки для подключения подачи расположены, как правило, в верхней части трубы, а обратки – в нижней.
Примечание. Указанный способ подключения актуален при вертикальном монтаже гидрострелки. В то же время ее можно устанавливать и в горизонтальном положении.
Чаще всего для отопления применяется гидравлический разделитель, чье устройство предусматривает установку коллектора. Они даже продаются одним комплектом, а изготавливаются из таких материалов:
- низкоуглеродистая сталь;
- нержавеющая сталь;
- из полипропилена.
Существуют и более сложные модели, оборудованные не только воздухоотводчиком и сливным штуцером, но и гильзами для присоединения контрольных приборов и датчиков, а также различными сеточками и пластинами. Они служат для очистки теплоносителя и разделения потоков. Подобная гидрострелка, чье устройство изображено на чертеже, имеет приличную стоимость и требует периодического обслуживания:
Среди домашних мастеров принято делать гидрострелку из металлической трубы, но в силу немалой популярности и дешевизны полипропилена эта тенденция меняется. Ведь даже изготовленный из ППР элемент вместе с коллектором стоит немалых денег. Поэтому все чаще люди предпочитают сделать разделитель из полипропилена в домашних условиях, чем покупать его в магазине. Для этого нужна ППР труба соответствующего диаметра, тройники по числу будущих патрубков и 2 заглушки.
Поскольку диаметр трубы для изготовления гидрострелки довольно велик, то потребуется приобрести к сварочному аппарату соответствующую насадку, а при пайке выдержать достаточный промежуток времени. В принципе, сложного ничего нет, тройники соединяются между собой отрезками труб, а с торцов ставятся заглушки. Другое дело, что подобный разделитель может выглядеть не очень эстетично, да и не во всякой системе его можно эксплуатировать.
Дело в том, что теплогенераторы на твердом топливе часто могут выходить на максимальный режим работы, при котором температура воды близка к 90—95 °С. Конечно, полипропилен ее выдержит, но в нештатной ситуации (например, когда отключат электричество) температура на подаче может резко подскочить и до 130 °С. Это случается из-за инертности твердотопливных котлов, поэтому вся обвязка к ним, включая гидрострелку, должны быть металлическими. Иначе вас ждут плачевные последствия, как на фото:
Расчет гидрострелки
Разделитель для любой отопительной системы подбирается либо изготавливается по 2 параметрам:
- число патрубков для подключения всех контуров;
- диаметр либо площадь поперечного сечения корпуса.
Если количество патрубков подсчитать нетрудно, то для определения диаметра необходимо произвести расчет гидрострелки. Он производится через вычисление площади поперечного сечения по следующей формуле:
S = G / 3600 ʋ, где:
- S – площадь сечения трубы, м2;
- G – расход теплоносителя, м3/ч;
- ʋ — скорость потока, принимается равной 0.1 м/с.
Для справки. Столь невысокая скорость течения воды внутри гидравлического разделителя обусловлена необходимостью обеспечить зону практически нулевого давления. Если скорость увеличить, то возрастет и давление.
Значение расхода теплоносителя определяется ранее, исходя из потребной тепловой мощности отопительной системы. Если вы решили подобрать или купить элемент круглого сечения, то произвести расчет диаметра гидрострелки по площади сечения достаточно просто. Берем школьную формулу площади круга и определяем размер трубы:
D = √ 4S/π
Выполняя сборку самодельной гидрострелки, надо расположить патрубки на определенном расстоянии друг от друга, а не как попало. Ориентируясь на диаметр подключаемых труб, вычисляют расстояние между врезками, пользуясь одной из схем:
Заключение
Планируя установить гидравлический разделитель, важно понимать, когда он нужен, а когда нет. Ведь подобное оборудование значительно повысит стоимость монтажа вашей системы. Что касается идеи поставить либо сделать гидрострелку из полипропилена, надо уяснить, что ее совместное использование с твердотопливным котлом невозможно. Спаять же ее из трубы и тройников ППР для специалиста не составит труда.
Вы приобрели новый отопительный агрегат, намереваясь самостоятельно установить и подключить к теплосети частного дома. Монтаж и обвязка котла выполняется различными способами, зависящими от используемого энергоносителя, типа трубной разводки и наличия дополнительного оборудования:
- буферной емкости;
- бойлера косвенного нагрева;
- второго теплогенератора.
Чтобы помочь вам правильно обвязать котел с системой отопления своими руками, предлагаем рассмотреть существующие варианты подключения, затем выбрать подходящую схему.
Варианты обвязки газовых отопителей
К монтажу и подключению газовых котлов предъявляются строгие нормативные требования:
- высота потолков помещения топочной – не ниже 2 м, минимальный объем – 8 м³ при мощности оборудования до 60 кВт;
- в котельной нужна приточно-вытяжная вентиляция (трехкратный воздухообмен + дополнительный приток на горение), на кухне обязательно предусматривается форточка;
- перед креплением настенной модели теплогенератора деревянную конструкцию необходимо защитить листом металла;
- минимальная ширина прохода с лицевой стороны агрегата – 1 м, боковой проход – 60 см, отступ от стены до корпуса – 3 см;
- длина горизонтальной подводки к основному дымоходу – максимум 3 м, диаметр трубы равен или больше сечения выходного патрубка отопителя.
Примечание. Соблюдение указанных требований контролирует компания – поставщик газа, дающая разрешение на присоединение водогрейного аппарата к магистрали. При устройстве автономного отопления от газгольдера смонтированная система топливоподачи сдается в эксплуатацию соответствующей службе.
К обвязке газового котла с системой водяного отопления нет строгих требований, схема должна обеспечивать эффективную и безопасную работу агрегата. Правильность подсоединения к радиаторам либо теплым полам (ТП) в частном доме контролирующие службы не проверяют, ответственность целиком несет исполнитель работ.
Подключение настенного котла
Обвязать подвесную модель газового теплогенератора значительно проще, нежели напольную. Эти агрегаты представляют собой готовые котельные в миниатюре, укомплектованные необходимым оборудованием:
- циркуляционным насосом;
- расширительным баком;
- группой безопасности, состоящей из предохранительного клапана, манометра и автоматического поплавкового воздухоотводчика;
- двухконтурные версии оборудованы дополнительным либо совмещенным битермическим теплообменником, греющим воду на нужды ГВС.
Справка. Одноконтурные «настенники» зачастую оснащаются специальным патрубком для стыковки с нагревательным змеевиком накопительного бойлера. Установленный внутри корпуса электрический трехходовой клапан переключает режимы отопление/ГВС по команде контроллера, получающего сигналы термостата.
Для нормальной работы и удобства обслуживания настенного отопителя соблюдайте следующие правила:
- Все коммуникации, подведенные к котлу, должны при необходимости быстро перекрываться. Решение: устанавливаем на входные и выходные (газовые, водяные) патрубки агрегата шаровые краны, как сделано на фото.
- В обратную линию отопления врезаем фильтр – грязевик, предотвращающий попадание песка из системы внутрь теплогенератора. Элемент ставим горизонтально, «носиком» с пробкой вниз, в другом положении чистка сетки затруднена.
- Аналогичный грязевик стоит применить на ветке холодного водоснабжения, подключаемой к двухконтурному аппарату.
- В самой нижней точке отопительной сети ставим штуцер подпитки от водопровода. Перед врезкой в магистраль монтируем отсекающий кран и обратный клапан пружинного типа. Подробнее организация подпитки описывается в нашей пошаговой инструкции.
Коммуникации к теплогенератору можно провести любыми пластиковыми трубами – спаять из полипропилена, собрать из металлопластика или сшитого полиэтилена. Аварийный перегрев указанным трубопроводам не грозит. Выше представлена типовая схема обвязки газового двухконтурного котла с радиаторной сетью, ГВС и водопроводом.
Примечание. Все подвесные отопители – атмосферные, турбированные, конденсационные – рассчитаны на работу с системой закрытого типа. Для тепловой сети с естественной циркуляцией воды понадобится напольный энергонезависимый котел.
Одноконтурный агрегат обвязывается по аналогичной схеме, но без водопроводных коммуникаций. Подробнее о правильном подключении «настенника» рассказывается на видео.
В загородных коттеджах большой площади (свыше 200 м²) с 3—6 контурами отопления ставится гидрострелка либо собирается схема первичных/вторичных колец, описанная в конце настоящей публикации.
Стыковка с бойлером косвенного нагрева
Если настенный теплогенератор снабжен патрубком для подсоединения накопительного бака, то обвязка выполняется согласно предыдущей схеме, только добавляется 1 стык с шаровым краном. Поскольку в дешевых версиях котлов подобный штуцер (и переключающий клапан внутри) не предусмотрен, воспользуйтесь схемой, показанной ниже на чертеже.
Чтобы связать простой одноконтурный отопитель со стационарным бойлером ГВС, приобретите трехходовой электроклапан и механический термостат с погружным датчиком, вставляемым внутрь соответствующей гильзы бака. Как функционирует такое подключение:
- Приоритет нагрева всегда находится на стороне бойлера. Пока термодатчик фиксирует недостаточно высокую температуру емкости (настраивается вручную), весь теплоноситель направляется в греющий змеевик.
- Когда вода достигнет требуемой температуры, накладной датчик оповестит контроллер котла, а тот запустит сервопривод клапана и переключит поток теплоносителя на батареи либо контуры напольного обогрева.
- По мере водоразбора из емкости или естественного остывания температура воды в баке снижается. Термоэлемент сигнализирует электронному блоку котла, клапан снова переводит теплоноситель на бойлер.
Справка. Теплогенератор, правильно подобранный по мощности, нагревает емкость ГВС за 15—25 минут. Горелка работает в максимальном режиме.
Схемы для напольного теплогенератора
Главное отличие обвязки стационарного котла от настенного заключается в добавлении вспомогательных элементов, которые отсутствуют в его конструкции изначально:
- циркуляционный насос – ставим на подачу или «обратку», разницы никакой нет;
- для беспроблемного снятия насоса по бокам предусматриваем 2 крана;
- расширительный мембранный бак подключаем к обратной линии, на подводке тоже устанавливаем отсекающую арматуру;
- сразу на выходе из отопителя монтируем отдельную группу безопасности без всяких кранов.
Остальные детали обвязки – краны, грязевики – применяем согласно схеме. Мы сразу решили показать подсоединение двухконтурного напольного агрегата, чтобы не делать несколько идентичных картинок.
Замечание. Существуют напольные котлы импортного производства (например, Protherm), оборудованные по образцу настенных аппаратов – расширительной емкостью, насосом, предохранительным клапаном и даже встроенным бойлером. Такие теплогенераторы обвязываются по аналогии с подвесными котлами и могут работать только в закрытой системе с избыточным давлением теплоносителя.
Простейшие напольные модели с механической газовой автоматикой не включаются в домовую электросеть и подсоединяются к гравитационной (самотечной) системе водяного отопления по похожей схеме. В чем разница:
- диаметр подключаемых магистралей – 40…50 мм (внутренний);
- трубы подводятся к агрегату с уклоном 3—5 мм на 1 метр длины;
- применяется расширительный бачок открытого типа, устанавливаемый в наивысшей точке – на подающем стояке;
- вспомогательный насос монтируется на байпасе вместе с грязевиком и запорной арматурой.
Ставить в открытую систему группу безопасности бессмысленно – избыточное давление в сети равно нулю, манометр ничего не покажет, а сбросной клапан никогда не сработает. Воздухоотводчик тоже бесполезен – пузыри уходят в атмосферу через расширительный резервуар в процессе заполнения.
Если необходимо подвязать к навесному агрегату контуры ТП и радиаторы, система делится на 2 ветки. К одной подключается распределительный коллектор теплых полов, ко второй – радиаторная сеть.
Как обвязывать котлы на твердом топливе
Схема подсоединения дровяного теплогенератора призвана решить 3 задачи (помимо снабжения батарей теплоносителем):
- Предотвращение перегрева и закипания ТТ-котла.
- Защита от холодной «обратки», обильного выделения конденсата внутри топливника.
- Работа с максимальным КПД, то есть, в режиме полноценного горения и высокой теплоотдачи.
Примечание. Для агрегатов с чугунным теплообменником важна защита от температурного шока, ведущего к растрескиванию секций. Явление возникает в закрытой системе, когда из-за отключения света циркуляция воды останавливается. После подачи электроэнергии остывший теплоноситель резко охлаждает чугун, в результате образуются трещины.
Представленная схема обвязки твердотопливного котла с трехходовым смесительным клапаном позволяет защититься от конденсата в топке и вывести теплогенератор на режим максимальной эффективности. Как это работает:
- Пока система и отопитель не прогреты, насос гоняет воду по малому котловому контуру, поскольку трехходовой вентиль закрыт со стороны радиаторов.
- Когда теплоноситель нагревается до 55—60 градусов, настроенный на указанную температуру клапан начинает подмешивать воду из холодной «обратки». Теплосеть загородного дома постепенно прогревается.
- По достижении максимальной температуры клапан полностью закрывает байпас, вся вода из ТТ-котла уходит в систему.
- Установленный на обратной линии насос прокачивает воду через рубашку агрегата, не давая последнему перегреться и вскипеть. Если поставить насос на подаче, камера с крыльчаткой может заполниться паром, перекачивание прекратится и котел гарантированно закипит.
Рекомендация. Мы не советуем обвязывать котлы на дровах пластиковыми трубами, по крайней мере, со стороны подачи. Лучше использовать медь, оцинкованную сталь или нержавейку.
Принцип нагрева с помощью трехходового вентиля применяется для обвязки любых теплогенераторов на твердом топливе – пиролизных, пеллетных, прямого и длительного горения. Исключение – гравитационная разводка, где вода движется слишком медленно и не провоцирует выпадение конденсата. Клапан создаст высокое гидравлическое сопротивление, препятствующее самотеку.
Если производитель оснастил твердотопливный агрегат водяным контуром, змеевик можно использовать для аварийного охлаждения в случае перегрева. Заметьте: предохранитель на группе безопасности срабатывает от давления, а не температуры, поэтому не всегда способен защитить котел.
Проверенное решение – подключаем змеевик ГВС к водопроводу через специальный клапан теплового сброса, как показано на схеме. Элемент сработает от температурного датчика и в нужный момент пропустит через теплообменник большой объем холодной воды.
Использование буферной емкости
Лучший способ повысить эффективность ТТ-котла – подключить к отоплению через буферную емкость. На входе теплоаккумулятора собираем проверенную схему с трехходовым смесителем, на выходе ставим второй клапан, поддерживающий требуемую температуру в батареях. Циркуляцию в отопительной сети обеспечивает второй насос.
Что мы выигрываем благодаря тепловому аккумулятору:
- котел горит на максимуме и достигает заявленного КПД, топливо используется эффективно;
- вероятность перегрева резко снижается, поскольку агрегат сбрасывает излишки тепла в буферный бак;
- теплоаккумулятор играет роль гидрострелки, к емкости можно подключить несколько ветвей отопления, например, радиаторы I и II этажа, напольные греющие контуры;
- полностью прогретый резервуар поддерживает работу системы в течение длительного времени, когда дрова в топке котла прогорели.
Примечание. Заводские теплоаккумуляторы зачастую комплектуются электрическими нагревателями – ТЭНами, поддерживающими температуру воды в верхней зоне емкости. Как сделать обвязку отопителя и емкости, смотрите на видео:
ТТ-котел и накопительный водонагреватель
Чтобы с помощью дровяного теплогенератора загружать бойлер — «косвенник», нужно последний врезать в котловой контур, как изображено на картинке. Поясним функции отдельных элементов схемы:
- обратные клапаны не дают теплоносителю течь в другую сторону по контурам;
- второй насос (достаточно взять маломощную модель 25/40) обеспечивает циркуляцию через спиральный теплообменник водонагревателя;
- термостат отключает этот насос, когда бойлер достигает заданной температуры;
- дополнительный воздухоотводчик препятствует завоздушиванию подающей линии, которая окажется выше штатной группы безопасности.
Аналогичным способом можно стыковать бойлер с любым котлом, не оснащенным электронным блоком управления.
Электрические и дизельные теплогенераторы
Подключение котла на солярке к радиаторной системе выполняется идентично обвязке газоиспользующих установок. Причина: дизельный агрегат функционирует по аналогичному принципу – управляемая электроникой горелка пламенем нагревает теплообменник, поддерживая заданную температуру теплоносителя.
Уточнение. Рекомендация не касается отопителей, оборудованных самодельным горелочным устройством, сжигающим дизель и отработанное масло, например, факельной горелкой Бабингтона. Здесь нужен индивидуальный подход.
Электрокотлы, в которых вода прогревается ТЭНами, индукционным сердечником либо за счет электролиза солей, тоже подсоединяются к отоплению напрямую. За поддержание температуры и безопасность отвечает автоматика, расположенная в электрическом шкафу, подключаемом к сети согласно приведенной электросхеме. Другие варианты присоединения показаны в отдельной публикации о монтаже электрических котлов отопления.
Настенные мини-котельные, оборудованные трубчатыми нагревателями, предназначены только для закрытых систем отопления. Для работы с самотечной разводкой понадобится электродный либо индукционный агрегат, который обвязывается по стандартной схеме:
Системы с двумя котлами
Если необходимо организовать нагрев теплоносителя в закрытой схеме от двух теплогенераторов, используйте принцип параллельного включения. Поясним алгоритм совместной работы двух котлов – электрического и твердотопливного (обвязка показана на рисунке):
- Основным источником тепла выступает ТТ-котел, подключенный стандартным способом через трехходовой вентиль. Чтобы потоки не кольцевались в другом направлении, на каждой ветке установлен обратный клапан.
- Когда закладка дров прогорает, воздух в доме начинает остывать. Падение температуры фиксирует комнатный термостат и запускает электрокотел с насосом.
- Снижение температуры в подающей линии ТТ-котла до 50—55 °C заставляет накладной термостат вырубить циркуляционный насос твердотопливного контура.
- После очередной загрузки дров труба подачи нагревается, термодатчик запускает насос и приоритет нагрева возвращается к твердотопливному агрегату. Комнатный терморегулятор больше не включает электрокотел, поскольку температура воздуха не падает.
Важный момент. Вышеописанный вариант обвязки можно применять для любой пары котлов. При монтаже настенного отопителя второй насос не ставится.
Два теплогенератора, например, газовый и электрический, легко обвязываются через теплоаккумулятор. Включение и остановку обоих котлов можно организовать различными способами – по температуре воды в баке, по времени через таймер. Обратные клапаны здесь не нужны.
Если необходимо состыковать 2—3 единицы теплосилового оборудования с несколькими отопительными контурами, лучше собрать схему первичных / вторичных колец. Принцип следующий: все источники тепла и потребители со своими насосами присоединяются к общему кольцу из трубы увеличенного диаметра Ø26…40 мм (в зависимости от числа веток). Циркуляцию внутри кольца обеспечивает отдельный насос.
В системе с естественным движением теплоносителя два котла тоже объединяются параллельно. Здесь важно выдержать уклоны труб Ø40…50 мм, а также избегать резких поворотов, используя колена под углом 45° либо отводы с больши́м радиусом изгиба.
Совет. Последовательное соединение 2 агрегатов имеет право на жизнь, но подобную обвязку лучше не использовать. Вода, прогретая в первом котле, пройдет сквозь холодный теплообменник второго и обязательно потеряет часть тепла.
Заключение
Описывая варианты обвязки котлов, мы перечислили простые методы, доступные для самостоятельного монтажа. Но помните: выбранную схему еще нужно привязать к вашим конкретным условиям. Где-то не хватает места для размещения оборудования или трубы смонтированы неудобно, у кого-то котел стоит впритык к буферной емкости. Поэтому перед сборкой рекомендуем проконсультироваться с толковым сантехником либо инженером – проектировщиком.
Обвязка отопительной системы в частном доме предполагает установку дополнительных элементов, соединяющих котел с радиаторами или другими видами контура. Она обеспечивает оптимальный теплообмен, устраняет вероятность перегрева аппаратуры и труб, снимает излишнюю нагрузку с контура, препятствуя его преждевременному износу. 
Открытые и закрытые схемы отопления
Способ обвязки котлов отопления зависит от особенностей циркуляции теплоносителя. Открытые системы, работающие на обогреве воды, оснащены расширительным бачком для доливания и накопления излишков. Эта дополнительная емкость оснащается отводом для устранения воздушных пробок. 
Закрытые системы изолированы от внешней атмосферы и работают на избыточном давлении. 
При монтаже таких контуров необходимо устранить проблему чрезмерного нагрева воды, при котором может произойти разрыв труб и приборов. 
Виды циркуляции
На гравитационной (или естественной) циркуляции работают котлы с использованием твердого топлива. Потоки на входе и выходе из котла перемещаются по принципу изменения плотности воды при нагревании. 
Принудительная циркуляция осуществляется при помощи электронасоса, который увеличивает скорость движения теплоносителя и обеспечивает равномерность обогрева.
«>»>»>»>»>»>»>»>»>
Элементы обвязки для открытой гравитационной системы
В схеме обвязки твердотопливного котла есть всего два элемента:
- расширительный бак, емкость которого должна равняться 10% воды, содержащейся в контуре;
- вертикально расположенная труба — разгонный коллектор, на который устанавливается расширительный бак с отводом в канализацию.
На нижней точке системы размещается слив, отсекающие краны, расположенные на подходах к котлу, позволяют отключать и ремонтировать прибор без опорожнения контура. 
Правильная работа отопления на естественной циркуляции зависит прежде всего от адекватного расчета длины и конфигурации контура, корректного размещения приборов и радиаторов на разных уровнях и правильного монтажа наклонных труб подачи и отвода. 
Установка электронасоса
Вместо коллектора в открытую систему монтируется электрический циркуляционный насос, производительность которого подбирается в зависимости от параметров котла. 
Прибор устанавливается в участке с наименьшей температурой воды. Для монтажа насоса делается врезка с отводами на параллельную трубу. 
На отводах ставятся 2 шаровых крана или обратные клапаны. Остается резервный путь, который перекрывается при включении насоса и может использовать в качестве альтернативного при переходе на естественную циркуляцию.
«>»>»>»>»>»>»>»>»>
Расширительный бак в системе закрытого типа
Расширительный бак с мембраной представляет собой емкость с двумя камерами, отделенными гибкой перегородкой. 
Под напором излишков теплоносителя, поступающих из нижнего подвода, внутренняя мембрана поднимается. При убывании давления воздух в верхнем отсеке выталкивает теплоноситель обратно в систему. 
Для дополнительной страховки на контур врезается дополнительный краник, через который можно слить воду, если фиксируется завышенное давление в системе.
Парапетный котел: советы по выбору, установке, преимущества и недостатки котлов (110 фото и видео)
Лучшие котлы для частного дома: советы экспертов как правильно подобрать и разместить котел (125 фото)Постоянное срабатывание этого аварийного прибора — показатель плохой работы расширительного бака. 
Размещение насоса, приборов отвода воздуха и контроля
Автоматический воздухоотводчик и манометр с визуальной шкалой, вместе с аварийным клапаном обеспечивают безопасную эксплуатацию и монтируются на любом участке контура. «>»>»>»>»>»>»>»>»>
Установка накопительного бака
Установка емкости для накопления с теплоизоляционным внутренним покрытием целесообразно в системах, работающих на электричестве или твердом топливе. В первом случае можно увеличить пользу от низких ночных тарифов, во втором — растянуть периоды растопки и обеспечить равномерную подачу тепла.
При установке теплоаккумулятора необходим монтаж двух контуров: котел — бак, бак – распределительный контур.
- Автоматические угольные котлы — правила выбора, подача топлива и оценка эффективности (135 фото + видео)
- Установка газового котла своими руками: проектирование и инструкция по применению (125 фото)
- Котел на дровах: устройство лучших дровяных котлов для отопления и нюансы их применения (145 фото)
Синхронизация многоконтурных систем
Схема обвязки котлов, которые работают на нескольких контурах – горячее водоснабжение, радиаторы, теплый пол – должны включать приборы для выравнивания температур. Простейший из них – гидрострелка, которая представляет собой утолщенную вертикальную трубу с входными и выходными патрубками по бокам. «>»>»>»>»>»>»>»>»>
Фото обвязки котлов
- https://sovet-ingenera.com/santeh/razvodka/gidrostrelka-dlya-otopleniya.html
- https://cotlix.com/gidrostrelka-dlya-otopleniya-iz-polipropilena-rekomendacii-po-izgotovleniyu
- https://otivent.com/obvjazka-kotla-svoimi-rukami
- https://otopleniehouse.ru/obvyazka-kotlov/
