Простые схемы обвязки твердотопливных котлов. Схема подключения твердотопливного котла. Система отопления с принудительной циркуляцией

Содержание

1. Что такое обвязка, ее задачи и виды
2. Обвязка по схеме с естественной циркуляцией
3. Система отопления с принудительной циркуляцией
4. Обвязка с использованием резервного котла

Введение

Система отопления, помимо твердотопливного котла, содержит в себе еще множество элементов. Правильно подключить и настроить все элементы этой системы не простая задача. В данной статье мы разберем различные схемы подключения, взвесим достоинства и недостатки каждой из них, разберем различные нюансы и тонкости. Надеюсь, данная статья поможет вам безопасно и эффективно обвязать твердотопливный котел своими руками.

Что такое обвязка, ее задачи и виды

Итак, что же такое обвязка? Так называют процесс наиболее эффективного и безопасного подключения котла на твердом топливе к системе отопления дома.

Для продления срока службы и обеспечения безопасной работы твердотопливного котла, необходимо контролировать такие параметры как давление и температура во избежании перегрева. Стальные теплообменники помимо всего прочего чувствительны к температуре теплоносителя в обратной линии, которая должна быть не ниже 50-65 градусов Цельсия. Использование более холодной воды в обратной линии чревато, выпадением конденсата, что сокращает срок службы теплообменника.

Итак, как обвязать правильно твердотопливный котел? Существуют несколько основных схем:

• с естественной циркуляцией;
• с принудительной циркуляцией;
• с использованием резервного источника отопления.

Фото 1: Обвязка твердотопливного котла и запасного электрокотла

Давайте поподробнее остановимся на каждой из них, определим перечень устройств, необходимых для организации каждой из схем, а также плюсы и минусы присущие этим схемам.

Вернуться к оглавлению

Обвязка по схеме с естественной циркуляцией

Самый простой способ это обвязка твердотопливного котла отопления – схема с естественной циркуляцией. Она не требует наличия электропитания. Циркуляция воды осуществляется посредством силы гравитации. Именно поэтому ее еще называют гравитационной.

Фото 2: Схема обвязки гравитационного типа

Твердотопливный котел располагается в самой нижней точке контура, а отопительный прибор (например радиатор) – в верхней. Котел нагревает воду которая по трубам поднимается до радиатора, где отдает часть своего тепла помещению и при этом охлаждается. Остывший теплоноситель спускается вниз и круг замыкается. Удельный вес охлажденного теплоносителя больше чем горячего, поэтому он стремится вниз. Таким образом появляется напор и осуществляется круговорот воды в системе отопления.

Чем больше различаются температуры в прямой и обратной линии тем выше скорость движения воды по контуру. Но к сожалению большой разницы сложно добиться так как в подающей и обратной линиях температуры ограничены , а также безопасными условиями его эксплуатации. Поэтому для обеспечения лучшей циркуляции применяются трубы большего диаметра.

Для защиты от перегрева используется специальный контур, который обеспечивает обращение теплоносителя и потребления тепла в любом случае.

Защиту от образования избыточного давления обеспечивает расширительный бак. Их существует два вида: открытого и мембранного типа. Недостаток применения открытых баков в том, что вода в нем обогащается кислородом, что в свою очередь вызывает коррозию стальных частей твердотопливного котла. Именно поэтому, чаще всего открытые баки применяются совместно с чугунными котлами и радиаторами. При использовании мембранного бака, появляется необходимость подключения дополнительного оборудования, такого как: воздухоотводчик, сбросной клапан и манометр для контроля за давлением.

Фото 3: Самостоятельная обвязка твердотопливного котла

Для обеспечения горячего водоснабжения, применяется нагревательный бак. По соображениям безопасности, на выходе из него горячей воды он должен быть оборудован термостатическим смесителем. Функция смесителя заключается в доведении температуры воды до исключающих ожоги значений. Требования к расположению нагревателя такие же как и к другим отопительным приборам – т.е. выше уровня твердотопливного котла.

Основными достоинствам такой схемы являются простота ее конструкции и энергонезависимость. Основным минусом является то, что во время холодного старта, пока вся вода в контуре полностью не прогреется, температура в обратной линии будет ниже допустимой. Это негативно сказывается на сроке службы, к примеру, . Также к недостаткам стоит отнести плохую управляемость и низкую энергоэффективность.

Вернуться к оглавлению

Система отопления с принудительной циркуляцией

Круговорот теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Это позволяет решить проблему низкой температуры в обратной линии, путем добавления в нее горячей воды из линии подачи. Также достигаются более комфортные условия отопления, благодаря возможности регулировки температуры в отопительных приборах. Однако есть и существенные минусы:

• Повышается вероятность перегрева, если отопительные приборы в помещении настроены на низкое потребление тепла.
• При отсутствии электропитания, циркуляционный насос уже не сможет выполнять свою функцию, а следовательно движение теплоносителя прекратится. Это также может привести к перегреву.

К примеру, чтобы снизить риск аварийного повышения температуры в системе отопления, снабжаются внешними или встроенными аварийными теплообменниками.

Включение в схему обвязки баков-аккумуляторов позволяет накапливать излишнее тепло и по мере необходимости отдавать его в систему отопления. Это позволяет решить несколько проблем:

• В случае низкого потребления тепла, излишки горячего теплоносителя накапливаются для последующего использования.
• При низком потреблении тепла, твердотопливный котел все равно работает на номинальной мощности.
• Позволяет использовать устройства большей мощности.

На рисунке представлена обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором и циркуляционного насоса:

Фото 4: Обвязка по схеме с принудительной циркуляцией

Многих владельцев частных домов, проектирующих систему отопления, интересует вопрос, возможна ли обвязка твердотопливного котла полипропиленом? Использование полипропиленовых труб накладывает определенные требование на температуру теплоносителя. Специалисты советуют при использовании труб из полипропилена в системе отопления, первые 1-1.5 метра подающей линии выполнять из металла, а также использовать больший диаметр труб и термостатический клапан. Естественно следует всячески избегать перегрева твердотопливного котла.

Выполняя обвязку подобного типа, следует учитывать, что стоимость дополнительно оборудования может быть равна и даже превышать стоимость самого твердотопливного отопительного устройства. Это не подходит тем, кто решил купить ТТ котел для отопления дома, ориентируясь на его сравнительно низкую цену.

В холодное время года никак не обойтись без отопления. В домах, где отсутствует централизованное теплоснабжение, применяются различные котлы. Отопительные приборы могут работать на газе, твердом топливе и за счет электричества.

Оборудование, работающее на твердом топливе, имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами, например, электрическими приборами. При обвязке твердотопливного котла отопления (ТТКО) оснащение предохранительной арматурой и циркуляционными насосами не является обязательным.

Особенности работы твердотопливного котла

Положительные стороны:

1. Не требуют подключения к сети электроснабжения, то есть считаются автономными системами.
2. Доступная цена оборудования.

Принимая во внимание низкую стоимость топлива, использование данного вида котлов считается экономически обоснованным.

К минусам можно отнести следующие:

1. Требуется противопожарная защита прилегающих к агрегату поверхностей.
2. Управление процессом горения довольно сложное.
3. Отсутствие автоматической подачи топлива, хотя при желании этот вопрос можно решить.
4. Желательно обеспечение низкой влажности в помещении, где хранится твердое топливо.

Принцип работы ТТКО прост: при сгорании в топке дрова или другое сырье выделяют некоторое количество тепла, которое, в свою очередь, нагревает воду, циркулирующую в трубопроводах. Образующиеся при этом продукты горения, удаляются из оборудования через специальные устройства: газы - через дымоход, минеральная часть (зола и сажа) - через зольник и сажесборник.

Назначение обвязки

Для ТТК, как и для других типов оборудования, важно правильно объединить в единую систему все компоненты и подключить периферию.

Обвязка ТТКО выполняет следующие функции:

1. Снижение негативного воздействия на окружающих при возникновении любой аварийной ситуации.
2. Равномерное распределение выделяемого тепла по всему контуру системы отопления.
3. Сведение фактора периодичности в работе ТТКО, связанной с неравномерностью горения топлива.

Все перечисленные моменты приводят к увеличению безопасности и эффективности работы котла.

Из каких элементов состоит обвязка

Для всех отапливаемых строений единой схемы подключения и комплектации оборудования попросту не существует. Поэтому перед началом монтажа отопления в доме выполняется индивидуальный проект.

Перечень обязательных элементов, которые должны присутствовать в обвязке:

1. Котел.
2. Радиаторы или батареи.
3. Расширительный бачок.
4. Трубы (чугун, медь, сталь, полипропилен).
5. Фитинги и арматура (в том числе краны Маевского и манометры).
6. Циркуляционный насос (если принудительное движение теплоносителя).
7. Обводные линии.
8. Термостат.

Правила обвязки котла

Для эффективной и надежной работы системы отопления в целом, следует правильно обвязывать ТТКО.

Необходимо учитывать несколько важных пунктов:

1. Во избежание образования конденсата следует обеспечить разницу температур между подачей и обраткой не более 20 °С.
2. Установка манометров позволит контролировать давление в пределах, указанных в инструкциях к оборудованию и нормативных документах.
3. Для обеспечения максимальной эффективности следует обеспечить герметичность соединений.
4. В элементах обвязки не допускается использование горючих материалов.
5. Для того, чтобы избежать образования накипи и засорения трубопроводов, приводящего к выходу из строя оборудования, необходимо следить за чистотой теплоносителя.
6. Если строение выше одного этажа, следует использовать принудительную циркуляцию теплоносителя.

Типовые схемы обвязки

Для правильной обвязки отопления необходимо разработать индивидуальный проект, поскольку каждое жилое помещение и котельная индивидуальны, хотя имеют ряд схожих черт. Такие проекты основываются на типовых схемах, отражающих общие для всех, принципиальные позиции монтажа систем в различных условиях.

Система открытого типа с естественной циркуляцией

Такая схема, по-другому гравитационная, является наиболее распространенной. Имеет свои преимущества и недостатки.

Положительные стороны:

1. Эффективная работа.
2. Простота монтажа.
3. Относительно низкая стоимость.
4. Высокая безопасность.
5. Автономность.

Так как вода при нагревании имеет свойство расширяться, при гравитационной схеме обязательна установка расширительного бака, собирающего излишки теплоносителя.

Отрицательные стороны:

1. Сложность в управлении.
2. Необходимость в постоянном контроле системы.
3. Повышенный расход топлива.

В открытой системе ввод обратки в котел должен быть ниже радиаторов минимум на 0,5 метра.

Закрытая система с естественным движением теплоносителя

В отличие от открытой, здесь необходимо установить мембранный бак на обратном трубопроводе. Для эффективного функционирования его размер должен превышать на 10 % объем теплоносителя в целом по системе.

Для возможности сброса излишнего давления из трубопроводов (более 2 атм.) следует установить предохранительный клапан, подключив его к канализации.

Система с принудительной циркуляцией

Система с принудительной циркуляцией отличается тем, что имеет в своем составе насос. Это обеспечивает равномерность температуры на всех участках. Кроме того, применение циркуляционного оборудования позволяет минимизировать уклоны трубопроводов.

Для сохранения работоспособности отопления в случаях посадки напряжения или поломки насосов необходимо предусматривать обводные линии в обход оборудования. Циркуляционный насос устанавливается на обратке из соображений безопасности, а также повышения степени надежности и долговечности работы.

Схема с буферной емкостью

Схема обвязки твердотопливного котла отопления с теплоаккумулятором применяется для поддержания постоянной температуры в системе (ТТК плохо управляются, требуя неустанного контроля за количеством топлива и тягой) и во избежание закипания рабочей жидкости.

Теплоаккумулятор представляет собой герметично выполненный бак, установленный между котлом и потребителем. Принцип работы устройства заключается в том, чтобы аккумулировать избыток тепла в собственном объеме, отдавая его в систему при необходимости.

Температура теплоносителя регулируется посредством узла смешения, представляющего собой трехходовой клапан с датчиком температуры.

Обвязка с трехходовым клапаном

Для дополнительной защиты отопительного котла от перегрева предусматривается контур для аварийной подачи холодной воды в теплообменник либо в установленный внутри оборудования специальный змеевик.

Работа данного узла осуществляется благодаря оборудованию трехходовым вентилем и датчиком температуры внутри теплообменного аппарата. Сброс нагретой воды происходит в канализацию.

С установкой бойлера косвенного нагрева

Обвязка твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева подходит для любой схемы подключения. Бойлер служит для нагрева холодной воды в целях горячего водоснабжения.

Подключение водонагревателя к системе происходит параллельно со всеми приборами, использующими горячую воду. Здесь важно помнить, что для увеличения эффективности его работы, следует предусмотреть трехходовой кран, перекрывающий отвод воды из агрегата, если та еще не нагрелась.

Коллекторная схема

Коллекторы служат для одновременного параллельного подключения нескольких веток отопления. Например, при подсоединении к одному агрегату теплого пола, радиаторов отопления на нескольких этажах (для каждого отдельная ветка) и т. д.

Несмотря на очевидное усложнение, использование коллекторов (гребенок) открывает широкие возможности для регулировки системы, повышения эффективности и надежности.

Для чего нужны аварийные и регулировочные системы

Обезопасить систему отопления позволяет включение в схему аварийных и регулировочных узлов.

Их назначение:

1. Защита от повышенного давления.
2. Терморегуляция.
3. Защита оборудования от излишков тепла.
4. Предотвращение образования конденсата.

Как подключаются

Для того, чтобы узлы качественно выполняли свое назначение, следует их правильно установить.

В аварийный узел входят:

1. Предохранительный клапан. Применяется для сброса избыточного давления. Устанавливается на выпуске подачи из котла.
2. Теплообменник. Используется для предотвращения перегрева котла. Устанавливается либо в конструкцию котла производителем, либо на трубе подачи горячей воды.
3. Байпас. Служит для предотвращения перегрева и вскипания теплоносителя. Должен быть установлен в узлах с насосами и вспомогательным оборудованием.

Регулировку работы системы осуществляет термостат (устанавливаемый на обратке) и регулятор давления. Они служат для поддержания постоянной температуры в системе и защиты от повышения давления.

Нюансы монтажа обвязки

Любая схема отопления, за исключением открытой, оборудуется кранами Маевского, которые устанавливают в наиболее высоких точках для удаления воздуха.

Для обеспечения работоспособности системы следует учитывать некоторые нюансы:

1. Поверхность под установку котла должна быть строго горизонтальной.
2. Размеры основания - величина агрегата + 10 %.
3. В любой системе отопления с котлом следует применять расширительный бак.
4. Предпочтительное подключение приборов - резьбовым соединением.
5. Присоединение отопительного агрегата следует осуществлять только с использованием стальных или медных труб.

Безопасная обвязка твердотопливного котла. вы можете узнать по ссылке.

Видео

В этом видео рассмотрены возможные причины плохой работы твердотопливного нагревателя.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 22.01.2019

У домовладельцев после приобретения котла, возникают вопросы об обвязке и внедрении его в систему теплоснабжения дома.

Котел Таймень относится к котлам длительного горения, где объем загрузки топлива рассчитан на более длительную автономную работу, и безусловно есть ряд определенных условий, для надежной и безаварийной эксплуатации котла. Одно из главных условий — температура обратного теплоносителя (воды) из системы отопления ДОЛЖНА БЫТЬ НЕ МЕНЕЕ 60 С. Это связано с тем, что в дровах даже сухих, содержится очень много влаги и смол, которые при низких температурах (ниже 60) обильно выделяются в топливной шахте котла, что вызывает неприятные последствия при работе.. Итак, как же решить данное условие, рассмотрим варианты подключения котла:

Схема №1

Самая распространенная и простая схема, когда с помощью насоса вода последовательно проходит через котел, систему отопления, и так по кругу..

(1) — котел

(4, 11, 12) — запорные краны

(5) — циркуляционный насос

(6) — сетчатый фильтр

(8) — закрытый расширительный бак ()

Основной недостаток данной схемы связан с тем, что для выдерживания главного условия (обратка не ниже 60С), Вы не можете подать воду в систему отопления ниже этой температуры… При старте на холодную систему отопления, Вам понадобится долго времени на прогрев теплоносителя в котле выше 60С весной и осенью, когда на улице не так холодно как зимой, в отопление нельзя подавать воду с температурой выше 60 С иначе Вам придется открыть все форточки, будет ОЧЕНЬ ЖАРКО..

Cхема №2

Часто практикуется среди монтажников систем отопления…

появляется дополнительное устройство, поз , с помощью которого при понижении температуры обратной воды ниже 60, открывается перемычка и часть воды с подающего трубопровода подмешивается в обратный трубопровод, тем самым немного подняв температуру (в нашем примере с 55 до 60 градусов) Если сравнить схему №1 и Схему №2 то проблема перетопа помещения сохраняется, т.е. слишком горячая вода направляется в систему отопления, что по прежнему создает неудобство в осенне-весенний период (ОЧЕНЬ ЖАРКО).

Собранную готовую обвязку Вы можете приобрести в нашем

Схема №3

Для возможности снижать температуру воды направляемой в систему отопления устанавливается дополнительный насос (14) и трехходовой клапан (13). Вода из обратного трубопровода при этой схеме может подмешиваться в подающий (за счет насоса). Данная схема целиком соответствует требованиям безотказной работы связки котел — система отопления.

(7) — термостатический смесительный клапан 1″ ()

(8) — мембранный расширительный бак ()

(13) — Клапан трехходовой смесительный 1″ ()

Собранную готовую обвязку, которая состоит из двух частей (готовая обвязка 3.1, 3.2), Вы можете приобрести в нашем .

Схема №4

Многие домовладельцы, хотят использовать дополнительно возможности котла для нагрева горячей воды (ГВС), это также полезно для работы котла (своего рода теплоаккумулятор) в случае небольшой тепловой нагрузки на систему отопления. В схему №3 добавляется бойлер косвенного нагрева с необходимой обвязкой..

(G1,G2,G4,G5) — краны шаровые латунные

(G6) — Бойлер косвенного нагрева горячей воды (Drazice OKC 160 NTR)

Схема №5

Если Вы ограничены в денежных средствах, то схему №4 можно упростить….

Убираем темостатические клапаны поз.7 и G3, при этом по трубопроводу нагрева бойлера (по линии кранов G1-G2) будет происходить постоянный подмес подающей воды в обратный, тем самым поднимая температуру воды перед котлом. Но чудес не бывает,у этой схемы есть два минуса: возможно переохлаждение обратки (ниже 60С) при нагреве свежей порции воды (еще холодной) и нагрев воды в баке до очень горячего состояния 65-90 С. Второй недостаток убирается установкой термостатического смесителя (G3) на выходе воды из бака (например , 35-60С)

Схема №6

По желанию в схему №4 можно добавить резервный электрокотел или дополнительный контур с другим температурным графиком, например теплые полы. Для эксплуатации электрокотла с температурой уставки теплоносителя ниже 60С, требуется установка байпасного крана (15) в обход антиконденсационного клапана (7)

(1) — котел Таймень

(K1-K3, 11,12, 15, G1,G2,G4,G5) — краны шаровые латунные

(5) — насос циркуляционный котлового контура (типа

(К4) — резервный котел

(6) — фильтр (грязевик) сетчатый

(7) — термостатический смесительный клапан 1″ (

(8) — мембранный расширительный бак (экспанзомат, например )

(G7) — предохранительный клапан бойлера Ду15, 6 бар

(15) — узел смешения теплого пола

Схема №7

Для домовладельцев желающих сэкономить на обвязке котла схожей со схемой №3, можно установить вместо дорогостоящего термостатического смесительного клапана (поз. 7 в схеме №3) на перемычку котловой насос управляемый электронным термостатом (10), термостат настраивается таким образом, что насос (5) работает до тех пор пока температура обратки не достигнет 60С

(1) — котел Таймень

(2) — предохранительный клапан (в комплекте с котлом)

(5) — циркуляционный насос

(6) — сетчатый фильтр

(7, 8) — обратный клапан

(10) — накладной термостат

(13) — Клапан трехходовой смесительный Ду 25 ( или )

(14) — насос циркуляционный контура системы отопления ()

(15) — закрытый расширительный бак ()

Схема №8

Во многих городах России в магазинах торгующих сантехническим и отопительным оборудованием невозможно найти трехходовые вентили и клапана, а хочется реализовать полноценную схему обвязки схожей со схемой №3, так как же быть? Выход есть! Можно изменить схему №7 и вместо трехходового смесительного клапана (13) перед перемычкой смешения с обратным клапаном (8) установить балансировочный клапан или обычный ВЕНТИЛЬ тонкой регулировки (11). Схема работает следующим образом, при желании понизить температуру воды в системе отопления, Вы закрываете немного вентиль (балансировочный клапан) и циркуляционный насос подмешивает из обратного трубопровода в подающий воду по смесительной перемычке. Единственный недостаток схемы, нужно подобрать скорость циркуляционного насоса так, что бы при полностью открытом балансировочном клапане (вентиле) небыло подмеса воды из обратки.

(1) — котел Таймень

(2) — предохранительный клапан (в комплекте с котлом)

(3, 4, 9, 11, 12) — запорные краны

(5) — циркуляционный насос

(6) — сетчатый фильтр

(7, 8) — обратный клапан

(10) — накладной термостат

(11) — Клапан балансировочный (вентиль)

(13) — насос циркуляционный контура системы отопления ()

(14) — закрытый расширительный бак ()

Схема №9

Каждый домовладелец в России задумывается, что будет с котлом и системой отопления при отключении электроэнергии? Как продолжить отбор теплоты и не дать котлу закипеть?Есть два способа решения данной проблемы:

1) купить источник бесперебойного электроснабжения и

2) предусмотреть работу схемы обвязки котла и системы отопления на естественной циркуляции теплоносителя, но как быть со всевозможными клапанами? Ответ на этот вопрос учтен в схеме приведенной ниже..

В схему №3 добавляется обводные трубопроводы с л
епестковыми обратными клапанами, которые открываются под действием сил гравитации при отключении насоса и закрываются при его включении…

Готовая часть узла присутствует в нашем

(1) — котел Таймень

(4, 11, 12) — запорные краны

(5) — насос циркуляционный котлового контура ()

(6) — фильтр (грязевик) сетчатый

(7) — термостатический смесительный клапан 1″ ()

(8) — открытый расширительный бак

(2, 10) — лепестковый обратный клапан

(13) — Клапан трехходовой смесительный 1″ ( или ESBE VRG131)

(14) — насос циркуляционный контура системы отопления )

Схема №10

В схеме №6 мы рассмотрели как последовательно установить простейший электрокотел, но бывают в продаже или уже установлены в доме электрокотлы со своим насосом, автоматикой и пр. С таким оборудованием можно добиться автоматического перехода на электроотопление например при прогорании топлива в котле Таймень или по команде GSM модема.

Реализуется это установкой эле
ктрокотла параллельно твердотопливному с добавлением 2-х обратных клапанов (9,10) предотвращающих обратные течения при автоматическом запуске электрокотла, например по комнатному термостату…

Схема №11

Несмотря на то, что котлы Таймень, можно с комфортом использовать круглый год без теплоаккумулятора (ТА), есть потребители желающие добавить в схему обвязки котла теплоаккумулятор. Желательно использовать ТА высокий, на сколько позволяет помещение котельной, и предусмотреть естественную циркуляцию между котлом и ТА при отключении электроэнергии, это достигается установкой обратного лепескового клапана (поз.2) в обход . Для постепенной разрядки и сохранения стабильной температуры в системе отопления, рекомендуем устанавливать

Надеемся, что это статья внесла некоторое понимание в принципах обвязки твердотопливного котла, и Вы сделаете отличную индивидуальную котельную, а в доме будет всегда тепло!

От того, насколько правильно сделана обвязка твердотопливного котла, зависит эффективность его дальнейшей работы и срок службы. В эксплуатации дровяные и угольные теплогенераторы отличаются от агрегатов на других видах топлива, потому требуют особого подхода.

Предлагается подробно рассмотреть, как после монтажа отопительной разводки подключить котел на твердом топливе, в том числе – своими руками. Описание различных схем подключения ТТ-котла к системе отопления вы сможете найти в данном материале.

В чем отличие твердотопливных котлов

Помимо сжигания различных видов твердого топлива, теплогенераторы имеют ряд отличий от остальных источников тепла. Эти особенности нужно воспринимать как данность и всегда учитывать при обвязке твердотопливного котла с системой водяного отопления. В чем они заключаются:

1. Высокая инерционность. На данный момент не существует способов резко потушить разгоревшееся твердое топливо в камере сжигания.
2. Образование конденсата в топливнике во время прогрева. Особенность проявляется из-за поступления в котловой бак теплоносителя с низкой температурой (ниже 50 °С).

Примечание. Явление инерционности отсутствует только у одного вида агрегатов на твердом топливе – пеллетных котлов. В них имеется горелка, куда древесные гранулы подаются дозировано, после прекращения подачи пламя угасает почти сразу же.

Схема устройства ТТ-котла прямого горения с принудительным нагнетанием воздуха

Инерционность создает опасность перегрева водяной рубашки отопителя, вследствие чего теплоноситель в ней вскипает. Образуется пар, который создает высокое давление, разрывающее корпус агрегата и часть подающего трубопровода. Как результат, в помещении топочной много воды, куча пара и непригодный к дальнейшей эксплуатации твердотопливный котел.

Подобная ситуация может возникнуть, когда обвязка теплогенератора выполнена неправильно. Ведь на самом деле нормальный режим работы дровяных котлов – максимальный, именно в это время агрегат выходит на свой паспортный КПД. Когда термостат реагирует на достижение теплоносителем температуры 85 °С и прикрывает воздушную заслонку, горение и тление в топке еще продолжается. Температура воды повышается еще на 2-4 °С, а то и больше, прежде чем ее рост остановится.

Во избежание превышения давления и последующей аварии, в обвязке твердотопливного котла всегда участвует важный элемент – группа безопасности, подробнее о ней будет сказано ниже.

Другая неприятная особенность работы агрегата на дровах – появление конденсата на внутренних стенках топливника из-за прохождения через водяную рубашку еще не разогретого теплоносителя. Этот конденсат – вовсе не божья роса, поскольку представляет собой агрессивную жидкость, от которой быстро корродируют стальные стенки камеры сжигания. Потом смешавшись с пеплом, конденсат превращается в липкую субстанцию, отодрать ее от поверхности не так легко. Проблема решается установкой смесительного узла в схему обвязки твердотопливного котла.

Такой налет служит теплоизолятором и снижает КПД твердотопливного котла

Владельцам теплогенераторов с чугунными теплообменниками, не боящимися коррозии, рано вздыхать с облегчением. Их может ожидать другая беда – возможность разрушения чугуна от температурного шока. Представьте, что в частном доме на 20-30 минут отключили электроэнергию и циркуляционный насос, прогоняющий воду через твердотопливный котел, остановился. За это время вода в радиаторах успевает остыть, а в теплообменнике – нагреться (из-за той же инерционности).

Появляется электричество, включается насос и направляет в разогретый котел остывший теплоноситель из закрытой системы отопления. От резкого перепада температур у теплообменника случается температурный шок, чугунная секция дает трещину, на пол бежит вода. Отремонтировать весьма сложно, заменить секцию удается не всегда. Так что и при таком раскладе узел подмеса предотвратит аварию, о чем будет сказано далее.

Аварийные ситуации и их последствия описаны не с целью напугать пользователей твердотопливных котлов или побудить их к покупкам ненужных элементов схем обвязки. Описание основано на практическом опыте, который необходимо учитывать всегда. При правильном подключении теплового агрегата вероятность подобных последствий чрезвычайно низка, почти такая же, как у теплогенераторов на других видах топлива.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Всегда открытый выход смесительного клапана (левый патрубок на схеме) должен быть направлен к насосу и теплогенератору, иначе циркуляции в малом котловом контуре не будет

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак - он должен подключаться к обратной линии отопительной системы перед насосом (по направлению течения воды).

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и применяется с любыми котлами на твердом топливе, в том числе - пеллетными. Вы можете найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Способ защиты от выпадения влаги в топке подробно рассматривается на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, - сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается , а кроме него элемент оснащен и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры. Если вы поставили шаровой кран для отсечения и ремонта деталей группы, снимите со штока рукоятку.

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50-55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Важный нюанс. В паре с 3-ходовым вентилем ставится специальная головка с датчиком и капилляром, рассчитанная на регулирование температуры воды в определенном диапазоне (например, 40…70 или 50…80 градусов). Обычная радиаторная термоголовка не подойдет.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

1. Участок трубы от котла до сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Подключение медными трубами не защитит полипропилен от разрушения в случае перегрева ТТ-котла. Зато позволит корректно работать термодатчику и предохранительному клапану на группе безопасности

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар.

Насос неспособен перекачивать газы, поэтому при заполнении камеры паром крыльчатка остановится, циркуляция теплоносителя прекратится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1-2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Вариант обвязки с буферной емкостью

Наличие буферной емкости крайне желательно для работы котла на твердых видах топлива и вот почему. Чтобы агрегат функционировал эффективно и производил тепло с заявленным в паспорте КПД (от 75 до 85% у разных типов), он должен действовать на максимальном режиме. Когда прикрывается воздушная заслонка с целью замедлить горение, в топке наблюдается недостаток кислорода и КПД сжигания дров снижается. При этом возрастают выбросы в атмосферу угарного газа (СО).

Для справки. Именно из-за выбросов в большинстве европейских стран запрещается эксплуатировать твердотопливные котлы без буферной емкости.

С другой стороны, при максимальном горении температура теплоносителя в современных теплогенераторах достигает 85 °С, а одной закладки дров хватает всего часа на 4. Это не устраивает многих владельцев частных домов. Решение проблемы – поставить буферную емкость и включить ее в обвязку ТТ-котла таким образом, чтобы она служила баком-аккумулятором. Схематично это выглядит так:

Измеряя температуру Т1 и Т2, можно настроить послойную загрузку емкости балансировочным вентилем

Когда топка горит вовсю, буферная емкость накапливает тепло (на техническом языке – загружается), а после затухания отдает его в отопительную систему. Для управления температурой теплоносителя, подающегося в радиаторы, с другой стороны от бака-аккумулятора тоже ставится трехходовой смесительный клапан и второй насос. Теперь вовсе не обязательно бегать к котлу каждые 4 часа, ведь после затухания топки обогрев дома какое-то время будет обеспечивать буферная емкость. Как долго – зависит от ее объема и температуры нагрева.

Справка. На основании практического опыта вместительность теплоаккумулятора можно определить так: на частный дом площадью 200 м² понадобится бак объемом не менее 1 м³.

Есть парочка важных нюансов. Чтобы схема обвязки благополучно работала, нужен твердотопливный котел, чьей мощности хватит на одновременное отопление и загрузку буферной емкости. Значит, потребуется мощность в 2 раза выше расчетной. Другой момент – подбор производительности насосов таким образом, чтобы расход в котловом контуре немного превышал количество протекающей воды в контуре отопительном.

Интересный вариант стыковки ТТ-котла с самодельным буферным резервуаром (он же — бойлер косвенного нагрева) без насоса продемонстрирован нашим в видеосюжете:

Совместное подключение двух котлов

Для повышения комфорта отопления частного дома многие хозяева устанавливают два и более источника тепла, работающие на разных энергоносителях. На данный момент наиболее актуальны сочетания котлов на:

• природном газе и дровах;
• твердом топливе и электричестве.

Соответственно, газовый и твердотопливный котел надо подключить таким образом, чтобы второй автоматически замещал первый после сжигания очередной порции дров. Такие же требования выдвигаются и к обвязке электрокотла с дровяным. Это сделать достаточно просто, когда в схеме обвязки участвует буферная емкость, поскольку она одновременно играет роль гидрострелки, что и показано на рисунке.

Подающие линии котлов присоединяются к верхним патрубкам теплоаккумулятора, обратные – к нижним

Совет. Информацию о расчете объема буферного резервуара вы найдете .

Как видите, благодаря наличию промежуточного бака-аккумулятора 2 разных котла могут обслуживать сразу несколько распределительных контуров отопления – батареи и теплые полы, и вдобавок загружать бойлер косвенного нагрева. Но теплоаккумулятор с ТТ-котлом ставят далеко не все, поскольку это недешевое удовольствие. На этот случай существует простая схема, причем ее можно смонтировать своими руками:

В схеме учтена особенность электрокотла – встроенный циркуляционный насос всегда работает

Примечание. Схема справедлива как для электрического, так и для газового теплогенератора, работающего вместе с твердотопливным.

Здесь основным источником тепла является дровяной отопитель. После прогорания закладки дров температура воздуха в доме начинает падать, что регистрирует датчик комнатного термостата и тут же включает нагрев электрокотлом. Без новой загрузки дров температура в подающей трубе снижается и накладной механический термостат отключает насос твердотопливного агрегата. Если спустя какое-то время его разжечь, то все произойдет в обратном порядке. Подробно об этом способе совместного подключения рассказано на видео:

Обвязка методом первичных и вторичных колец

Существует еще один способ совместной обвязки твердотопливного котла с электрическим для обеспечения большого числа потребителей. Это метод первичных и вторичных колец циркуляции, который предусматривает гидравлическое разделение потоков, но без использования гидрострелки. Также для надежной работы системы требуется минимум электроники, а контроллер не нужен вообще, невзирая на кажущуюся сложность схемы:

Хитрость в том, что все потребители и котлы подсоединяются к одному первичному кольцу циркуляции как подающим трубопроводом, так и обратным. За счет малого расстояния между подключениями (до 300 мм) перепад давлений выходит минимальным по сравнению с напором насоса главного контура. Благодаря этому движение воды в первичном кольце не зависит от работы насосов колец вторичных. Меняется лишь температура теплоносителя.

Теоретически в главный контур может быть включено сколько угодно источников тепла и вторичных колец. Главное, верно подобрать диаметры труб и производительность насосных агрегатов. Фактическая производительность главного кольцевого насоса должна превышать расход в самом «прожорливом» вторичном контуре.

Чтобы этого добиться, необходимо выполнить гидравлический расчет и только потом удастся верно подобрать насосы, так что без помощи специалистов обычному домовладельцу не обойтись. Кроме того, надо увязать работу твердотопливного и электрического котлов путем установки отключающих термостатов, о чем рассказано в следующем видео:

Заключение

Как вы могли убедиться, правильно сделать обвязку котла на твердом топливе не так уж просто. К вопросу надо отнестись ответственно и перед выполнением работ по монтажу и подключению дополнительно проконсультироваться со специалистом, чья квалификация не вызывает сомнений. Например, с таким, кто дает пояснения в представленных видеороликах.

Обвязка твердотопливного котла своими руками несложная задача. Если конечно руки растут из нужного места. Перед каждым человеком, который купил твердотопливный котел возникает проблема: как присоединить котел к системе отопления. Первая мысль: взять паяльник для полипропиленовых труб и обвязать котел. Но так делать нельзя! Твердотопливные котлы обвязываются только металлом. И если вы здравомыслящий человек, перед вами появляется выбор:

• купить заводскую обвязку котла
• нанять сантехников для обвязки котла
• сделать обвязку котла самостоятельно

Заводская обвязка котла

Многие производители твердотопливных котлов изготавливают обвязку для своих котлов. Основной минус такой обвязки, это высокая цена. Или сложность заводской обвязки при простоте вашей системы. Рекомендуем несколько раз подумать, прежде чем покупать заводскую обвязку котла.

Обвязка котла, которую сделают сантехники

Это хорошее решение, если сантехники конечно грамотные и могут выполнять такие работы. Из достоинств стоит отметить конструкцию обвязки котла, максимально подходящая под вашу систему отопления.

Обвязка твердотопливного котла своими руками

Если есть время и желание, то это отличное решение. Много инструментов для изготовления обвязки не понадобится, в этой статье я расскажу, как сделать обвязку котла с помощью двух трубных ключей или двух переставных клещей.

Мы подготовили видео инструкцию, как сделать обвязку котла, посмотрите видео, если не любите читать.

Сразу отмечу, что использовать чугунные фитинги в два, иногда в три раза выгоднее, чем латунные. Поэтому если стоит задача удешевить обвязку, используйте чугунные фитинги. В видео ролике мы показывали как сделать обвязку твердотопливного котла самостоятельно из сгонов, купленных в строительном магазине. В качестве примера обвязка собиралась на котле длительного горения STROPUVA. Но сам принцип схемы обвязки подойдет для любого твердотопливного котла.

Читайте также:

Минусы твердотопливных котлов

У всех твердотопливных котлов есть минусы. Основной минус это конденсирование. Из котла вытекает конденсат, если разница между температурой подающего и обратного трубопровода больше 20°С. Или температура теплоносителя в котле меньше 60°С. Поэтому любая обвязка твердотопливного котла должна содержать байпас. Т.е. теплоноситель с подающего трубопровода, должен попадать в обратку котла минуя систему отопления. Только в этом случае твердотопливный котел будет быстро выходить на свои рабочие параметры.