Различные варианты обвязки котла на твердом топливе. Обвязка твердотопливного котла: правильная схема с бойлером и с теплоаккумулятором Обвязка дровяного котла отопления

Создание системы отопления предполагает соединение котла и отопительных приборов (радиаторов, конвекторов и теплого водяного пола). Также в системе должны присутствовать устройства, обеспечивающие безопасность. Порядок подключения всего этого хозяйства и называют «обвязка котла».

Что такое обвязка и из чего ее делают

В системе отопления две основные части — котел и радиаторы отопления или теплый пол. То что их связывает и обеспечивает безопасность — это и есть обвязка. В зависимости от типа установленного котла используются разные элементы, потому обычно рассматривают отдельно обвязку твердотопливных агрегатов без автоматики и автоматизированных (чаще — газовых) котлов. У них разные алгоритмы работы, основные — возможность нагрева ТТ котла в фазе активного горения до высоких температур и наличие/отсутствие автоматики. Это накладывает ряд ограничений и дополнительных требований, которые приходится выполнять при обвязке котла, работающего на твердом топливе.

Пример обвязки котла — сначала идет медь, потом — полимерные трубы

Что должно быть в обвязке

Для обеспечения безопасной работы отопления обвязка котла должна содержать ряд устройств. Обязательно должны быть:

Часть этих устройств уже установлена под кожухом газового настенного котла. Обвязка такого агрегата очень проста. Для того чтобы не усложнять систему большим количеством отводов манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан собирают в одну группу. Есть специальный корпус с тремя отводами. На него накручиваются соответствующие устройства.

Так выглядит группа безопасности

Устанавливают группу безопасности на подающем трубопроводе сразу на выходе котла. Ставят так, чтобы легко было контролировать давление и можно было вручную стравить давление в случае необходимости.

Какими трубами делать

Сегодня в системе отопления уже редко используют металлические трубы. Их все чаще заменяют на полипропилен или металлопластик. Обвязка газового котла или любого другого автоматизированного (пеллетного, на жидком топливе, электрического) возможна сразу этими видами труб.

При подключении твердотопливного котла хотя-бы метр трубы на подаче непроходимо делать металлической трубой и лучше всего — медной. Дальше можно ставить переход на металлопластик или полипропилен. Но и это — не гарантия того, что полипропилен не разрушится. Лучше всего сделать дополнительную защиту от перегрева (закипания) ТТ котла.

Какие из полимерных труб лучше? Полипропиленовые или металлопластиковые? Однозначного ответа нет. Обвязка полипропиленом хороша надежностью соединений — правильно сваренные трубы представляют собой монолит. (). Но максимально допустимая температура теплоносителя в системе — не выше 80-90°C (в зависимости от типа трубы). И то, длительное воздействие высоких температур приводит к быстрому разрушению полипропилена — он становится хрупким. Потому обвязка котла полипропиленом делается только в низкотемпературных системах на основе автоматизированных котлов.

При наличии защиты от перегрева обвязку котла можно сделать полиропиленовыми трубами

Металлопластик имеет более высокую температуру эксплуатации — до 95°C, чего достаточно для большинства систем. Можно ими делать и обвязку твердотопливного котла, но только в случае наличия одной из систем защиты от перегрева теплоносителя (рассказано чуть ниже). Но металлопластиковые трубы имеют два существенных недостатка: сужение в месте соединения (конструкция фитингов) и необходимость регулярной проверки соединений, так как они со временем текут. Так что обвязку котла металлопластиком делают при условии использования в качестве теплоносителя воды. Незамерзающие жидкости более текучие, потому в таких системах обжимные фитинги лучше не использовать — они все равно будут течь. Даже если заменить прокладки на химически стойкие.

Обвязка газовых котлов

Современные газовые котлы имеют хорошую автоматику, которая контролирует все параметры работы оборудования: давление газа, наличие пламени на горелке, уровень давления и температуру теплоносителя в системе отопления. Есть даже автоматика, которая может подстраивать работу под погодные данные. Кроме того настенные газовые котлы в большинстве случаев содержат и такие необходимые устройства как:

Параметры всех этих устройств указаны в технических данных газовых котов. При выборе модели надо на них обращать внимание и выбирать модель не только по мощности, но и по объему расширительного бака и максимальному объему теплоносителя.

Схема обвязки настенного газового котла

В самом простом случае обвязка котла содержит только отсечные краны на входе в котел — чтобы при необходимости можно было провести ремонтные работы. Еще на обратном трубопроводе, идущем из системы отопления, ставят фильтр-грязевик — для удаления возможных загрязнений. Вот и вся обвязка.

Пример обвязки настенного газового котла (двухконтурного)

На фото выше стоят угловые шаровые краны, но это, как вы понимаете, не обязательно — вполне можно поставить обычные модели, а трубы развернуть ближе к стене при помощи уголков. Также обратите внимание, что с двух сторон от грязевика стоят краны — это для того, чтобы была возможность снять его и почистить без слива системы.

В случае подключения одноконтурного настенного газового котла все еще проще — подводят только газ (подключают газовщики), подачу горячей воды к радиаторам или водяному теплому полу и обратку от них.

Схемы обвязки напольных газовых котлов

Напольные модели газовых отопительных котлов тоже снабжены автоматикой, но не имеют ни группы безопасности, ни расширительного бака, ни циркуляционного насоса. Все эти устройства приходится устанавливать дополнительно. Схема обвязки из-за этого выглядит немного сложнее.

На двух схемах классической обвязки котла установлена дополнительная перемычка. Это так называемая «антиконденсационная» петля. Нужна она в больших системах, если температура воды в обратном трубопроводе слишком низкая, она может вызвать образование конденсата. Чтобы устранить это явление и устраивают эту перемычку. С ее помощью к обратному трубопроводу подмешивается горячая вода с подачи, подымая температуру выше точки росы (обычно 40°C). Есть два основных способа реализации:

• с установкой в перемычке циркуляционного насоса с выносным датчиком температуры (а фото вверху справа);
• с использованием трехходового клапана (на фото внизу слева).

В схеме с циркуляционником на перемычке (конденсационный насос) ее делают трубой на шаг меньшего диаметра чем магистрали. Датчик прикрепляют к трубе обратки. При понижении температуры ниже заданной, включается цепь питания насоса, добавляется горячая вода. Когда температура станет выше пороговой, насос отключается. Второй насос — собственно системы отопления он работает все время, пока работает котел.

Во второй схеме с трехходовым клапаном он открывает подмес горячей воды при понижении температуры (выставляется на клапане). Насос в этом случае стоит на обратном трубопроводе.

Обвязка твердотопливного котла

Любой владелец ТТ котла знает, что во время фазы активного горения выделяется очень много тепла. Со времени приходит опыт — когда и как именно прикрыть заслонку, на какой промежуток времени и т.п. Но стоит немного отвлечься, и вода в системе перегреется и может даже закипеть. Чтобы не допустить подобного явления обвязка котла без автоматики должна содержать несколько устройств, предотвращающих закипание системы. Только в этом случае можно разводку по дому делать полимерными трубами. Иначе, рано или поздно, перегретый теплоноситель размягчит материал, трубы прорвутся со всеми вытекающими последствиями. Потому обвязка твердотопливного котла кроме традиционных элементов — группы безопасности, расширительного бака и циркуляционного насоса — содержит солидное количество дополнительных устройств и обычно требует довольно солидных средств.

Циклический характер работы котлов на твердом топливе приводит не только к закипанию системы, но и к тому, что в доме то очень жарко (когда топливо активно горит), то холодно — когда все прогорело. Для устранения этих явлений есть решение: установить бойлер косвенного нагрева или теплоаккумулятор. И то и другое — емкости с водой, просто выполняют они разные функции и, соответственно, подключаются по-разному.

Обвязка с бойлером косвенного нагрева

При таком построении нет обычного для твердотопливного котла резкого повышения температуры на время активного горения. Все потому что добавляется объем бака, потому перегрева воды практически не бывает. Потом, когда топливо прогорело и в обычной системе дом начинает остывать, в системе с ТА продолжает расходоваться запасенное на фазе нагрева тепло. Таким способом выравнивается температурный фон и увеличивается время между топками.

Такая обвязка котла на твердом топливе более надежна и разводку от ТА можно делать полипропиленовыми трубами, но контур от котла до емкости обязательно делать металлическими трубами. В данном случае можно использовать стальные, но лучше все-таки медные.

Обвязка ТТ котла с клапаном от перегрева

Третий способ сделать защиту от перегрева твердотопливного котла — установить автоматическое устройство защиты от перегрева. Это специальный клапан с датчиком температуры. Принцип работы прост: при превышении определенной температуры (обычно 95-97°C) вентиль открывает впуск холодной воды из водопровода, а излишек перегретой выпустит в канализацию. Так работает, например, REGULUS DBV 1-02, Regulus BVTS 14480.

Защита твердотопливного котла от перегрева при помощи клапана REGULUS DBV

Клапана хоть и производятся одной фирмой, имеют разное строение и схему монтажа. Так REGULUS DBV устанавливается на выходе из котла, имеет встроенный датчик температуры (схема установки — выше). Клапан защиты от перегрева ТТ котла Regulus BVTS 14480 имеет выносной датчик, может монтироваться как на входе, так и на выходе (схема установки внизу). Чем хорош этот вариант? Тем что он может работать в системах с естественной циркуляцией — ему давление для работы не нужно.

Обвязка котла отопления с клапаном защиты от закипания теплоносителя

Их ориентировочная стоимость — 40-60€ — это намного меньше, чем стоимость монтажа теплоаккумулятора или бойлера косвенного нагрева, но проблему колебания температуры этот способ не решает. Эти клапана, кстати, можно использовать для повышения надежности схемы с установленным косвенником и тем точно устранить возможность закипания системы.

Что еще необходимо в системе

Обвязка котла будет неполной, если в ней не будет крана для слива и заполнения системы. И лучше, если они будут раздельными. Конкретное место установки зависит от строения системы, но есть определенные правила:

В некоторых системах слив и залив системы делают из одного крана. Это возможно, если есть насос, которым закачивается и есть манометр, по которому можно контролировать создаваемое давление. При наличии отдельного крана для залива системы в высокой точке можно ее заполнить и самотеком.

Обвязка котла представляет собой все устройства и элементы, которые подключают к источнику тепла, и которые вместе образуют одну систему отопления. Схема обвязки твердотопливного устройства состоит из:

1. Запорной и регулирующей арматуры.
2. Устройств контроля и автоматики.
3. Трубопроводов.
4. Нагревательных устройств (радиаторов, теплых полов, полотенцесушителя).

Требования к обвязке

Обвязку можно выполнить по многим схемам, которые должны учитывать правила:

1. Температура воды или любой другой жидкости , которая выходит с головного устройства системы, не должна превышать нормативные значения. Это касается давления, под которым подается теплоноситель.
2. Температура входящего в котел длительного горения теплоносителя не должна быть меньше 20 °С от аналогичного показателя воды, выходящей из теплообменника. Иначе в середине корпуса начинает .
3. Должны быть автоматические приборы, которые способны управлять мощностью агрегата длительного горения и обеспечивать стабильную температуру жидкости.

Лучше всего такие требования соблюдаются схемах, которые предусматривают наличие циркуляционных насосов.

Открытая система с естественной циркуляцией

Такая схема – самая простая среди всех обвязок потому, что она состоит из минимального количества элементов. Благодаря этому она является полностью автономной. Недостатки:

1. Невозможно регулировать температуру воды на выходе из теплообменника.
2. Через открытый расширительный бак в теплоноситель может проникать воздух. Это ускоряет коррозию панельных и биметаллических радиаторов, стальных труб и теплообменника.

Этот тип обвязки включает:

1. Котел длительного горения.
2. Подающую линию нагретой воды.
3. Открытый расширительный бачок.
4. Определенное количество радиаторов отопления.
5. Обратную линию подачи воды.

Правила монтажа:

1. Патрубок подачи воды из котла должен находиться ниже радиаторов отопления более чем на 0,5 м. Иначе естественная циркуляция теплоносителя будет неустойчивой.
2. Трубы устанавливают наклоненными в направлении движения воды. Чтобы сопротивление движению было меньше, рекомендуется использовать большие по диаметру трубы.
3. Расширительный бачок нужно ставить в том месте, высота которого является наибольшей, если сравнивать ее с высотой размещения всех элементов обвязки.
4. Поскольку запорная и регулирующая арматура уменьшает проходное сечение труб (это увеличивает сопротивление жидкости), ее количество должно быть минимальным.

Читайте также: Частые поломки электрокотлов и их ремонт

Закрытая система с естественной циркуляцией

Эта обвязка пеллетного устройства предусматривает использование мембранного бака закрытого типа. Его лучше размещать на обратной трубе в наиболее низкой точке. При этом оптимальным является такой бак, в котором помещается более 10% воды, используемой во всей системе.

Состав схемы представлен:

1. Котлом отопления.
2. Группой безопасности.
3. Подающей линией нагретой жидкости.
4. Радиаторами отопления.
5. Мембранным баком.
6. Обратной линией подачи воды.

Группа безопасности является отдельным устройством, которое должно состоять как минимум из радиаторов и предохранительного клапана. Последний соединяют с канализацией с помощью сливного шланга. Его функция – сбрасывать избыточное давление. В состав этого устройства может входить манометр, который позволяет визуально оценить давление в системе.

Первые два элемента группы безопасности могут быть установлены и по отдельности. Часто она уже включена в конструкцию устройства. Правила монтажа основных элементов обвязки являются почти такими же, как правила установки компонентов вышеописанной схемы.

Обвязка с принудительной циркуляцией

Она имеет почти такое строение, как закрытая система с естественным движением теплоносителя. В этом случае появляется дополнительный элемент в виде циркуляционного насоса. В большинстве случаев его монтируют на обратную линию подачи после мембранного бачка и перед входным штуцером теплообменника.

Благодаря такому насосу можно более гибко управлять работой системы. Появляется возможность устанавливать на каждый радиатор запорную и регулирующую арматуру. Теперь вода способна под давлением, созданным циркуляционным насосом, легко пройти более узкие участки трубопровода из полипропилена.

Использование такого насоса делает систему зависимой от электроснабжения.

Система с коллекторами

Такая обвязка твердотопливного агрегата включает:

1. Твердотопливный котел.
2. Группу безопасности.
3. Коллектор подающей линии.
4. Отопительные радиаторы.
5. Полотенцесушитель.
6. Систему теплого пола.
7. Коллектор обратного трубопровода.
8. Бак мембранный.
9. Циркуляционный насос.

Читайте также: Твердотопливный котел с варочной поверхностью

Новыми элементами в этой системе являются коллекторы. Известны как гребенки. Представляют собой широкую трубу с большим количеством патрубков. Один из них является входным, остальные выходные. К первому подсоединяется труба с группой безопасности . Через него подается горячая жидкость, которая, выходя из различных патрубков, распределяется между группами пользователей: радиаторами, теплым полом и полотенцесушителем. Второй коллектор собирает воду вместе и направляет ее через выходной патрубок .

Система с гидрострелкой

Очень похожа на схему с коллекторами. Вместо двух коллекторов используется гидрострелка , которая является вертикальной трубой с большим диаметром, и которая подключается к подающей и обратной линии. Она имеет много штуцеров, к которым подсоединяются отдельные группы пользователей.

Патрубки, к которым можно подключить радиаторы , теплый пол и т. д. размещаются на разных высотах гидрострелки. При этом высота размещения соответствует температуре воды. Благодаря этому в различные устройства можно подавать теплоноситель с определенной температурой.

Система с теплоаккумулятором

Обвязка твердотопливного котла отопления, схема которой включает , отличается тем, что в ней может быть два контура движения теплоносителя:

1. Первый возникает между устройством и аккумулятором тепла.
2. Второй формируется между теплоаккумулятором и радиаторами.

Схема такова:

1. Котел.
2. Группа безопасности.
3. Аккумулятор тепла.
4. Отопительные устройства.
5. Главный циркуляционный насос. Его включают в трубу, которая отходит от радиаторов отопления и подходит к теплоаккумулятору.
6. Мембранный бак. Находится после теплоаккумулятора.
7. Дополнительный циркуляционный насос. Находится между мембранным баком и обратным патрубком теплообменника.

Накапливает в себе тепло, одновременно отдавая необходимое его количество радиаторам. Он всегда подает нормализованное количество тепла, вбирая в себя все его излишки. В результате радиаторы не перегреваются. При таком режиме теплоноситель циркулирует по всей системе.

Если нужно прекратить подачу нагретой воды в радиаторы на некоторое время, она начинает циркулировать между котлом и теплоаккумулятором. Когда топливо в котле заканчивается и огонь гаснет, теплоноситель циркулирует только между теплоаккумулятором и радиаторами отопления.

Схема подключения котла на твердом топливе и котла на газе

Очень простой является обвязка, которая предусматривает параллельное подключение газового и твердотопливного котла . Она используется для систем с естественной циркуляцией.

Твердотопливные котлы не теряют своей актуальности и популярности. Даже при условии наличия магистрального газа и электричества часто твердое топливо оказывается эффективнее или экономически выгоднее для отопления дома. Для его использования полезно ознакомиться, как выполняется обвязка твердотопливного котла отопления, схема, которая будет лучше работать в доме.

Способы подключения котла к контуру отопления

Состав оборудования и обвязка котла напрямую зависит от выбранного типа контура отопления, способа циркуляции теплоносителя и степени автоматизации процесса, такой как тонкая настройка климата или же простая регулировка нагрева теплоносителя.

Задача всего комплекса обвязки:

• Обеспечить равномерное распределение тепла по контуру отопления.
• Обезопасить людей и оборудования от любых внештатных и аварийных ситуаций, минимизация последствий в результате поломки.
• Снижение влияния периодичности в работе твердотопливного котла, так как основная мощность выдается только после розжига очередной закладки топлива, тогда как с его прогоранием теплоотдача снижается.

Автоматика

В первую очередь нужно обеспечить беспроблемную работу самого котла. Чтобы контролировать процесс горения топлива (дров, угля или паллет), достаточно взять под контроль подачу свежего воздуха к топке. С твердотопливными котлами это означает использование в обвязке блоков автоматизации на основе контроллера, термостата и нагнетающего вентилятора.

В самом простом варианте автоматизировать работу котла поможет регулятор тяги. Простое конструктивное решение, в котором учувствует энергонезависимый термостат. В зависимости от температуры исходящих газов или теплоносителя в теплообменнике регулятор тяги меняет степень натяжения цепочки, соединенной с шибером, изменяя тем самым уровень подачи воздуха в камеру сгорания.

Для полноценного управления и автоматизации не обойтись без включения в обвязку контроллера, способного задавать оптимальный режим работы твердотопливного агрегата. Он опирается на данные о нескольких термодатчиков и управляет вентилятором, подающим воздух в топку. Комплект управления твердотопливным котлом обойдется в среднем в $25-45 и обеспечит:

• Регулировку активности горения топлива в зависимости от температуры теплоносителя.
• Экономию топлива, избегая бессмысленного прогорания и выброса тепла в трубу.
• Повышение безопасности котла за счет установки принудительной тяги и контроля отвода продуктов горения.
• Автоматическое выключение котла при перегреве воды в теплообменнике, не допуская разрыва или других серьезных последствий.

Однако блок автоматики одновременно делает твердотопливный котел энергозависимым, потому для безостановочной и качественной работы придется обзавестись мощным источником бесперебойного питания (ИБП).

Состав обязательной обвязки

Группа безопасности

Подразумевается стандартный набор оборудования, включающий в себя:

• подрывной защитный клапан;
• автоматический воздухоотводчик;
• манометр.

Желательно группу безопасности приобретать в готовом виде, подобрав элементы в строгом соответствии с проектом отопления и характеристиками твердотопливного котла. В указанной компоновке группа безопасности востребована в первую очередь в закрытых системах отопления, где поддерживается стабильно повышенное давление теплоносителя. О том, как выбрать группу безопасности, рассказано в этой статье .

Устанавливается группа в обвязку только с соблюдением четырех основных правил:

• непосредственно возле котла на горячем выходе;
• участок трубы от котла к группе должен выполняться с одинаковым сечением трубы, без заужения и желательно без использования колен и поворотов;
• между котлом и группой безопасности недопустимо устанавливать запорную арматуру;
• группа и конкретно воздухоотводчик монтируется в самой верхней точке контура.

Для естественной циркуляции с закрытым контуром расстояние от котла до группы безопасности может составлять несколько метров, от чего эффективность подрывного клапана сильно падает.

Расширительный бак

Чтобы компенсировать тепловое расширение теплоносителя в обвязке контура отопления, используется расширительный бак:

• негерметичный для систем открытого типа;
• мембранный – для герметичных закрытых систем отопления.

В первом случае это может быть емкость объемом не менее 10% от общего объема теплоносителя в контуре. Устанавливается в самой верхней точке контура. Высота установки также определяет рабочее давление системы. Выполняет функции группы безопасности. Бак не изолирован от окружающей среды и за счет установки в самой верхней точке обеспечивает эффективный вывод воздуха, циркулирующего в трубах. При чрезмерном расширении теплоносителя излишек воды поступает в бак или же сбрасывается в канализацию при превышении допустимого объема.

Расширительный бак мембранного типа рассчитан для закрытых систем отопления, в которых искусственно задается рабочее давление на уровне 1,5-2,5 атмосферы. Внутри бака пространство разделено эластичной резиновой мембраной на две камеры: в одну поступает теплоноситель, во вторую закачивается под давлением воздух.

Устанавливается расширительный бак на горячем выходе котла после группы безопасности или же на холодном нижнем подключении после обвязки циркуляционного насоса .

Байпас и подбор труб разводки

Байпасом называется участок трубы, подключенный параллельно любому узлу в контуре отопления. Он нужен для снижения общего гидросопротивления контура и для возможности контролировать и регулировать объем теплоносителя, поступающего в отдельный узел, радиатор, аккумулирующую емкость, расширительный бак и т.п.

С твердотопливным котлом байпасы необходимо устанавливаться на каждом радиаторе и аккумулирующей емкости без исключения так, чтобы образовался контур, в котором теплоноситель по умолчанию может циркулировать без каких-либо препятствий и проблем и вне зависимости от пропускной способности каждого отдельного элемента.

Кроме этого байпас желательно поставить и на самом котле. Фактически это формирует малый контур циркуляции, в котором котел завязан сам на себе.

Однако делать это можно, только если обвязку твердотопливного агрегата входит защита от перегрева, блок автоматики, который не допустит закипания воды.

Наличие малого контура в системе с принудительной циркуляцией позволяет, не меняя нагрузку на насос и не прибегая к тонкой настройке работы котла, управлять обогревом дома. С помощью трехходового клапана с термостатической головкой есть возможность в узком диапазоне задать целевую температуру в контуре отопления и горячая вода от котла будет поступать только при необходимости для восполнения затраченной энергии.

Основные требования к трубам для отопления твердотопливными котлами:

• Участок непосредственно от котла по горячему и холодному выводу на расстояние до 1,5 метров делается исключительно из металла, а после по необходимости монтируется переход на металлопластик.
• К основным узлам обвязки (группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак) монтируется трубами максимально допустимого сечения для снижения гидравлического сопротивления.
• Трубы разводки обязательно должны соответствовать температурному режиму котла и системы отопления с запасом до 20%.

Аккумулирующая емкость

Байпас и малый контур с трехходовым клапаном позволяют полностью решить проблему с настройкой отопления со стороны радиаторов. Однако это не решает проблему с котлом, который вынужден работать с перерывами или часто отключаться по решению автоматики, после чего его придется растапливать вновь.

Аккумулирующая емкость в обвязке твердотопливного отопления представляет собой утепленный бак большого объема, наполненный теплоносителем. За счет высокой теплоемкости воды в аккумуляторе может накапливаться тепловая энергия в периоды максимальной теплоотдачи котла. Как только закладка топлива прогорает, и температура теплоносителя в основном контуре снижается, тепло начинает поступать именно из теплоаккумулятора, сглаживая колебания температуры. Устанавливается теплоаккумулятор параллельно основному контуру.

По конструкции различают:

• проходные теплоаккумуляторы, в которых накапливается непосредственно теплоноситель, повышая общий объем воды в системе;
• аккумуляторы с теплообменниками в виде вмонтированных змеевиков или трубных регистров.

Схема обвязки твердотопливного котла отопления

Если обвязка твёрдотопливного котла выполнена правильно – это существенно влияет на сроки эксплуатации отопительного оборудования, предотвращает возникновение аварийных ситуаций, обеспечивает стабильную работу системы отопления. Схемы подключения могут отличаться, но существуют общие принципы установки, которым необходимо следовать во время монтажа водяного контура.

Варианты обвязки твердотопливного котла

1. Тип циркуляции теплоносителя.
2. Вид отопительной системы.
3. Одновременное использование радиаторного обогрева и системы теплых полов.

По типу циркуляции теплоносителя, принято различать следующие схемы:


Кроме распределения систем по типу циркуляции теплоносителя, принято разделять еще несколько схем по схожему признаку:


По своему устройству или принципу подключения, принято различать еще несколько распространенных схем обогрева:


Существуют современные системы обвязки твердотопливных котлов с использованием гидрострелки и коллекторной группы. Такие решения используются, если планируется подключение водяных контуров, использующих принцип высоко и низкотемпературного нагрева. Гидрострелка устанавливается в систему отопления с теплыми полами.

При выборе системы отопления с твердотопливным котлом, ориентируются на следующие моменты:

1. Стоимость работ по обвязке.
2. Теплотехнические характеристики помещения.

При расчетах и выборе подходящей схемы обвязки, не обойтись без грамотной консультации инженера теплотехника.

Схема обвязки без теплоаккумулятора

• После включения котла, нагретый теплоноситель циркулирует по малому кругу отопления. Трехходовой клапан препятствует, чтобы холодная, не прогретая вода, поступала в теплообменник. Большая разница в температуре на подаче и обратке, приводит к тому, что котел начинает «плакать». Образовывается большое количество конденсата, что негативно влияет на теплообменник.
• Теплоноситель, постепенно прогревается и после нагрева свыше 60°С, открывается трехходовой клапан. С этого момента, начинает работать большой круг системы отопления.
• Малый круг отопительной системы, продолжает функционировать как узел подмеса, предотвращающий закипание теплоносителя, и уменьшая разрыв между температурой на подаче и обратке.

Обвязка с бойлером косвенного нагрева

Простая обвязка твердотопливного котла с баком теплоаккумулятором, заменяет собой малый круг отопления и производится следующим образом:

• Емкость устанавливается между котлом и системой отопления.
• К верхней части бойлера, подключается подающий трубопровод, к нижней, обратка системы.
• На обратку устанавливают два циркуляционных насоса. Производительность насосного оборудования должна быть разной. Настройки выставляются таким образом, чтобы движение теплоносителя в буферной емкости, осуществлялось сверху вниз. Добиться этого можно, поставив циркуляционный насос большей производительности перед накопителем, а меньше, после него.

Обвязка твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева, выполняет несколько важных функций:

• Уменьшает разницу температур на подаче и обратке системы обогрева.
• Позволяет аккумулировать полученное тепло и подмешивать горячую воду в систему отопления, после прогорания дров в котле.

Обвязка тт котла совместно с электрокотлом

Обвязка выполняется следующим образом:

• Два котла подключаются параллельно.
• В электрокотле вмонтирован циркуляционный насос. Для твердотопливного агрегата, потребуется установить насосное оборудование.
• Чтобы предотвратить появление дублирующего потока теплоносителя, при одновременном включении двух циркуляционных насосов, устанавливается специальный клапан, перекрывающий прохождение потока. В данном случае, обратный клапан в системе отопления нужен для того, чтобы при одновременной работе двух котлов, не происходило застаивание теплоносителя в котловом контуре. Потребуется установить две арматуры. Один клапан устанавливают на подающий трубопровод от электрокотла, второй, на обратку, идущую к твердотопливному котлу.
• Работоспособность системы будут обеспечивать два термодатчика. Комнатный датчик подключают к электрокотлу. При падении температуры в комнатах ниже установленного минимума, автоматически запускается нагрев теплоносителя с помощью электричества. Чтобы предотвратить потери тепла, на насос для тт котла, также устанавливают термодатчик, отключающий циркуляцию теплоносителя при остывании топочной камеры.

Какой трубой делать обвязку котла на твердом топливе

Участок малого круга отопления, изготавливают с использованием металлической обвязки (сталь, медь). Делается это, чтобы при закипании теплоносителя и возникновении аварийной ситуации, трубы не испортились и сохранили герметичность под воздействием высоких температур. Материал остальной части трубопровода, можно выбрать по желанию.

Наиболее распространенными вариантами обвязки являются:


Ввиду того, что, нагрев теплоносителя часто достигает температуры закипания жидкости, обвязать твердотопливный котел лучше трубами из металла. Но, так как данный вариант не всегда возможен, допускается использование аналогов. Применение полипропилена со стекловолокном, в системах обогрева с котлом на твердом топливе, показало себя одним из надежных и оптимальных способов обвязки.

Как и чем утеплить трубы

ПЭТ труба защищает от механических повреждений. Утеплитель является своеобразной защитой от выпадения конденсата, предотвращения ожогов при случайном прикосновении к трубам, а также, уменьшения теплопотерь. Фиксируют изоляцию с помощью хомутов или вязальной проволоки.

Необходимые агрегаты и узлы для обвязки тт котла

• Термостатический или термосмесительный клапан – необходим для стабилизации нагрева теплоносителя и предотвращения перегрева, и закипания последнего.
• Расширительный бак – предусмотрен в любой схеме отопления. Мембранный расширительный бак монтируют в закрытых системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. В гравитационных схемах, в высшей точке водяного контура, устанавливается открытая емкость.
• Циркуляционный насос – устанавливается в закрытых и открытых системах с принудительной циркуляцией жидкости в водяном контуре. Некоторые решения, как использование буферной емкости, двух параллельно подключенных котлов, требует установки сразу двух модулей циркуляционного оборудования.
• Обратный клапан – координирует направленность теплового потока жидкости. Используется при подключении мембранного бака. Предотвращает появление дублирующего потока при одновременном подключении электрического и твердотопливного котлов.
• Коллектор – используется при одновременном подключении теплых полов и радиаторов. Без коллектора, не обойтись при изготовлении лучевой системы отопления, когда к каждому отопительному прибору ведет свой отдельный трубопровод. Коллектор в системе отопления нужен для большинства современных схем обогрева.
• Воздухоудалитель – автоматический клапан, входящий в стандартную комплектацию группы безопасности. В автоматическом режиме, стравливает воздух из системы отопления.
• Клапан подпитки системы – контролирует давление и общий объем теплоносителя в системе. При падении ниже минимального значения, открывается и дополняет водяной контур жидкостью.
• Датчик давления в системе – также входит в группу безопасности. Показывает номинальное давление в системе отопления, часто, первым указывает на перегрев теплоносителя. Благодаря сверке показаний термометра и датчика давления (манометра), удобно выставлять необходимый рабочий режим и настроить автоматический .
• Фильтр грубой очистки – устанавливается на обратку, непосредственно перед циркуляционным насосом. Рекомендуется, чтобы фильтр монтировался перед буферной емкостью, расширительным баком и другими чувствительными элементами отопительной системы.
• Гидравлическая стрелка – гидрострелка в системе отопления, нужна для котлов, использующих принцип длительного горения и модуляционные настройки мощности. Практически – это устройство заменяет собой буферную емкость и имеет общий принцип работы.
• Смесительный узел или узел подмеса – смешивает горячую и остывшую воду из отопительного когтура, чтобы предотвратить закипание и уменьшить разницу между подачей и обраткой теплоносителя.

Способы защиты тт котла и системы отопления от перегрева

• Малый круг отопления – первоначально, схема предотвращает выпадение конденсата. После того, как заработал большой круг отопления, конструкция играет роль узла подмеса.
• Группа безопасности – включает воздухоотводчик, манометр и датчик давления. При чрезмерном перегреве, повышается давление в системе, что приводит к срыванию клапана и сбросу определенного количества воды из водяного контура.
• Мембранный бак – давление в расширительном баке в закрытой системе отопления твердотопливного котла, меняется, в зависимости от нагрева теплоносителя. Емкость подбирается из учета от общего объема теплоносителя, по специальным формулам. Давление в системе отопления должно быть не более 2 мБар. Большинство теплообменников тт котлов, не выдерживают больших параметров и деформируются при перегреве.
• Буферная емкость – подсоединение твердотопливного отопительного котла к системе отопления через бойлер накопитель, делает фактически невозможным закипание теплоносителя.
• Подключение циркуляционного насоса – при отключении электроэнергии, движение теплоносителя останавливается, что приводит к практически моментальному закипанию. Правила безопасности требуют подключения насоса через питания.

Оптимальный объем системы отопления высчитывается по формуле, 1 кВт = 15 л воды. Полученный результат используется при подборе расширительного мембранного бака или определения необходимого количества теплоносителя / антифриза.

Что лучше залить в систему отопления при обогреве твердотопливным котлом

• Тип здания – в отапливаемых помещениях, целесообразнее использовать в качестве жидкости для системы отопления, обычную воду.
• Если планируется топить здание время от времени, лучше применять незамерзающую жидкость.

Выбор обвязки твердотопливного котла влияет на безопасность и сроки эксплуатации отопительного оборудования. Расчет системы обогрева, требует привлечения квалифицированного специалиста теплотехника.

Теплогенераторы, черпающие энергию от разных видов твердого топлива, имеют свои особенности работы, которые следует учитывать при подключении к системе отопления. Поэтому схема обвязки твердотопливного котла включает в себя несколько обязательных элементов и устройств, обеспечивающих долговечную работу агрегата и его защиту при нештатных ситуациях.

Особенности эксплуатации твердотопливных котлов

Процесс горения древесины или угля несколько сложнее, чем сжигание того же метана (природного газа). Метан – простое неорганическое соединение, разлагающееся при высокой температуре на углекислый газ и воду с некоторой примесью угарного газа. Дерево и уголь – это сложные органические вещества, которые при сжигании образуют несколько веществ и газов, часть из них агрессивны. Это накладывает свой отпечаток на долговечность работы теплогенератора. Индивидуальная обвязка твердотопливных котлов делается для того, чтобы создать оптимальный рабочий режим и тем самым продлить им срок эксплуатации.

Одна из особенностей работы водогрейных агрегатов, сжигающих твердое топливо, проявляется после розжига топки и выхода на рабочий режим. Если монтаж трубопроводов отопления выполнить напрямую к отопительной установке и во время разогрева пропускать через водяную рубашку агрегата холодную воду, то на внутренних стенках топки начнет интенсивно выделяться конденсат. Он вступает в реакцию с продуктами горения, смешивается с золой и намертво пристает к металлической или чугунной поверхности. Результаты следующие:

1. Стальные стенки камеры сгорания разъедаются коррозией.
2. Чугунная топка не так подвержена коррозии, но ее шероховатая поверхность способствует прилипанию налета, который удалить очень трудно. Такой же налет появится и на стенках камеры из стали.

Для успешной борьбы с конденсатом надо выполнить малый контур циркуляции с трехходовым клапаном, подключение твердотопливного котла к системе отопления не рекомендуется осуществлять напрямую.

Из правила есть одно исключение-при подключении теплогенератора к самотечной системе отопления, функционирующей без циркуляционного насоса, монтаж допускается осуществлять напрямую. Теплоноситель здесь течет по принципу конвекции, по мере разогрева увеличивая скорость движения, конденсат при этом не появляется. Правда, это возможно лишь при малой мощности отопительного оборудования и в небольших домах.

Еще одна особенность работы отопительных установок на дровах – инерционность. Когда температура воды в системе достаточна, автоматика закрывает доступ воздуха в топку и останавливает процесс. Тем не менее еще какое-то время горение продолжается, температура теплоносителя превышает заданную. Такое же явление наблюдается при остановке циркуляционного насоса в результате отключения электроэнергии. Вода в рубашке может вскипеть, образуя пар, и разрушить оболочку либо порвать трубы. Чтобы этого избежать, на подающий трубопровод или прямо в бак котловой воды устанавливается группа безопасности со сбросным клапаном, настроенным на определенное критическое давление.

Схема подключения в систему отопления

Ниже представлена детальная типовая обвязка твердотопливного котла полипропиленом с малым контуром и узлом смешивания.

Назначение смесительного узла – не пропустить холодную воду из обратного трубопровода в водяную рубашку теплогенератора. Трехходовой клапан, настроенный на температуру не ниже 45º, замыкает движение теплоносителя по малому кругу до тех пор, пока его температура не достигнет установленного значения. После этого клапан подмешивает в обратный трубопровод воду из системы. Для того чтобы очищать ее от накипи и шлама, перед трехходовым краном ставится фильтр – грязевик. При этом устанавливать его нужно точно в таком положении, как изображено на схеме, вертикальный монтаж фильтра является ошибкой.

Обвязка котла с буферной емкостью

Многие производители настоятельно рекомендуют использовать . Буферная емкость для котла используется по следующим причинам:

• При закрытии воздушной заслонки в камере происходит тление древесины при недостаточном количестве кислорода, а это приводит к повышению доли угарного газа (СО) в продуктах горения и увеличению загрязнения окружающей среды. Поэтому твердотопливный котел должен работать на средней или полной мощности, накапливая излишнее тепло в баке – аккумуляторе.
• После прогорания дров и угасания топки энергии, содержащейся в накопителе, хватит на какое-то время для обогрева дома. Длительность это промежутка времени зависит от объема бака.

На рисунке представлена схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором, малым контуром циркуляции и двумя смесительными узлами. Стрелками на ней показана циркуляция теплоносителя.

Альтернативой предыдущим способам подключения является обвязка твердотопливного котла с буферной емкостью (гидрострелкой). Схема подключения несколько напоминает предыдущую с той разницей, что гидрострелка не служит накопителем тепла, а предназначена для гидравлического разделения котлового контура с остальными ветвями отопления. Последних может быть множество: радиаторное отопление, теплые полы, бойлер косвенного нагрева воды для ГВС. При этом температура теплоносителя в каждой ветви нужна разная. Ниже показана схема подключения твердотопливного котла с буферной емкостью и распределительным коллектором на бойлер и систему радиаторного отопления.

1 – теплогенератор; 2 – термодатчик; 3 – трехходовой клапан котлового контура; 4 – мембранный расширительный бак; 5 – буферная емкость; 6 – радиаторы; 7 – циркуляционный насос отопительного контура; 8 — трехходовой клапан контура отопления; 9 – комнатный терморегулятор; 10 – бойлер косвенного нагрева; 11 — циркуляционный насос контура нагрева ГВС; 12 – группа безопасности.

Совместная работа с электрическими котлами

Очень часто водонагреватели на дровах или угле становятся вторым отопительным агрегатом в помещении топочной, где уже есть газовая или электрическая установка. Их потребуется правильно связать между собой для корректной совместной работы, чтобы один агрегат подстраховывал другой. Это очень удобно, например, когда в одном из них прогорит весь уголь. Тогда автоматически включается электрический или газовый водонагреватель. Типовая схема обвязки твердотопливного котла и электрокотла показана на следующем рисунке. Подразумевается, что в электрическом отопителе встроен собственный циркуляционный насос.

Заключение

Представленные схемы наиболее распространены в силу их простоты и надежности, в действительности различных способов подключения есть гораздо больше. Выбирать для себя подходящий лучше с помощью специалиста с учетом всех факторов и пожеланий.