Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

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.

Что должно быть в обвязке

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

• Манометр. Для контроля давления в системе.
• Автоматический воздухоотводчик. Для спуска воздуха, попавшего в систему — чтобы не образовывались пробки и не стопорилось движение теплоносителя.
• Аварийный клапан. Для сброса чрезмерного давления (подключается к системе канализации так как стравливается  некоторое количество теплоносителя).
• Расширительный бак. Необходим для компенсации теплового расширения. В системах открытого типа бак ставится в верхней точке системы и представляет собой обычную емкость. В закрытых системах отопления (обязательно с циркуляционным насосом) ставится мембранный бачок. Место установки — в обратном трубопроводе, перед входом в котел. Он может быть внутри настенного газового котла или устанавливается отдельно. При использовании котла для подготовки воды для ГВС также необходим расширительный бак в этом контуре.
• Циркуляционный насос. Обязателен к установке в системах с принудительной циркуляцией. Для повышения эффективности отопления может стоять и в системах с естественной циркуляцией (гравитационных). Ставится на подачу или обратку перед котлом до первого ответвления.

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.

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. (Как соединять полипропиленовые трубы читайте тут). 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.

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:

• группу безопасности (манометр, клапан для стравливания воздуха, аварийный клапан);
• расширительный бачок;
• циркуляционный насос.

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.

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

Бойлер косвенного нагрева греет воду для ГВС и подключается с одной стороны к системе отопления, а с другой — к гребенке раздачи горячей воды. Таким образом и смягчаются температурные перепады, и греется вода для технических нужд. Неплохое решение.

Как работает данная схема? Если температура воды в водонагревателе ниже заданной, то котел подключается к нагреву воды в баке. Система отопления на это время оказывается отключенной и немного остывает. После нагрева воды до необходимой температуры котел снова переключается на работу с контуром отопления. Когда теплая вода расходуется, температура в баке снова падает, снова происходит подключение для подогрева.

Несложно, но при такой схеме все равно возможен перегрев — не всегда расход горячей воды совпадает с фазой активного горения топлива. Вот в этом случае возможен перегрев.

Схема с теплоаккумулятором

Второй способ — установить теплоаккумулятор. Это тоже емкость с водой, но подключена она только к системе отопления.  Служит для смягчения температурных перепадов в системе.

Этот способ более надежный, но требует устройства нескольких отдельных контуров. Котел греет воду в теплоаккумуляторе — он подключен ко входам ТА. Это один замкнутый контур. Второй контур идет на отопление — с выхода теплоаккумулятора (в верхней части бака) горячая вода поступает в систему отопления, а остывшая вода с обратного трубопровода поступает в нижнюю часть того же бака. При необходимости, можно подключить еще и систему водяного теплого пола.

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.

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.

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:

• Кран для слива делают в самой нижней точке. Это очень важно, если систему отопления надо будет консервировать на зиму — необходимо чтобы в ней оставалось как можно меньше теплоносителя. Если система будет работать зимой постоянно обычно к одному из радиаторов приделывают кран (с патрубком или без) Это и будет место слива системы.
• Если в системе отопления будет использоваться вода, обычно подключается вход от водопровода. В случае с настенным газовым котлом для этого есть специальный патрубок со стационарным краном. Холодную воду подключают к этому входу, при необходимости подпитки кран открывают на короткое время. Если используется котел без специального патрубка, в трубопроводе подачи (желательно повыше) также устанавливают кран. Как вариант — на отрезке трубы, которая идет на расширительный бачок.

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

stroychik.ru

Схема отопления с буферным баком-аккумулятором тепла, и твердотопливным котлом

Рассмотрим еще одну схему отопления частного дома твердотопливным котлом, которую предлагает один из российских производителей буферных емкостей — аккумуляторов тепла. С подробным описанием конструкции буферного бака можно познакомиться здесь.

Схема отопления частного дома с твердотопливным котлом и буферной емкостью — аккумулятором тепла (чтобы увеличить, кликните по картинке). Система отопления открытая, работает под атмосферным давлением, но с принудительной циркуляцией теплоносителя в отопительных контурах.

На схеме:
1 — расширительный бак с поплавковым запорным клапаном;
2 — обратный клапан;
3 — запорный вентиль;
4 — ввод сети водопровода;
5 — котел твердотопливный;
6 — камин с водяной рубашкой;
7 — насос;
8 — фильтр;
9 — дифференциальный клапан (вертикально);
10 — буферная емкость;
11 — разбор горячей воды в доме;;
12 — предохранительный клапан;
13 — мембранный расширительный бак;
14 — редуктор давления;
15 — смесительный клапан 3-х ходовой;
16 — термостатический клапан;
17 — радиаторы отопительные;
18 — трубы теплого пола;

Эта схема отличается от первой, тем, что система отопления здесь открытая, работает под атмосферным давлением. Контур подогрева горячей воды находится под давлением сети водопровода.

Для зарядки аккумулятора теплом используются два источника — твердотопливный котел и камин с водяной рубашкой.

Недостаток схемы в том, что не предусмотрен режим защиты котла от низкотемпературной коррозии при растопке котла. В режиме растопки котла при температуре теплоносителя менее 55 град. на поверхности теплообменника в котле из дымовых газов выпадает конденсат. Конденсат смешивается с продуктами сгорания топлива и постепенно забивает теплообменник, что снижает КПД котла. Кроме того, отложения ускоряют коррозию металла, что сокращает срок службы котла.

Схема буферной емкости-аккумулятора тепла системы отопления, из нескольких баков

Некоторые умельцы делают сами или заказывают на стороне изготовление буферных баков из отрезков стальных труб большого диаметра — 300-800 мм. После установки на место баки утепляют.

Такие баки часто обходятся значительно дешевле, чем готовые буферные емкости, которые продаются на строительном рынке. Отсутствие защиты от коррозии в таких самодельных баках частично компенсируется увеличенной толщиной металла стенки.

Для защиты от электрохимической коррозии бак рекомендуется заземлить, а внутри бака разместить магниевый анод от промышленного водонагревателя. 

Буферную емкость необходимого объема можно получить, соединив трубами два и более баков меньшего размера.

Верхнюю и нижнюю части баков соединяют между собой трубами диаметром не менее чем  полтора дюйма.

Получается батарея баков, соединенных между собой подобно секциям батареи отопления.

К котловому и отопительному контурам батарея из баков подключается по диагональной схеме. Такое соединение обеспечивает одинаковое распределение температуры воды во всех баках буферной емкости.

Последний бак в батарее (бак № 2 на схеме) может выполнять функции гидравлического разделителя между радиаторной системой отопления и теплыми полами.

Схема отопления с буферным баком и бойлером ГВС

Буферный бак заводского изготовления со встроенным теплообменником ГВС довольно дорогое оборудование. Один из российских производителей твердотопливных котлов предлагает покупателям недорогие буферные баки без теплообменника ГВС. Схема закрытой системы отопления для этого варианта показана на рисунке.

В этой схеме также не предусмотрен режим защиты котла от низкотемпературной коррозии при работе котла. В инструкции к котлу производитель рекомендует хозяину самому следить за тем, чтобы температура теплоносителя в обратной трубе во время отопительного сезона не опускалась ниже 60 ^оС.

Посмотрите видео, в котором автор знакомит с практической реализацией схемы отопления с твердотопливным котлом и буферной емкостью — аккумулятором тепла. Обратите внимание, как в схеме  на видео реализован режим защиты котла от низкотемпературной коррозии.

Каким твердотопливным котлом отапливается Ваш дом?

Прочитайте статью

Отопление дома твердотопливным котлом

Какой твердотопливный котел выбрали Вы? Голосуйте!
Узнайте, что выбрали другие.

domekonom.su

Традиционные решения и их недостатки

Если твердотопливный котел является самым простым отопительным аппаратом, это еще не повод, чтобы не уделять внимание наличию обвязки. Без нее практически невозможно сделать хорошо работающую систему отопления, не достающую пользователей своими недостатками. Давайте посмотрим, чем грозит отсутствие тех или иных элементов:

• Нет расширительного бачка – самая серьезная ошибка, так как он должен быть в обязательном порядке. При нагревании вода имеет свойство расширяться, пытаясь разорвать трубы. Поэтому в отопление встраиваются расширительные бачки. Они могут быть традиционными или мембранными – для открытых и закрытых систем отопления;
• Нет предохранительного клапана в закрытой системе – чревато превышением давления в контуре. Дрова горят не так равномерно, как газовое топливо, поэтому скачки давления и температуры в дровяных системах отопления считаются нормальным явлением;
• Нет циркуляционного насоса – кинув тонкие полипропиленовые трубы на котел, вы столкнетесь с их большим гидродинамическим сопротивлением. Поэтому в схему обвязки твердотопливного котла следует включить циркуляционный насос, желательно с байпасом;
• Нет коллекторов – чревато проблемами при использовании нескольких параллельно подключаемых контуров (неравномерный прогрев);
• Нет спускника воздуха – отсутствие этого элемента в схеме обвязки грозит завоздушиванием системы;
• Нет трехходового клапана – не самая необходимая деталь, но она позволяет предотвратить выпадение конденсата;
• Нет буферной емкости – очень интересный элемент в схеме обвязки твердотопливного котла, позволяющий стабилизировать температуру в контуре. Его отсутствие грозит температурными колебаниями и необходимостью слишком часто подкидывать горючее в топку.

Итак, твердотопливный котел необходимо правильно обвязать, чтобы система отопления получилась сбалансированной, долговечной и безопасной.

Предохранительный клапан в схеме обвязки твердотопливного котла позволяет мгновенно сбросить давление при его превышении. Через него частично выбрасывается теплоноситель и воздух. Его наличие в отоплении замкнутого типа является обязательным. Что касается воздухоотводчика, то он отводит накопившиеся в системе воздушные массы.

Применение буферной емкости

Схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором не отличается широким распространением. Она довольно громоздкая, но позволяет обеспечить более корректную работу отопления. Ее преимущества:

• Стабилизация температуры в системе за счет повышенного объема воды в контуре;
• Возможность снижения количества подходов для закладки горючего в топку котла за счет аккумуляции избыточного количества тепла в баке-аккумуляторе;
• Возможность аккумуляции явно лишних избытков тепловой энергии при использовании слишком мощного котла или избыточной закладки дров.

Существует множество схем подключения буферных емкостей. Самые простые из них подразумевают применение одного и того же теплоносителя в котле и в отопительной системе. Более эффективная схема – с применением трехходового клапана с термостатом, чем обеспечивается более равномерный и экономный расход тепловой энергии из буферной емкости.

Также применяются схемы с двумя контурами. В этом случае теплоаккумуляторы систем отопления оснащаются теплообменниками, подключаемыми к твердотопливным котлам. Теплообменники нагревают воду в баке, которая является теплоносителем контура отопления. Этот вариант отличается своей экономичностью и более равномерным нагревом.

Использование одноконтурного твердотопливного котла часто вынуждает искать схемы организации горячего водоснабжения. Для этих целей можно приспособить накопительный или проточный водонагреватель. Также возможно применение более продвинутого бака-теплоаккумулятора со встроенным змеевиком контура ГВС. Такая схема обвязки станет оптимальным и выгодным решением, так как решит проблему с горячим водоснабжением.

Применение дополнительных котлов

В схему обвязки твердотопливного котла можно включить довольно необычный элемент – это электрический котел. Его нельзя назвать обвязкой, это скорее простое дублирующее дополнение. Такие схемы задействуются при отсутствии места под размещение теплоаккумулятора. Электрокотел работает в паре с дровяным агрегатом, автоматически включаясь при фиксации падения температуры в контуре. Преимущества схемы:

• Поддержание стабильной температуры в отоплении;
• Не нужно тратиться на бак – самый простой электрокотел стоит всего несколько тысяч рублей;
• Возможность обогрева при временном отсутствии дров;
• Спокойный ночной сон, так как не нужно выскакивать из теплой постели для заброски следующей порции дров в ненасытную топку.

Есть и недостатки:

• Резервный электрокотел потребляет много электроэнергии, что приводит к удорожанию эксплуатации системы отопления – это не самая выгодная схема;
• Для питания мощного котла потребуется отдельная линия и хорошая электропроводка;
• Особо мощные модели электрокотлов требуют подключения к трехфазной сети.

Поэтому вклад в покупку теплоккумулятора будет более выгодным.

Использование трехходового клапана

Создавая схему обвязки твердотопливного котла своими руками, следует продумать необходимость установки трехходового клапана. Правильно спроектированная система отопления должна показать не самое большое различие между температурой воды в обратной и подающей трубе – обычно она колеблется в пределах 20-30 градусов. Но иногда этот параметр выходит за пределы нормы, из-за чего температура в «обратке» падает.

Казалось бы, что в этом нет ничего страшного, так как твердотопливный котел в любом случае доведет теплоноситель до заданной температуры. Но на практике это частенько приводит к образованию конденсата, вызывающего коррозию. Нейтрализовать это явление помогает трехходовой клапан. Он устанавливается между подающей и обратной трубой, подмешивая более горячий теплоноситель из подающей в «обратку».

В результате смешения температура в обратной трубе отопления повышается, из-за чего образование конденсата становится невозможным. Вместе с трехходовым клапаном поставляется температурный датчик, замеряющий температуру «обратки». Как только ее температура достигнет нормы, подмешивание горячего теплоносителя прекратится.

Косвенные водонагреватели

Схема обвязки твердотопливного котла отопления с применением бойлера косвенного нагрева не самая простая, но и не самая сложная. Здесь перед потребителями стоит задача обеспечить подачу горячего теплоносителя из отопительного контура в змеевик. Для этого в систему ставится гидрострелка, распределяющая потоки на два и более направления. От стрелки отходят две трубы – одна идет к батареям, а вторая к бойлеру.

За гидрострелкой ставятся два циркуляционных насоса – сложность схемы обвязки постепенно возрастает. Один насос отправляет теплоноситель в радиаторы, а второй гонит его в бойлер. Работа второго насоса регулируется системой терморегуляции, встроенной в водонагреватель. Тем самым обеспечивается поддержание стабильной температуры в контуре ГВС.

Гидрострелки и коллекторы

Применение в схемах обвязки твердотопливных котлов гидрострелок и коллекторов позволяет обеспечить подачу теплоносителя по нескольким направлениям – к радиаторам, теплым полам, полотенцесушителям и бойлерам. Коллекторы распределяют теплоноситель равномерно, на каждом выходе у него одинаковая температура. Далее теплоноситель подхватывается циркуляционными насосами и уносится в требуемом направлении.

Гидрострелки позволяют распределить теплоноситель по температуре. Если коллекторов в системе отопления два (один ставится на подающую трубу, а второй на обратную), то гидрострелка ставится одна и подключается сразу к двум трубам. В ней делаются врезки, позволяющие забирать теплоноситель разной температуры – например, в теплых полах не нужна слишком высокая температура, поэтому его можно забрать ближе к обратной трубе.

Обвязка пиролизного котла

Схема обвязки пиролизного твердотопливного котла мало чем отличается от схемы обвязки котла с прямым сгоранием дров. Здесь необходимо ориентироваться на тип отопительной системы (открытая или замкнутая, с естественной или принудительной циркуляцией), на наличие дополнительных контуров (теплые полы), а также на наличие подключаемых водонагревателей. В соответствии с этим разрабатываем схему обвязки на основе вышеописанных элементов.

remont-system.ru

Расчет буферной емкости для котла

Роль аккумулятора тепла в общей схеме отопления следующая: в процессе работы котла в штатном режиме накапливать тепловую энергию, а после затухания топки отдавать ее радиаторам в течение определенного промежутка времени. Конструктивно теплоаккумулятор для твердотопливного котла представляет собой утепленную емкость для воды расчетной вместительности. Она может устанавливаться как в помещении топочной, так и в отдельной комнате дома. Ставить такой бак на улице не имеет смысла, так как вода в нем будет остывать гораздо быстрее, чем внутри здания.

Учитывая наличие свободного места в доме, расчет теплоаккумулятора для твердотопливного котла на практике производится так: вместительность бака принимается из соотношения 25—50 л воды на 1 кВт мощности, необходимой для обогрева дома. Для более точного расчета буферной емкости для котла предполагается, что вода в баке нагреется во время работы котельной установки до 90 ⁰С, а после отключения последней отдаст тепло и остынет до 50 ⁰С. Для разницы температур в 40 ⁰С значения отдаваемого тепла при различных объемах бака представлены в таблице.

Таблица значений отдаваемого тепла при различных объемах бака

Даже если в здании есть место для установки большой емкости, это не всегда имеет смысл. Следует помнить, что большое количество воды потребуется нагреть, тогда мощность самого котла должна быть изначально в 2 раза больше, чем нужно для обогрева жилища. Слишком маленький бак не будет выполнять своих функций, так как не сможет накопить достаточное количество тепла.

Рекомендации по выбору

На подбор теплоаккумулятора для твердотопливного котла влияет наличие свободного пространства в помещении. При покупке большой аккумулирующей емкости нужно будет предусмотреть устройство фундамента, поскольку на обычные полы оборудование со значительной массой ставить нельзя. Если по расчету требуется бак объемом 1 м³, а пространства для его установки недостаточно, то можно приобрести 2 изделия по 0.5 м³, расположив их в разных местах.

Еще один момент – наличие в доме системы ГВС. В том случае, когда котел не имеет собственного контура подогрева воды, есть возможность приобрести тепловой аккумулятор с таким контуром. Немаловажное значение имеет и величина рабочего давления в системе отопления, которая в жилых домах традиционно не должна превышать 3 Бар. В отдельных случаях давление достигает 4 Бар, если в качестве источника тепла используется мощный самодельный агрегат. Тогда теплоаккумулятор для системы отопления придется выбирать специального исполнения, — с торосферической крышкой.

Некоторые заводские аккумуляторы горячей воды укомплектованы электрическим ТЭНом, устанавливаемым в верхней части бака. Такое техническое решение не позволит теплоносителю окончательно остыть после остановки котла, верхняя зона емкости будет подогреваться. Будет действовать подача ГВС на хозяйственные нужды.

Простая схема включения с подмешиванием

Аккумулирующее устройство может включаться в систему по разным схемам. Простейшая обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором пригодна для работы с гравитационными системами подачи теплоносителя и будет действовать при отключении электричества. Для этого бак надо установить выше радиаторов отопления. Схема включает в себя циркуляционный насос, термостатический трехходовой клапан и обратный клапан. В начале цикла разогрева вода, побуждаемая насосом, проходит по подающему трубопроводу от источника тепла через трехходовой клапан на отопительные приборы. Это продолжается до тех пор, пока температура подачи не достигнет определенного значения, например, 60 ⁰С.

При этой температуре клапан начинает подмешивать в систему холодную воду из нижнего патрубка бака, соблюдая на выходе установленную температуру 60 ⁰С. Через верхний патрубок, напрямую соединенный с котлом, в бак начнет поступать нагретая вода, аккумулятор начнет заряжаться. При полном сгорании дров в топке температура в подающей трубе начнет понижаться. Когда она станет меньше 60 ⁰С, термостат будет постепенно перекрывать подачу от источника тепла и открывать поток воды из бака. Тот, в свою очередь, будет постепенно наполняться холодной водой из котла и в конце цикла трехходовой клапан вернется в первоначальное положение.

Обратный клапан, включенный параллельно трехходовому термостату, включается в работу при остановке циркуляционного насоса. Тогда котел с теплоаккумулятором станут работать напрямую, теплоноситель пойдет к приборам отопления напрямую из емкости, которая будет пополняться водой от источника тепла. Термостат в этом случае не принимает участия в работе схемы.

Схема с гидравлическим разделением

Другая, более сложная схема подключения, подразумевает бесперебойную подачу электроэнергии. Если это обеспечить невозможно, то надо предусмотреть присоединение к сети через бесперебойный источник питания. Другой вариант – использование дизельных или бензиновых электростанций. В предыдущем случае подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу было независимым, то есть, система могла работать отдельно от бака. В данной схеме аккумулятор выполняет роль буферной емкости (гидравлического разделителя). В первичный контур, по которому циркулирует вода при розжиге котла, встроен специальный блок подмешивания (LADDOMAT).

Элементы блока:

• циркуляционный насос;
• трехходовой термостатический клапан;
• обратный клапан;
• грязевик;
• шаровые краны;
• приборы контроля температуры.

Отличия от предыдущей схемы – все устройства собраны в один блок, и теплоноситель идет в бак, а не в систему отопления. Принцип работы помешивающего узла остается неизменным. Такая обвязка котла твердотопливного с теплоаккумулятором позволяет подключить на выходе из емкости сколько угодно ветвей отопления. Например, для питания радиаторов и напольной или воздушной системы отопления. При этом каждая ветвь имеет собственный циркуляционный насос. Все контуры разделены гидравлически, излишнее тепло от источника аккумулируется в баке и используется при необходимости.

Преимущества и недостатки

Система отопления с теплоаккумулятором, в которой источником тепла служит твердотопливная установка, имеет массу достоинств:

• Повышение комфортных условий в доме, поскольку после сгорания топлива система отопления продолжает обогревать дом горячей водой из бака. Не нужно вставать среди ночи и загружать порцию дров в топку.
• Наличие емкости защищает от закипания и разрушения водяную рубашку котла. Если внезапно отключили электричество или термостатические головки, установленные на радиаторах, перекрыли теплоноситель по причине достижения нужной температуры, то источник тепла будет нагревать воду в баке. За это время может возобновиться подача электричества или будет запущен дизель-генератор.
• Исключена подача холодной воды из обратного трубопровода в раскаленный чугунный теплообменник после внезапного включения циркуляционного насоса.
• Теплоаккумуляторы могут использоваться как гидравлические разделители в системе отопления (гидрострелки). Это делает работу всех ветвей схемы независимыми, что дает дополнительную экономию тепловой энергии.

Более высокая стоимость монтажа всей системы и требования к размещению оборудования – это единственные недостатки применения аккумулирующих емкостей. Однако за этими вложениями и неудобствами последуют минимальные эксплуатационные затраты в долгосрочной перспективе.

cotlix.com

Назначение обвязки

Обвязка котла на твердом топливе обеспечивает экономичную и безопасную эксплуатацию системы:

• контролирует уровень теплоносителя;
• поддерживает оптимальную температуру, распределяет тепло по отопительным приборам (что такое терморегулятор для котла отопления);
• следит за давлением в системе, защищает котел и контур от критических давлений;
• удаляет воздух, предотвращает образование пробок;
• предотвращает засорение магистрали;
• регистрирует время нагрева;
• распределяет теплоноситель на необходимое количество контуров с разными настройками.

Т.е. разные элементы обвязки контролируют рабочие параметры котла, поддерживают экономичные значения и предотвращают аварии. В случае перегрузки соответствующий контрольный прибор может отключить насос и остановить циркуляцию.

Элементы обвязки

Обвязка котла отопления твердотопливного, схема:

Кроме самого агрегата схема обвязки котла твердотопливного включает расширительный бачок, аварийное питание насоса (если он есть), коллектор-смеситель (если больше одного контура), циркуляционный насос (кроме систем с естественной циркуляцией), теплоаккумулятор (что такое теплоаккумулятор для котлов отопления).

Последний может выполнять функцию резервной емкости: если подача горячего теплоносителя прекратится, контуры могут какое-то время питаться из запасного резервуара.

Группа контроля и безопасности регистрирует параметры цепи, регулирует подачу, при аварии предохранительный клапан блокирует контур. В обвязку котла ТТ включены датчики температуры и скорости перемещения теплоносителя.

Схема обвязки твердотопливного котла с циркуляционным насосом может включать в себя насос с радиатором. Радиатор нужен для быстрого охлаждения системы в случае ее перегрева, т.к. у твердотопливных агрегатов регулировка мощности осложнена по сравнению с электрическими и газовыми аналогами.

Расширительный бак сбрасывает избыток давления теплоносителя при повышении температуры более 100 градусов, радиатор позволяет охладить теплоноситель до 100. По достижении оптимальной отметки радиатор перекрывается, вода движется по контуру свободно.

Эту функцию выполняет клапан-термостат. Насос с фильтром и термодатчиком устанавливают на обратке перед котлом.

Обвязка твердотопливного котла отопления, схема с теплоаккумулятором:

Теплоаккумулятор устанавливают между котлом и отопительным контуром. Он делит систему на две части: непосредственно обвязка котла и контур отопления. Обвязка ТТ-котла с теплоаккумулятором не только служит созданию аварийного резерва разогретого теплоносителя.

В зависимости от конструкции бак может частично выполнять функции коллектора: самый горячий верхний теплоноситель поступает в радиаторы, нижний – холоднее и может направляться в теплые полы.

Особенности обвязки

Как сделать обвязку котла на твердом топливе? Правила, которые рекомендуется соблюдать: дельта температур подачи и обратки – в пределах 20 градусов. Увеличение разницы приведет к образованию конденсата в корпусе.

Давление тоже должно находиться в рамках допустимых значений. Для контроля обоих параметров в схему должны быть включены соответствующие приборы (автоматика для котлов отопления).

Предпочтительный тип циркуляции – принудительная. Этот вариант проще в монтаже и предоставляет больше возможностей для контроля. В пользу естественной циркуляции говорит только энергонезависимость: нет насоса, а приборы контроля можно использовать автоматические, без подключения к электросети.

Минусы:

• сложности с соблюдением температур в разных участках контура;
• сечение труб должно быть больше. Т.к. вода движется не под напором, а под действием силы гравитации, скорость движения низкая. Это можно отчасти компенсировать увеличением количества теплоносителя;
• трубы должны располагаться под выдержанным уклоном в сторону отопительных приборов, иначе гравитация работать не будет.

Такой способ приемлем только для систем с одним контуром, небольшим по протяженности, в одноэтажных постройках. Иначе часть отопительных приборов останется холодной: теплоноситель будет поступать туда уже остывшим.

Количество запорной арматуры нужно свести к минимуму – это дополнительные препятствия на пути теплоносителя. Расширительный бачок – открытый, его устанавливают в самой высокой точке контура.

Особенности твердотопливного котла

Вышеизложенные рекомендации распространяются на любые котлы, независимо от энергоносителя. А как правильно обвязать твердотопливный котел? Есть ряд отличий в работе ТТ-котлов от аналогов на электричестве и газе.

Одно из них: если трубопровод монтировать к котлу напрямую, холодная вода, поступая в теплообменник, будет способствовать образованию конденсата и, соответственно, коррозии стенок либо образованию налета на них (например, если стенки выполнены из нержавейки). Чтобы этого избежать, котел подключают к системе через малый циркуляционный контур с трехходовым клапаном.

Вторая особенность котла на дровах – инерционность. В отличие от газовых агрегатов, горение нельзя остановить мгновенно. Оно будет продолжаться, пока не прогорит закладка или не выгорит весь воздух в камере (подача перекрывается специальным клапаном, но какое-то количество остается).

Теплоаккумулятор

Схема обвязки твердотопливного котла с баком-аккумулятором функционирует с подмешиванием жидкости. Вода из теплообменника проходит через бойлер.

При достижении заданной температуры в контур начинает подмешиваться холодный теплоноситель из бака, а в самом баке объем восполняется за счет разогретого теплоносителя из теплообменника котла. При остановке насоса бак переходит в буферный режим.

Такая схема имеет смысл при постоянном отоплении. Она часто используется в коттеджах с круглогодичным проживанием.

А может Вам нужны котлы пиролизные твердотопливные?

ks5.ru

Другие статьи по теме:

Отопительный котел на солярке Падает давление в котле Кран трехходовой для отопления Теплопроизводительность котла формула Энергонезависимый настенный газовый котел Кпд газа