Схема обвязки твердотопливного котла с циркуляц насосом

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.

www.domskotlom.com

Что такое обвязка котла

Обвязка котла отопления – это схема и процесс его подключения к сетям теплоснабжения и горячего водоснабжения дома. Правильно организованная схема подключения – это комплекс труб, отопительных приборов и дополнительных устройств, который соответствует современным нормам и стандартам.

Какие задачи должна выполнять обвязка котла отопления:

• равномерное распределение тепла по периметру жилой площади и циркуляция теплоносителя через приборы отопления;
• безопасная работа сети теплоснабжения при превышении давления в сети;
• удаление воздушных пробок из сети;
• подключение элементов с различными температурными режимами работы;
• разница температур на подаче и обратке котла не должна быть больше 20 градусов, чтобы не допустить образования конденсата на его теплообменнике;
• возможность регулировки температуры теплоносителя при помощи автоматических устройств;
• защита от перегрева элементы отопительного агрегата.

Основные схемы обвязки твердотопливного котла

Схема обвязки котла отопления зависит от размеров и геометрии помещений, от количества контуров котла и тех вспомогательных устройств, которые будут обеспечивать безопасную работу системы отопления.

Основные схемы обвязки твердотопливного котла следующие:

• открытая с естественной циркуляцией;
• закрытая с естественной циркуляцией;
• закрытая с циркуляционным насосом;
• коллекторная.

Открытая схема с естественной циркуляцией

Система теплоснабжения с естественной циркуляцией – самый простой способ обвязки твердотопливного котла. Теплоноситель в нем движется за счет разности температур горячей и холодной воды. Горячая вода за счет своей меньшей плотности поднимается наверх, а холодная, имеющая большую плотность, опускается вниз. Система выполняется по замкнутой схеме, и теплоноситель циркулирует по ней все время, пока происходит его подогрев.

Для того чтобы циркуляция была устойчивой, твердотопливный котел должен быть установлен не менее, чем на 0,5 метра ниже уровня, на котором располагаются радиаторы отопления. Расширительный бак должен, наоборот, находиться в самой высокой точке сети.

Такая обвязка котла отопления очень чувствительна к сопротивлению движения теплоносителя. Каждое запирающее устройство, каждый радиатор и каждый изгиб трубопровода ухудшают его циркуляцию, а потому их количество должно жестко оптимизироваться. Если количество радиаторов уменьшить невозможно, то необходимо внимательно подбирать их тип. Для уменьшения гидродинамического сопротивления для монтажа выбирают трубы диаметром не менее 50 миллиметров, а схему их размещения тщательно продумывают.

Основным преимуществом такой схемы обвязки является ее простота и малая стоимость. К недостаткам следует отнести следующие факторы:

• невозможность регулировки температуры теплоносителя в котле;
• открытый расширительный бак контактирует с окружающим воздухом и требует утепления;
• трубы большого диаметра плохо вписываются в интерьер.

В целом, такая система считается уже «прошлым веком» в организации отопления и подойдет лишь для небольших домов.

Закрытая схема с естественной циркуляцией

Такая схема обвязки является развитием предыдущей схемы и лишена части ее недостатков. Она так же работает на основе разности температур воды, выходящей из отопительного котла и прошедшей через все приборы отопления.

Главным ее отличием от открытой схемы является наличие закрытого расширительного бачка. Предохранительный бак мембранного типа может быть установлен в любой точке системы и не дает кислороду воздуха попадать в теплоноситель. За счет этого теплообменник котла, батареи и трубы меньше подвержены коррозии и засорению.

Расширительный бак открытого типа в системе отсутствует, поэтому функцию сброса излишнего давления должна выполнять специальная группа безопасности, состоящая из предохранительного клапана, манометра контроля давления и автоматического воздухоотводчика.

К недостаткам такой схемы можно отнести невозможность регулировки температуры теплоносителя на выходе из котла и большой диаметр трубопроводов.

Закрытая схема с циркуляционным насосом

Эта схема наиболее часто применяется для организации теплоснабжения частного дома и считается экономически выгодной и энергоэффективной. В ней отсутствует необходимость использования большого бака для создания давления, как в сети с естественной циркуляцией. Движение теплоносителя происходит за счет работы циркуляционного насоса.

Циркуляционный насос обеспечивает большую скорость движения теплоносителя по сети, что улучшает эффективность работы системы. Его работа контролируется датчиком, измеряющим температуру теплоносителя в трубе обратки, куда обычно и устанавливается насос. Эта температура прямо пропорциональна тому теплу, которое радиаторы отдали в помещения. Как только она начинает отличаться от заданной, циркуляционный насос либо увеличивает, либо уменьшает напор в системе.

К преимуществам такой схемы обвязки можно отнести следующие:

• Меньший по сравнению с самотечными системами объем используемого теплоносителя, а, следовательно, и расходы на его подогрев.
• За счет того, что теплоноситель может быть нагрет до высокой температуры, КПД использования котла и системы в целом увеличивается.
• Возможность использовать трубы меньшего диаметра.
• Теплоноситель не испаряется и не поглощает кислород из окружающего воздуха, что уменьшает шансы образования внутренней коррозии.

К недостаткам следует отнести несколько важных факторов:

• Зависимость работы системы от подачи электроэнергии.
• Более дорогой монтаж, по сравнению с самотечными системами.

Коллекторная схема

Такой способ организовать отопление дома считается наиболее энергоэффективным. При использовании коллекторной обвязки каждая батарея подключается к котлу индивидуально. Поскольку из котла выходит одна труба подачи теплоносителя, а для подключения нескольких радиаторов необходимо несколько труб, то для распределения теплоносителя между ними требуется специальный узел – коллектор. Он представляет собой толстую трубу, к которой присоединяются все трубы подачи к батареям. Трубы обратки собираются в аналогичный коллектор перед входом в твердотопливный котел.

Большим достоинством коллекторной схемы обвязки является то, что она дает возможность легко контролировать температуру каждого отопительного прибора в доме. Для ремонта и замены одного радиатора не потребуется отключать все отопление в доме, ведь они подключены индивидуально. Если каким-то помещением не пользуются, то его отопление вообще можно свести до минимума или даже отключить совсем, слив теплоноситель из его ветки.

Поскольку подводка труб к радиаторам осуществляется напрямую, то их можно разместить при строительстве в черновом полу, не ухудшая дизайн помещений и попутно подогревая теплоносителем пол.

Схема обвязки с тепловым аккумулятором

При монтаже этой схемы предусматривается работа двух контуров циркуляции:

• Котел – тепловой аккумулятор.
• Тепловой аккумулятор – система отопления.

Основное отличие от предыдущих схем заключается в том, что твердотопливный котел работает напрямую только со специализированной емкостью – теплоаккумулятором, в котором поддерживается определенный уровень температуры теплоносителя. По мере необходимости теплоноситель из него поступает в систему теплоснабжения.

Подключение к бойлеру горячей воды

Такая схема обвязки может быть выполнена при любом виде циркуляции теплоносителя.

Двухконтурный твердотопливный котел подключается по инструкции, которая к нему прилагается. Одноконтурный, несмотря на то что предназначен лишь для отопления дома, тоже может использоваться для приготовления горячей воды. Выходящий из одноконтурного отопительного котла теплоноситель проходит через змеевик, расположенный в специальном накопительном резервуаре – бойлере. В нем и нагревается вода, используемая для санитарных нужд.

Аварийная схема отопления

При выборе любой обвязки твердотопливного котла необходимо предусмотреть и аварийную схему, которая будет работать в случае возникновения непредвиденных ситуаций. Чаще всего такие ситуации возникают при внезапном отключении электрической энергии.

Есть несколько вариантов создания аварийных схем:

• Использование водопроводной воды. Можно предусмотреть схему, при которой вода по системе будет двигаться под воздействием воды, поступающей под давлением из водопровода. То есть роль циркуляционного насоса будет выполнять насос подкачивающей станции водопровода. Для организации такой схемы необходимо предусмотреть перед входом в твердотопливный котел патрубок для подмешивания холодной воды, а перед ним однопроходной клапан, который позволяет проходить теплоносителю только в одном направлении. Часть воды, прошедшей через радиаторы, придется сливать в канализацию, но отопление будет работать, хотя и станет весьма дорогим. С другой стороны, размороженная система отопления стоит куда дороже.

• Контур с естественной циркуляцией. Часть системы отопления можно спроектировать с учетом того, чтобы она могла функционировать в режиме самотечной циркуляции. Из-за того, что схемы с естественной циркуляцией способны работать только при небольшой длине контура, то в большом доме такой аварийный контур должен охватывать только самые необходимые помещения. Но задачу минимального обогрева дома и отведения тепла от работающего котла он выполнит. При желании можно предусмотреть два или три отдельных контура.
• Использование бесперебойного источника электроэнергии не влияет на схему обвязки котла. Он просто дает гарантии работы циркуляционному насосу при отсутствии электроэнергии в сети.

Также следует предусмотреть резервный источник отопления на случай выхода из строя основного котла. Чаще всего для этих целей используется небольшой электрический котел. (Эта статья поможет определиться с выбором электрического котла). Он монтируется в систему отопления параллельно основному и соединяется с ней при помощи байпасной линии с двумя запорными кранами. Эта линия в основном режиме перекрыта, и теплоноситель проходит через твердотопливный котел, а в случае его поломки – включается в работу путем открытия этих запорных кранов.

domiotoplenie.ru

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 теплоаккумулятор. 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.

cotlix.com

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

Назначение и особенности обвязки

Получение тепловой энергии в твердотопливных котлах осуществляется путем сгорания твердого топлива, однако, это не единственное их отличие от других теплогенераторов, например, с электрическим питанием.

ТТ-котлы обладают двумя основными особенностями:

• повышенной инерционностью, выражающейся в невозможности одномоментно прекратить горение в камере сжигания;
• возникновением в топливном отсеке конденсата, обусловленном поступлением в бак котла холодного теплоносителя.

Обвязка котлов выполняется не только для обеспечения безопасного и рационального режима работы системы, она также:

• следит за наличием требуемого количества теплоносителя;
• распространяет разогретую жидкость по приборам отопления, сохраняет оптимальную температуру;
• контролирует давление в системе, оберегая отопитель и контуры от воздействия критических давлений;
• стравливает воздух, не допуская образования воздушных пробок;
• не допускает засорения трубопровода;
• регулирует продолжительность нагревания;
• посредством насосного оборудования распространяет теплоноситель по контурам с различными настройками.

Таким образом, каждый элемент обвязки имеет важнейшее значение для работы котла, а при перегрузках контролирующий прибор останавливает циркуляцию.

Как правильно сделать обвязку твердотопливного котла? Основное требование, которому необходимо неукоснительно следовать — это соблюдение максимально допустимой разности температур подачи и обратки в 20°С. Повышение дельты неминуемо приведет к возникновению конденсата.

Не менее важным является и величина допустимых значений давления. Для слежения за допустимыми колебаниями температуры и давления в схему обвязки обязательно включаются необходимые контролирующие приборы, функционирующие в автоматическом режиме.

Наиболее удобным считается принудительный тип циркуляции, предоставляющий для контроля широкие возможности. Такой вариант также прост в монтаже.

Естественная циркуляция позволяет устанавливать средства автоматического контроля, не требующие подключения к электросети.

Недостатками последнего варианта можно назвать:

• затрудненность выдерживания температурного режима в различных частях контура;
• потребность в установке труб большего диаметра, так как для естественной циркуляции характерен безнапорный режим течения теплоносителя;
• необходимость в расположении труб строго под определенным углом к отопительным приборам, благодаря чему обеспечивается перемещение теплоносителя под воздействием гравитационных сил.

Такой способ может быть реализован только в одноконтурных сетях малой протяженности, например в одноэтажном доме. В противном случае часть радиаторов будет получать уже ставший холодным теплоноситель.

Чтобы правильно обвязать твердотопливный котел нужно минимизировать количество запорной арматуры, являющейся для перемещения теплоносителя лишним препятствием. Расширительный бачок необходимо разместить в высшей точке контура.

Схемы обвязки

Обвязка ТТ котла выполняется несколькими способами. Выбор в пользу одной из них диктуется индивидуальными особенностями: количеством комнат, числом отопительных контуров, местом расположения котла и его типом. Также здесь играет роль и финансовый вопрос.

С естественной циркуляцией в системе открытого типа

Такая схема обвязки твердотопливного котла, иное название которой «гравитационная» является наиболее распространенной.

Ее преимущества:

• высокая производительность;
• упрощение конструкции и монтажа;
• безопасность;
• относительно небольшие затраты на приобретение необходимых деталей;
• энергонезависимость — даже при отсутствии электроэнергии нагрев теплоносителя и его распространение по радиаторам не прекратится.

Подключение котла согласно такой схеме вызовет определенные сложности в управлении системой, а именно — снижение возможности контроля температуры теплоносителя. Увеличивается расход топлива, воздух из расширителя может просочиться в трубы, что приведет к их постепенной коррозии.

Как правильно обвязать по данной схеме? При обвязке твердотопливного котла в соответствии с такой схемой, перепад высоты между батареями и котлом должен быть равен не менее 0,5 м, что служит гарантией беспрепятственной циркуляции жидкости.

Необходимо свести к минимуму количество запорной арматуры, уменьшающей внутренний диаметр магистрали, из-за чего снижается циркуляция теплоносителя.

В процессе установки труб нельзя забывать о необходимости придания уклона в сторону перемещения жидкости, который должен составлять порядка 5-7 мм на каждый метр. Для более активного движения теплоносителя диаметр труб следует подбирать немного большим, нежели требуется по расчету.

С естественной циркуляцией в системе закрытого типа

Котел отопления обвязывается по такой схеме с использованием мембранного бака, располагающегося на уровне «обратки». Объем этого бака должен быть равным примерно 10% от полного объема находящейся в системе жидкости.

Помимо бака потребуется установка на выходе системы также и предохранительного клапана, подключающегося к домашней канализационной сети, а также «воздушника». Эти два элемента могут ставиться как отдельно друг от друга, так и быть связанными в один узел, образуя группу безопасности.

С буферной емкостью

Буферная емкость ставится исходя из следующих соображений.

При закрывании в камере горения шибера происходит тление древесины (наиболее часто использующегося вида твердого топлива), что влечет к повышению содержания в продуктах горения угарного газа и загрязнению атмосферного воздуха. Потому топливный котел должен работать не на минимальной, а на средней либо полной мощности, скапливая при этом излишки тепла в аккумуляторном баке.

После того как дрова прогорели и погасли, находящейся в накопителе энергии хватит для обогрева дома на протяжении определенного времени. Продолжительность зависит от объема накопителя с баком.

Если рассмотреть вопрос с другой стороны, то при максимальном горении значительно увеличивается температура теплоносителя, а вместе с ней, соответственно, и расход топлива, что не может устраивать большинство домовладельцев. Решение такой проблемы одно — установить буферную емкость и включить ее в схему обвязки твердотопливного котла в качестве теплоаккумулятора, устанавливающегося между отопительным контуром и котлом.

Теплоаккумулятор разделяет систему на две части: отопительный контур и саму обвязку теплогенератора. Включение в схему аккумулятора тепла позволяет также создать резерв нагретого теплоносителя для непредвиденных ситуаций.

При максимальном горении в топке буферная емкость загружает тепло в себя, становясь своеобразным аккумулятором, а при ослабевании горения или затухании передает его в отопительную сеть.

Регулирование температуры подающегося в батареи теплоносителя осуществляется посредством второго циркуляционного насоса и смесительного трехходового клапана. После затухания дров в топке на протяжении нескольких часов не нужно добавлять топливо в котел, так как все это время отопление дома будет осуществлять буферная емкость. Продолжительность обогрева зависит от ее вместительности и температуры нагрева.

Для эффективной и бесперебойной работы твердотопливного котла с буферной ёмкостью необходимо, чтобы его мощности хватало и для обогрева помещений, и для загрузки аккумулятора. Исходя из опыта, мощность котла должна быть вдвое выше расчетной. Еще один момент: производительность насосов следует подбирать с таким расчетом, чтобы котловой контур обладал несколько большим расходом протекающей жидкости, чем контур отопительный.

Бак, в зависимости от своих конструктивных особенностей, также может в некоторой степени выполнять роль коллектора: отправлять наиболее горячий теплоноситель в батареи, а менее нагретый — в теплый пол.

Коллекторная схема

Такой способ обвязки котла является одним из видов двухтрубной системы, при которой на каждый отопительный прибор приходится отдельный контур.

Коллекторы представляют собой небольшие трубки с одним входным отверстием и несколькими выходными. Трубки подключаются к выводящему/подающему патрубкам теплогенератора.

Использование конструкции такого типа позволяет с высокой точностью регулировать температуру в любом устройстве. Подобная схема обвязки ТТ котла самая дорогостоящая, потому как требует солидного вложения средств в запорную арматуру и материалы, выполнения сложных монтажных работ. Но несмотря на большие затраты отопительная сеть будет работать в режиме максимального энергосбережения.

Как сделать обвязку котла по коллекторной схеме и каковы принципы ее действия? Принцип работы данной схемы заключается в распределении теплоносителя по отопительным приборам посредством коллектора, на котором установлены клапаны, краны, средства измерения и прочие, требующиеся для контроля элементы.

Обвязывать отопительную систему таким достаточно нелегким и дорогостоящим способом лучше под руководством специалиста, который поможет составить схему и приобрести все необходимые материалы в требуемом количестве. Коллекторный способ обвязки позволяет значительно облегчить управление, текущее содержание и надзор за ней, а потраченные на покупку оснастки и приборов средства в скором времени возвращаются.

С косвенным водонагревателем

Выполнить обвязку котла на твердом топливе с использованием бойлера горячего водоснабжения можно для всех типов систем отопления, в том числе и с твердотопливным, и с электрокотлом.

Специальная емкость (бойлер) подключается к системе горячего водоснабжения и водопроводу, в магистраль подачи теплового агента бойлера устанавливается змеевик. При прохождении по этому контуру с подсоединенной специальной емкостью нагретый теплоноситель отдает свое тепло воде.

Часто бойлер косвенного нагрева оснащается ТЭНами, использование которых позволяет получать горячую воду в теплый период года.

profiteplo.com

Другие статьи по теме:

Обвязка твердотопливного котла отопления схема Подбор котла отопления для частного дома Средство для чистки теплообменников Газ котел Почему пищит газовый котел Принцип работы газового котла