Основным предназначением любой системы отопления является создание комфортного микроклимата в жилом помещении. Но даже самый дорогой отопительный котёл не сможет обеспечить благоприятных условий в квартире, если его монтаж будет выполнен неправильно.
Только благодаря оптимально подобранной схеме обвязки газовой отопительной системы можно правильно соединить котёл с распределительной и водопроводной конструкцией в соответствии со всеми установленными правилами и техническими требованиями, предъявляемыми к отоплению.
Центральным узлом любой системы отопления является котёл, основным предназначением которого считается сжигание топлива в процессе горения, нагревающего теплоноситель, циркулирующий по трубам и радиаторам. Но качественной работы и безопасности всех узлов теплоснабжения можно достичь только за счёт правильной обвязки.
Что подразумевается под обвязкой котла?
Все конструктивные части, располагающиеся между основными приборами отопительной системы и котлом, являются обвязкой. Многими она игнорируется, но это неправильно, так как только при правильной её организации можно решить основные задачи качественно обогрева жилья:
-
правильная обвязка не допустит превышения максимально допустимых значений давления в системе отопления; - из системы будет автоматически удаляться воздух, который сопутствует образованию пробок;
- на трубах и радиаторах не будет появляться окалина, шлак и прочий мусор, циркулирующий, совместно с теплоносителями;
- будет происходить компенсация избыточного теплового расширения;
- появляется возможность подключения нескольких контуров;
- можно выполнять подключения бойлеров для накапливания горячей воды с целью экономии тепловой энергии.
Обвязка котла отопления предназначена для обеспечения производительности, надёжности и безопасности отопительной системы в комплексе. Особого внимания заслуживают твердотопливные котлы без предустановленной системы автоматики. Только правильно проложенные трубы в такой отопительной системе способны обеспечить максимальную эффективность наравне с современным газовым устройством.
Особенности размещения, элементов обвязки котла
Котёл в устройстве обвязки является главным звеном системы отопления. Его конструктивные особенности напрямую влияют на схему обвязки. Так, если это напольный газовый агрегат важно чтобы генерирующее тепло устройство располагалось на уровне пола, но не выше точки разводки трубопровода. В противном случае это может привести к образованию воздушных пробок.
Если используется котёл, не снабжённый воздухоотводом, подающая магистраль располагается строго в вертикальном положении. В нижней части корпуса обогревательного агрегата закреплены специальные патрубки, предназначенные для подсоединения подающей трубы основной магистрали и трубопровода обратки.
Также такими патрубками оснащаются электрические и газовые двухконтурные устройства настенного типа. При этом такую конструктивную особенность важно учесть при составлении схемы обвязки газового котла, так как самостоятельное удаление воздушных пробок позволяет отоплению работать с высокой эффективностью.
Если при продаже котла в комплект не входят дополнительные приспособления, переходники и приборы их нужно приобрести отдельно. При этом важно проверить совместимость отопительного агрегата с дополнительными аксессуарами. Но чаще всего дополнения к основному агрегату не нужны, особенно если это котёл с естественным принципом циркуляции теплоносителя.
Обвязка котла с естественным способом циркуляции
Под данную категорию отопительных приборов можно отнести простейшие устройства, монтаж которых не составляет особых проблем. Конструктивная особенность котла с естественной циркуляцией – отсутствие дополнительного насоса. Теплоноситель в такой отопительной системе движется в соответствии с законами физики. Поэтому использовать такое устройство можно только в одноэтажных постройках.
Схема обвязки напольных котлов с естественной циркуляцией теплоносителя считается самой простой для воплощения своими руками и поэтому доступна каждому желающему. Такая отопительная система состоит всего из нескольких элементов – котла, расширительного бака и батарей. При этом к достоинствам такого отопления можно отнести следующие параметры:
- простота проведения монтажных работ;
- котёл работает независимо от внешних энергетических источников;
- сравнительно невысокая цена устройства;
- простота схемы обвязки и обслуживания отопительной системы;
- сравнительно небольшие размеры;
- надёжность агрегата – почти все элементы котла с естественной циркуляцией теплоносителя практически не ломаются;
- распространённые поломки котла можно ремонтировать самостоятельно.
Естественно, есть у такого устройства и множество недостатков. При обвязке котла отопления своими руками возникает вопрос выбора диметра труб, теплоносителя. Для подбора подходящего сечения труб разводки важно учесть много нюансов. Очень часто для эффективной работы отопления используют трубы с большим диаметром. Также к недостаткам отопления работающего самотёком можно зачислить отсутствие возможности управления системы. Поэтому в процессе обвязки котла целесообразно включить в схему дополнительный насос.
Схема обвязки котла с циркуляционным насосом
Отопительный контур движение теплоносителя, по которому происходит по принудительному принципу намного удобней в плане эксплуатации. Работой такой системы отопления можно управлять в зависимости от необходимости задания температуры в каждом, отдельно взятом помещении. При этом заданные температурные параметры будут поддерживаться автоматически.
Но для работы такого котла в обязательном порядке необходим источник электроэнергии. А учитывая частые отключения света в частном секторе, двухконтурный газовый котёл становится малоэффективным. К недостаткам такого обогрева помещений можно отнести следующие параметры:
-
сложность самостоятельного воплощения схемы обвязки по причине наличия устройства контроля давления, распределителя энергоносителя и других сопутствующих элементов; - необходимость выполнения балансировки системы;
- регулярное профилактическое обслуживание;
- невозможность ремонта своими руками;
- высокая стоимость всех составляющих.
Для упрощения схемы обвязки настенных двухконтурных газовых котлов и подобных им систем используют первично-вторичные кольца, благодаря которым уменьшается количество дополнительных устройств контроля и защиты. Это достигается созданием нескольких колец, в каждом из которых устанавливается отдельный насос, гарантирующий равномерное распределение теплоносителя.
В домах с несколькими этажами используют схему обвязки с гидравлическим уравнителем. Гидравлическое устройство применимо к котлам в системах отопления, мощность которых превосходит 50 кВт. Благодаря такому устройству обеспечивается равномерное разделение теплоносителя по всем контурам и достигается компенсация давления во всех элементах отопительной системы. В упрощённых схемах в качестве компенсатора используется коллектор-гребёнка.
Коллекторный принцип обвязки котла отопления
В последние дни схемы обвязки котлов для гравитационных и принудительных отопительных систем, которые базировались на тройниках, начали заменять более современными коллекторными или лучевыми способами разводки.
кая разводка, более эффективная, но сложность её монтажа своими руками значительно возрастает. В коллекторной схеме сразу за котлом устанавливается специальный водосборник – коллектор, к которому выполняется подключение всех узлов отопительной системы по отдельности.
Коллектор монтируется в специальном шкафу. При этом нагретый теплоноситель напрямую подаётся к коллектору и уже благодаря ему равномерно распределяется по всем остальным узлам отопительной системы. Лучевая разводка считается самой эффективной и обладает следующими очевидными преимуществами:
- возможность контроля всех отопительных узлов в коллекторном шкафу;
- распределение давления по трубопроводу ко всем элементам отопления происходит равномерно.
Но за комфорт в квартире придётся заплатить немалую сумму. Это обусловлено тем, что каждый отдельный узел отопления подсоединяется при помощи труб по отдельности, что влечёт за собой увеличение сроков и стоимости монтажных работ.
Аварийная обвязка котла отопления
Подключение многих отопительных котлов к сети переменного тока приводит к тому, что владельцы устройств с принудительной циркуляцией теплоносителя прибегают к использованию аварийной схемы обвязки. Естественно, стоимость таких работ будет немного выше, чем при стандартной обвязке, но позволит пользоваться отоплением вне зависимости от наличия электроэнергии. На сегодняшний день специалистами рассматриваются следующие аварийные варианты подключения котлов.
- Подключение кота к бесперебойному источнику питания или генератору. Но по причине потребления циркуляционным насосом достаточно большого количества электричества бесперебойное устройство должно снабжаться батареей просто с огромнейшим объёмом аккумулятора. В свою очередь, запуск генератора требует обязательного вмешательства человека.
- Более удобным считается создание конвекционного контура, который конструктивно похож на классическую обвязку системы отопления, но со значительно меньшим размером, достаточным для съёма излишков тепловой энергии во время отсутствия электричества.
- Отдельный аварийный контур является наиболее предпочитаемым по той простой причине, что в такой схеме обвязки задействован как принудительный, так и естественный способ циркуляции теплоносителя.
Правильно подобрать схему обвязки газового котла отопления можно только исходя из габаритов отапливаемого здания. Для маленьких строений приемлемо отопление с естественной циркуляцией воды по трубам. Дома с несколькими этажами лучше отапливать котлами с рециркуляционным насосом для принудительной подачи теплоносителя. В помещениях с тёплым полом, подключённым в общую отопительную сеть, используют сложные схемы обвязок с несколькими насосами для равномерного распределения нагретой воды. Схемы обвязки, включающие в себя гидравлический уравнитель, подходят к домам с множеством комнат на нескольких этажах.
kotel.guru
Циркуляция воды
Как работает котел отопления и все остальные элемент системы? Движение жидкости по замкнутым контурам может осуществляться естественно или принудительно. Вода, которая нагрета отопительным котлом, идет в батареи. Эта часть контура – это прямой ход или прямой ток. Когда теплоноситель попадает в батареи, он остывает и потом идет обратно в отопительный котел для нагревания. Это – обратный ход или обратный ток. Для того чтобы ускорить циркуляцию теплоносителя, используются специальные приборы – циркуляционные насосы, которые врезаются в трубопровод на обратном токе.
Стоит заметить, что в настоящее время можно встретить такие модели котлов, конструкция которых предусматривает наличие такого насоса.
Рассмотрим такую схему котла отопления, которая предусматривает естественную циркуляцию теплоносителя – так, вода идет самотеком. Это можно осуществить за счет того, что происходит физический эффект, который проявляется при изменении плотности воды. Ведь у горячей воды – меньшая плотность. Жидкость, которая идет обратно, имеет уже большую плотность, поэтому легко вытесняет ту воду, которая уже нагрелась. Горячая вода идет вверх по стояку, дальше распределяется по горизонтальным трубам, которые проведены под уклоном на 3-5 градусов. Именно благодаря наклону жидкость движется самотеком.
Схема подключения котла отопления с естественной циркуляцией – это самая простая схема, именно поэтому ее легко устроить на практике. Кроме того, в таком случае не нужны будут другие коммуникации. Но данный вариант подойдет только для тех домов, которые относятся к частному сектору и имеют небольшую площадь. Также среди недостатков – необходимость ставить трубы большего диаметра, низкое давление.
Теперь рассмотрим принудительную циркуляцию. Для этого в системе отопления в обязательном порядке должен быть в наличии насос циркуляции. Именно он будет обеспечивать ускоренный ток нагретого теплоносителя к батареям, остывшей воды – к нагревательному устройству.
Такие схемы котлов отопления подразумевают, что движение воды будет возможным из-за разности давлений, которые возникают между прямым и обратным ходом теплоносителя.
При установке такой системы не нужно соблюдать необходимый для первого варианта наклон. Это и есть преимущество. Но вот недостаток – это то, что такая система является энергозависимой. И на случай отключения электричества нужно обеспечить наличие генератора, который и будет поставлять электроэнергию для насоса.
Отметим, что такие чертежи котлов отопления могут быть использованы в домах с любой площадью. При этом важно выбрать циркуляционный насос с подходящей мощностью и обеспечить бесперебойное электрическое питание.
Разводка
Схема разводки отопления от котла может быть одно- и двухтрубной. Однотрубная разводка подразумевает, что нагретый носитель тепла идет по всем радиаторам, отдавая приборам часть своей теплоэнергии. Как правило, такую схему выбирают тогда, когда бюджет несколько ограничен. Для того чтобы организовать такую схему, вам будет нужно лишь минимум труб, сопутствующих материалов. Но следует обозначить и недостатки, которые характерны для такой системы, как однотрубное устройство котла отопления:
- Нет возможности осуществлять раздельное регулирование уровня теплоотдачи для каждой отдельной батареи;
- Понижается количество тепла, которое батареи отдают по мере их удаления от котла отопления.
Усовершенствованные чертежи самодельных котлов отопления однотрубных – это ленинградские системы отопления. Такие системы были созданы для того чтобы решить проблему независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора. В однотрубной схеме вода будет идти через все поставленные батареи последовательным образом. Монтаж запорных кранов на каждый радиатор и установка байпаса позволят обеспечить циркулирование теплоносителя при отсекании какого-нибудь прибора отопления.
Далее рассмотрим двухтрубные схемы подключения котлов отопления. Основное отличие – это подключение каждого радиатора к магистрали прямого и обратного тока. Конечно, расход труб будет больше. Но зато так вы сможете регулировать уровень теплоотдачи каждого радиатора.
Схема обвязки двухконтурного котла отопления может быть нижней и верхней. При нижней схеме нужно учитывать необходимость постоянно выводить воздух их трубопровода. При верхней схеме теплоноситель от котла идет на чердак по трубам или под потолок верхнего этажа. Потом вода будет идти вниз по стоякам.
Горизонтальная схема подключения двухконтурного котла отопления имеет три варианта:
- Тупиковые схемы систем отопления двухконтурных котлов.
- Схемы с попутным движением.
- Схемы с коллекторным распределением.
Существует также параллельное подключение котлов отопления, когда работает два котла. Система отопления с двумя котлами является удобной. Однако не всегда схема отопления с двумя котлами целесообразна.
otoplenie-doma.org
Выбор оптимального типа твердотопливного котла и оборудования
На данный момент существует 4 основных типа твердотопливных котлов.
Традиционный, он же классический
Морально застаревшая конструкция, с крайне низким КПД – менее 60%. Требует частого обслуживания, ручная загрузка топлива от 4 до 8 раз в сутки. Основными преимуществами являются дешевизна, высокая надежность и крайняя неприхотливость.
Котлы длительного горения
Их технология была разработана еще в 70х годах прошлого века и доведена до логического завершения применением современных средств температурного контроля. Наличие циркуляционных насосов принудительного нагнетания делает эту систему немного эффективней, чем классическая, но энергозависимой. Не вдаваясь в особенности процесса горения, отметим, что загрузка топлива в котел длительного горения может происходить исключительно циклично – это неэкономно при частых изменениях температурного режима и очень неудобно в обслуживании. В сочетании со сложной схемой обвязки и целым перечнем ограничений при растопке, делает эксплуатацию данного аппарата очень сложной.
Пиролизные котлы
Сравнительно новый тип. Принцип теплоснабжения основан на сгорании пиролизного газа, который выделяется после термической обработки топлива. Производители регламентируют КПД таких котлов более 90%, что является просто рекламным трюком. При таком подсчете эффективности учитывается энергия, которая затрачивается на процесс пиролиза.
Пиролиз – процесс разложения древесины при нагревании без доступа воздуха, который сопровождается выделением горючего газа.
Реальный КДП, технически совершенной, модели такого типа котла не превышает 75-80%. И это учитывая идеальные условия эксплуатации, что означает влажность топлива не более 10%. При увеличении влажности эффективность полезного тепловыделения стремительно падает. Существуют и дополнительные риски, возникающие в процессе эксплуатации. Самым большим является потенциальный выток пиролизного газа. При систематической загрузке аппарата топливом с высокой влажностью происходит быстрое выгорание газогенераторной камеры. Для предотвращения этого перед каждым отопительным сезоном рекомендуется производить футеровку топки котла.
Пеллетный тип
Наиболее технически совершенный твердотопливный котел, какой можно выбрать. Включает комплекс систем контроля, автоматизации процессов и безопасности. На данный момент такая аппаратура является наиболее дорогостоящей, но самой технически совершенной:
- высокий КПД – 85-90%;
- полная автоматизация процесса загрузки топливных гранул;
- гибкая система управления температурными режимами в помещениях;
- высокая степень безопасности при эксплуатации.
Устройство и технические характеристики пеллетного котла:
Схематический принцип работы пеллетного котла отопления.
Топливные пеллеты, которые используются в качестве топлива в данных котлах.
В свою очередь пеллетные котлы можно разделить на три вида, по типу строения основного элемента камеры сгорания.
Факельная горелка
Это наименее экономная технология, использующаяся в данном типе оборудования. Горение топлива происходит в воздушном потоке, создающимся вентилятором, при температуре до 1200 0С. Отличительной чертой данной технологии является универсальность и неприхотливость к качеству топлива.
При выборе данного типа горелки следует убедиться в наличии дополнительной камеры дозатора (выделено на рисунке) с лепестковым запорным клапаном, предотвращающим обратное горение. Это сделает процесс подачи пеллет более экономным и безопасным.
Колосниковая решетка
При таком методе топливные гранулы подаются в бункер накопитель, а оттуда ссыпаются под собственным весом на колосники. Внизу нагнетается воздух который поддерживает горение. Колосники могут быть фиксированные и подвижные. Последние используются для сжигания топлива крупных фракций с повышенной зольностью.
Камера сгорания, выделен клапан подачи пеллет.
Колосниковая решетка, она же вмонтированная в конусный поддон.
Ретортные горелки
Стальная или чугунная чаша на которой происходит горение. Гранулы подаются по желобу снизу специальным загрузочным шнеком. Первичный воздух для горения подается тем же путем. Вторичный воздух для управления и интенсификации процесса подается через отверстия в реторте.
Видео: Подача пеллет в ретортной горелке
Дополнительное оборудование для котла
Практически все современные модели имеют следующий функционал в стандартной комплектации:
2. Контроль системы. В основном применяются различные типы термостатов для контроля температуры теплоносителя и лямбда-зонды, которые определяют количество остаточного кислорода в дымовых газах. Оба детектора управляют мощностью вентилятора нагнетающего воздух в топку.
Выбор наиболее эффективной модели
Перед тем, как выбрать твердотопливный котел, необходимо определить его мощность и технические критерии, которым он должен соответствовать, а именно:
#1. Наличие сертификата адаптации всех узлов котла для работы на территории Российской Федерации.
#2. Наличие нескольких режимов роботы с различными типами пеллет.
#3. Возможность использования другого вида топлива.
#4. Уровень требований к качеству топлива;
#5. Наличие ГВС и возможность включения экономного «летнего» режима функционирования;
#6. Надежность длительной непрерывной работы в автономном режиме;
#7. Уровень воспроизводимого шума в различных режимах работы:
- стандартный нагрев;
- усиленный нагрев с ГВС;
- стартовый розжиг;
- подача топливных гранул из внутреннего и внешнего бункера;
#8. Возможность подключения внешнего дополнительного управления;
#9. Масштабизация контроля температурного режима помещений;
#10. Доступ и величина зольного бункера;
#11. Наличие систем безопасности
- контроль обратной тяги;
- контроль перегрева теплоносителя;
- система автоматического аварийного отключения и пожаротушения.
Правила монтажа и обустройства котельной
Для удобной эксплуатации установку пеллетного твердотопливного котла необходимо производить в просторном помещении. При его размещении необходимо соблюдать параметры технологических отступов от стен и иных поверхностей, которые указаны в паспорте изделия.
На практике бывали случаи, когда после полугода эксплуатации обнаруживалось, что невозможно открыть зольник для его очистки.
Основным критерием пригодности помещения является хорошая естественная или принудительная приточная вентиляция и правильно устроенный дымоход. Наиболее часто применяемые схемы устройства дымохода, вы можете видеть ниже:
Во всех вариантах устройства дымоходов необходимо установить:
- искрогаситель на дымоходную трубу;
- герметизацию переходного рукава в котельную;
- устройство дренажа.
Монтаж твердотопливного котла рекомендуется производить на фундаментную подушку с теплоизолирующим слоем. В помещении необходимо установить специальный газоанализатор, если такого нет в стандартной комплектации приобретенной модели.
Правила установки пеллетного бункера
Кроме встроенного бункера, который имеет небольшой объем и должен часто заполняться топливом, многие владельцы подключают к системе внешний бункер большого объема.
Бытует мнение, что в высоких емкостях нижние слои гранул бывают раздавленными, это не соответствует действительности. Качественно изготовленные топливные гранулы выдерживают довольно большое давление.
Емкость должна находиться на расстоянии не далее 12м от котла. Допускается усложнение конструкции шнека или использование перевалочных бункеров накопителей, но использовать при этом нужно исключительно высококачественное топливо. Иначе труха, попадающая в топку в больших количествах, снизит КПД и может повредить механизмы подачи и дозирования котла.
В нижней части конуса бункера, под выходом топливозабора, необходимо предусмотреть ревизию, для систематического удаления трухи. Если конус имеет небольшую площадь сечения, происходит зависание спрессовавшихся под давлением масс гранул. В этом случае рекомендуется устанавливать специальное приспособление «шнековый ворошитель».
Бункер подключенный к котлу.
Использование теплоаккумулятора и расчет его объема для твердотопливного котла
При использовании мощных отопительных устройств существует вероятность перегрева теплоносителя. И хоть современные модели имеют совершенную автоматику, предотвращающую подобные ситуации, целесообразно использовать специальные устройства теплоаккумуляторы.
Теплоаккумуляторы выполняют следующие функции:
- автоматическое регулирование распределения нагретого теплоносителя по системе;
- использование как буфер обменник при создании гибридных отопительных систем с несколькими типами нагревательных приборов;
- некоторые модели могут выполнять функцию бойлера ГВС;повышение КПД котла за счет уменьшения количества регулировок тяги.
Таблица расчета объема теплоаккумулятора для твердотопливного котла
| Объем теплоаккумулятора (л) | Время нагрева воды (Ч) при мощности котла (кВт) |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 15 | 50 | 55 | 60 | |
| 500 | 1,2 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,5 | 0,4 | 0,4 |
| 1000 | 2,3 | 1,9 | 1,6 | 1,3 | 1,2 | 1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,8 |
| 1200 | 2,8 | 2,2 | 1,9 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1,1 | 1,1 | 0,9 |
| 1500 | 3,5 | 2,8 | 2,3 | 2,0 | 1,7 | 1,6 | 1,4 | 1,3 | 1,2 |
| 1800 | 4,2 | 3,4 | 2,8 | 2,4 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,5 | 1,4 |
| 2000 | 4,7 | 3,7 | 3,1 | 2,7 | 2,3 | 2,1 | 1,9 | 1,7 | 1,6 |
| 2400 | 5,6 | 4,5 | 3,7 | 3,2 | 2,8 | 2,5 | 2,2 | 2,0 | 1,9 |
| 3000 | 7,0 | 5,6 | 4,7 | 4,0 | 3,5 | 3,1 | 2,8 | 2,5 | 2,3 |
| 3500 | 8,1 | 6,5 | 5,4 | 4,7 | 4,1 | 3,6 | 3,3 | 3,0 | 2,7 |
| 4000 | 9,3 | 7,4 | 6,2 | 5,3 | 4,7 | 4,1 | 3,7 | 3,4 | 3,1 |
| 4500 | 10,5 | 8,4 | 7,0 | 6,0 | 5,2 | 4,7 | 4,2 | 3,8 | 3,5 |
| Зеленым отмечены оптимальные объемы для соответствующих мощностях котла. | |||||||||
Различные типы и схемы обвязки твердотопливного котла
Существует множество способов подключения котла и сопутствующего оборудования в общую систему отопления дома. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
Аккумулирующая емкость выполняет функцию бойлера ГВС
Конструкция аккумулирующей емкости представляет собой спираль находящуюся внутри теплоаккумулятора. Горячий теплоноситель, который находится внутри, нагревает проточную воду контура горячего водоснабжения. В случае прогорания и отключения котла теплоаккумулятор позволяет сохранять приемлемую температуру в помещении, до 2 суток. При условии, что функция ГВС не используется.
Для контроля поступления и температуры теплоносителя используется автоматическое термо смесительное устройство:
Схема подключения твердотопливного котла к теплоаккумулятору двойного назначения:
Подключение теплоаккумулятора и отдельного бойлера ГВС
Объем бойлера пассивного нагрева системы ГВС зависит от количества потребителей и мощности использующегося оборудования. При обвязке пеллетных котлов не рекомендуется использовать полипропиленовые материалы и конструкции. Температура теплообменника на выходе при пиковых нагрузках зачастую превышает рабочие показатели труб из полимерных материалов.
Обвязка твердотопливного котла с отдельным бойлером ГВС:
Параллельное подключение двух котлов отопления
Для того чтобы продлить срок эксплуатации и равномерно распределить используемые ресурсы зачастую пользователи соединяют два разнотипных источника отопления в единую схему теплоснабжения. В данном случае основным источником тепла в зимний период служит твердотопливный котел. Электрический котел включается в аварийном режиме и в летние месяцы, когда используется для нагрева воды.
Схема обвязки твердотопливного котла отопления с параллельным подключением электрического:
Система отопления, основанная на пеллетном котле, достаточно сложна и требует тщательной настройки. Перед выполнением работ по монтажу тщательно ознакомитесь с инструктивным материалом, предоставляемым компаниями производителями.
srbu.ru
Схемы отопления
Начну с небольшого лирического отступления.
Системы отопления с водой в качестве теплоносителя делятся на:
- Открытые и закрытые;
- С принудительной циркуляцией и гравитационные.
Что означает такое деление?
Открытая и закрытая
В верхней точке открытого контура монтируется открытый расширительный бак.
Он совмещает три функции:
- Позволяет долить воду, компенсировав ее утечку и испарение;
- Вмещает избыток воды при ее расширении, сопутствующем нагреву;
- Служит для отвода воздушных пробок.
Для работы воздухоотвода через открытый бачок розлив должен быть проложен с постоянным уклоном от бака к теплообменнику котла.
Закрытая система не сообщается с атмосферой и работает с избыточным давлением. Ее основная проблема — в том, что при нагреве теплоноситель увеличивается в объеме и вполне может разорвать трубы и отопительные приборы.
Гравитационная и принудительная
Работу отопительной системы с принудительной циркуляцией обеспечивает циркуляционный насос — маломощный прибор с винтовой или центробежной крыльчаткой, сидящей на валу электромотора. Он обеспечивает достаточно высокую скорость потока в трубах и, соответственно, быстрый и равномерный нагрев отопительных приборов.
Ахиллесова пята принудительной циркуляции — энергозависимость насоса. В условиях кратковременных отключений ситуацию может спасти источник бесперебойного питания, но при длительном отсутствии электричества отопление перестанет выполнять свои функции.
Этого недостатка лишена система с естественной циркуляцией, которую обеспечивает разница в плотности холодной и горячей воды.
Принцип ее работы предельно прост:
- Нагретая в теплообменнике отопительного котла (как правило, твердотопливного) вода вытесняется через разгонный коллектор в верхнюю часть контура более холодными массами теплоносителя;
- Оттуда она самотеком движется по контуру, постепенно отдавая тепло через радиаторы;
- Остывшая вода возвращается в теплообменник, и после ее нагрева цикл повторяется.
Знакомство с теорией завершено. Перейдем к практике.
Гравитационная открытая система
Элементы
В гравитационной открытой системе обвязка пеллетного котла отопления или другого твердотопливного источника тепла включает:
- Разгонный коллектор. В сущности, это всего лишь короткий вертикальный участок розлива сразу после котла;
- Открытый расширительный бак. Как правило, его объем берется примерно равным 10% объема теплоносителя в контуре.
Вместимость контура проще всего выяснить, заполнив систему отопления водой и слив ее в ведро известного объема или любую другую мерную тару.
Кроме того, на входе и на выходе из котла ставятся отсекающие краны. Они позволяют отключить теплообменник для ремонта или обслуживания, не сбрасывая весь объем теплоносителя.
Такие краны ставятся в любой системе, независимо от ее типа и источника тепла.
Схема
Она предельно проста: расширительный бачок монтируется в верхней точке розлива после разгонного коллектора. Опционально он снабжается краном для заполнения контура водой. В нижней точке системы устанавливается кран для полного слива теплоносителя: он будет полезен, если в холода дом остается без отопления.
Котел устанавливается в нижней точке контура (обычно в подвале или приямке). Перепад высоты между его теплообменником и радиаторами, собственно, и обеспечивает стабильную циркуляцию: благодаря этому перепаду остывшая вода продолжает движение самотеком.
Открытая система с принудительной циркуляцией
Элементы
Разгонный коллектор в этом случае по понятным причинам не нужен. Его функции выполняет циркуляционный насос.
При выборе насоса стоит обратить внимание на его производительность. Она подбирается в зависимости от тепловой нагрузки на контур (читай — от мощности котла) по следующей таблице:
| Тепловая нагрузка, КВт | Производительность, м3/час при скорости потока 0,6 м/с |
| 6 | 0,25 |
| 8 | 0,35 |
| 16 | 0,7 |
| 24 | 1 |
| 40 | 1,6 |
На создаваемый насосом напор при его выборе можно не обращать внимания, его минимальных значений вполне достаточно для частного дома любых разумных размеров. Для справки: систему отопления многоквартирного дома заставляет циркулировать напор всего в 2 метра (что соответствует избыточному давлению в 0,2 кгс/см2).
Схема
Циркуляционный насос устанавливается, как правило, перед котлом по ходу движения теплоносителя: на этом участке контура температура теплоносителя минимальна.
Незначительное изменение конфигурации контура позволит работать ему как с принудительной, так и с естественной циркуляцией:
- Насос врезается не в разрыв розлива, а параллельно его участку;
- Между врезками ставится шаровый кран или обратный клапан с минимальным гидравлическим сопротивлением (как правило, шариковый).
При работе насоса байпас между врезками перекрыт. При прекращении подачи питания кран или обратный клапан открываются, и отопительная система продолжает работу в качестве гравитационной.
Закрытая система
Элементы
Обвязка котельной в частном доме с закрытой системой отопления включает:
- Мембранный расширительный бак. Он представляет собой емкость, разделенную резиновой мембраной на отсеки для воздуха и для теплоносителя. В отличие от жидкостей, воздух прекрасно сжимается и компенсирует увеличение объема воды или антифриза;
Объем бака и в этом случае берется равным примерно 10% от объема теплоносителя. Тот, в свою очередь, в сбалансированной системе примерно равен 15 литрам на киловатт мощности котла .
- Предохранительный клапан. Клапан сбрасывает теплоноситель при достижении верхней границы допустимого давления;
Постоянное срабатывание предохранительного клапана говорит о недостаточном объеме расширительного бачка.
- Автоматический воздухоотводчик. Он помогает избавиться от препятствующих циркуляции воздушных пробок;
- Манометр для визуального контроля давления.
В случае контура с принудительной циркуляцией схема обвязки котла предсказуемо включает циркуляционный насос.
Схема
И группа безопасности (воздухоотводчик, манометр и клапан), и расширительный бачок в теории могут монтироваться в любой точке закрытого контура. На практике при монтаже системы отопления своими руками бачок обычно ставят перед котлом, на расстоянии не менее 8 диаметров розлива после насоса или не менее двух диаметров розлива перед насосом.
Почему именно так?
- Минимальная температура теплоносителя увеличивает срок службы мембраны бачка;
- Отсутствие турбулентностей от крыльчатки насоса тоже благотворно сказывается на ресурсе мембраны.
Группа безопасности чаще всего ставится на выходе котла.
Опциональные элементы
Какие еще элементы может включать обвязка напольного или настенного котла?
Теплоаккумулятор
Так называется металлический или полимерный бак с теплоизолированными стенками. Как и следует из названия, он служит для накопления тепловой энергии.
Это полезно в двух случаях:
- При использовании твердотопливного котла. Накопление тепла позволяет увеличить промежуток времени между растопками и эксплуатировать котел на номинальной мощности (и, соответственно, с максимальным КПД);
- При обогреве дома электрокотлом и наличии двухтарифного счетчика. Ночью, когда цена киловатт-часа электроэнергии минимальна, котел греет воду в баке теплоаккумулятора, а днем накопленное тепло расходуется для обогрева жилья.
Использование теплоаккумулятора подразумевает наличие двух контуров, по крайней мере, один из которых работает с принудительной циркуляцией. Первое кольцо соединяет теплообменник котла и бак, второе — теплоаккумулятор и отопительные приборы.
Гидрострелка
В сущности, это просто толстая труба с несколькими входными и выходными патрубками. Функция гидрострелки — синхронизация работы нескольких контуров с разной температурой теплоносителя (например, радиаторов и теплого пола).
Каждый из контуров комплектуется собственным насосом и (в случае низкотемпературного контура) трехпроходным клапаном, обеспечивающим рециркуляцию теплоносителя.
В ряде случаев функцию гидрострелки выполняет теплоаккумулятор.
Как это возможно?
Внутри бака медленно циркулирующая вода разделяется по температуре: наиболее горячий (и наименее плотный) теплоноситель собирается в верхней части бака, наиболее холодный — в нижней.
Отбирая воду из патрубков, расположенных на разной высоте, можно получить любую температуру в диапазоне от температуры подачи котла до комнатной.
Коллектор
Одна из проблем последовательного подключения отопительных приборов — разброс между ними по температуре. Радиаторы на подаче всегда горячее батарей на обратке, что приводит к неравномерному прогреву комнат в доме.
Коллектор позволяет подключить несколько конвекторов, радиаторов или контуров теплого пола параллельно. Каждый отвод коллектора комплектуется собственным краном или дросселем, допускающими независимое отключение и регулировку приборов.
Бойлер косвенного нагрева
Обычно для нагрева ГВС практикуется использование двухконтурного котла с проточным теплообменником.
Однако у этого решения есть пара неприятных недостатков:
- Одновременная работа отопления и проточного водонагревателя требует большого запаса по мощности. Если у вас стоит электрокотел, а на дом выделена мощность в 10 КВт — вам волей-неволей придется выбирать между теплыми комнатами и горячим душем;
- Большая часть проточных нагревателей не допускает точной регулировки температуры воды на выходе. Попытка принять душ или помыть посуду превращается в непрерывное сражение с кранами.
Бойлер косвенного нагрева — типичный накопительный водонагреватель, лишенных обеих проблем. Он подключается к отопительному контуру и отбирает часть тепла у теплоносителя.
Летом циркуляция идет по малому кругу — между котлом и бойлером.
Заключение
Разумеется, в небольшой по объему статье мы рассмотрели далеко не все возможные схемы подключения котлов и их обвязки. Узнать больше о проектировании котельных вам поможет видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев. Успехов, камрады!
otoplenie-gid.ru