Установка твердотопливного котла (ТТ) позволяет значительно сократить расходы на отопление жилища. При правильном подходе, экономить можно не только в процессе эксплуатации, но и на стадии монтажных работ, выполнив их своими руками.
Об основных требованиях и тонкостях установки котельного оборудования и будет рассказано в данной публикации.
Котельное помещение: удобство или необходимость?
в частном доме не требует специальных разрешений и может быть проведена собственноручно, но следует быть готовым к обустройству топочного помещения: отдельного, хорошо проветриваемого, выполненного с соблюдением всех правил противопожарной безопасности. Теперь обо всем более подробно.Важно! На основании СНиП 42-01-2002. наличие отдельного котельного помещения требуется отопительному оборудованию, мощностью более 60кВт. При меньшей мощности, оборудование может быть установлено на кухне дома. При этом объем помещения должен быть не менее 15м 3 , а высота потолков от 2,5 м.
Несмотря на некоторые финансовые вложения, большинство домовладельцев
Все дело в возможном выбросе угарного газа и грязи, от использования твердого топлива.
Важно! Если планируется использовать твердотопливную котельную установку, мощностью от 60 до150кВт, то монтаж может производиться в любом отдельном помещении дома (и на любом этаже), объемом не менее 15м 3 . Если мощность котлоагрегата превышает 150кВт, то монтаж должен производиться в пристройке или отдельном помещении первого (или цокольного) этажа. Объем помещения котельной не менее 15м 3 .
Есть несколько общих требований, на которые следует обратить внимание. Топочное помещение должно:
- иметь окно с возможностью проветривания. Площадь остекления нормируется: 0,03м 2 / 1м 3 объема помещения.
- быть оборудовано дымоотводящей системой;
- быть оснащено системой вентиляции, канализации и водоснабжения;
Фундамент
Необходимо сказать несколько слов об основании, на которое устанавливается ТТ оборудование.
- Для котлоагрегатов, мощностью до 50кВт в качестве основания может быть использована стяжка.
- Для оборудования, мощностью более 50кВт требуется отдельный фундамент из бетона, не связанный с основанием дома.
- Фундамент должен выступать минимум на 250 мм за пределы котельной установки.
Совет: Если в деревянном доме не предусмотрен отдельный фундамент для котельной установки, то сделать его можно из огнеупорного кирпича, на который укладывается лист асбеста и металла. Основание должно быть больше ТТ котла (минимум) на 150 мм. с каждой стороны. Перед загрузочной дверцей, металл должен выходить за пределы отопительной установки минимум 200 мм.
Проблема связана с большим весом мощных отопительных установок и вибрационными нагрузками, которые оказывают на опору ТТ котлы, оборудованные шнековым конвейером для подачи топлива.
Важно! Для обеспечения необходимой огнестойкости (45 мин.) топочные должны быть выполнены из негорючих материалов.
Вентиляция
Залогом правильного горения топлива в ТТ оборудовании является качественная и надежная естественная , которая рассчитывается исходя из мощности котельной установки и габаритов топочного помещения. В большинстве случаев, для котельного оборудования, мощностью до 35кВт достаточно организовать:
- приточное отверстие с решеткой, сечением 300/300 мм в нижней части противоположной от котла стены)
- вытяжное отверстие с решеткой, сечением 400/400 мм на высоте, не более 30 см от потолка.
Важно! Приточно-вытяжная система вентиляции в котельной необходима: в процессе горения топлива создается разряжение, которое компенсируется приточным воздухом. Вытяжка нужна для удаления продуктов горения, попавших в помещение топочной.
Немного отвлечёмся, так как хотим сообщить вам, что нами был составлен рейтинг твердотопливных котлов по модеям. Подробнее вы сможете узнать из следующих материалов:
Дымоход
Любой котельное оборудование, в котором тепловая энергия производится путем сжигания топлива, должно быть оснащено дымоотводом. Как правило, дымовая шахта закладывается еще на этапе проектирования здания. Если стационарный дымоход в топочной не предусмотрен, то его следует смонтировать самостоятельно. Чаще всего для этого применяются сендвич-модули из нержавеющей стали, которые представляют собой двустенные, утепленные отрезки дымохода, которые легко собираются в единую конструкцию.
На рисунке показано три варианта обустройства дымохода для ТТ котельной установки.
Основные требования к дымоходу:
- Сечение дымоотводящей трубы должно быть постоянным на всем протяжении. Для бытовых моделей это 150 – 200 мм 2 .
- Не допускаются изгибы и наклоны дымохода. В случае крайней необходимости допускается смещение не более, чем на 1 м с уклоном участка не более, чем на 30°.
- Стыка секций (сендвич-модулей) не должны проходить внутри перекрытия.
- Высота дымохода должна обеспечивать разряжение в котле не менее 10 Па.
Важно: Современные кровельные материалы обеспечивают высокий предел огнестойкости. Для предотвращения пожаров рекомендуется оснащать дымоходы искроуловителем.
Этапы монтажных работ
Выше были рассмотрены вопросы, связанные котельным помещением: организацией места монтажа ТТ котла, системы вентиляции и дымоотведения. Итак, как установить твердотопливный котел в доме?
- Установите котел на подготовленное основание так, чтобы патрубок дымовых газов находился напротив дымоотводящего канала.
- Закрепите установку на фундаменте, используя уровень.
- Подключите ТТ теплогенератор к системе дымоудаления.
- Установите вентилятор, автоматику на котлоагрегат.
Удалить заводскую упаковку и произвести сборку оборудования согласно документации.
Совет: Не устанавливайте и не подключайте автоматику и навесное оборудование до полного монтажа котлоагрегата на фундамент.
Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления гравитационного типа заключается в следующем: «подача» и «обратка» подключаются непосредственно к котлоагрегату. На «подаче» устанавливается группа безопасности, состоящая из манометра, подрывного клапана и воздухоотводчика. Расширительная емкость монтируется в самой верхней точке отопительной системы. Основное достоинство данной схемы – это энергонезависимость.
Подключение твердотопливного котла к закрытой системе отопления с принудительной циркуляцией, предполагает наличие трехходового клапана, который предотвратит попадание теплоносителя с низкой температурой в котельную установку.
Один из вариантов данной схемы может включать в себя бойлер косвенного нагрева для создания системы ГВС коттеджа. Популярным решением в схеме с ТТ котлом является использование аккумулятора тепла. Данная схема может быть реализована совместно с бойлером косвенного нагрева и контуром «теплых полов».
В качестве заключения: На основании СНиП, после подключения к коммуникациям и обвязки котлоагрегата необходимо провести гидравлические испытания под давлением 1,3 кг/см 2 . Только после осмотра системы на предмет протечек и ревизии котла можно провести пробный запуск оборудования и настройку терморегулятора.
Установка твердотопливного котла в частном доме не требует особых знаний и специфических работ, но мы настоятельно рекомендуем доверить данную работу профессионалам. От грамотного монтажа зависит долговечность оборудования и микроклимат в вашем жилище.
Автономное отопление позволяет не зависеть от установленных норм потребления, ценовой политики поставщиков тепла и их настроения. Что дает возможность самостоятельно контролировать процесс отопления и поддерживать наиболее комфортную температуру в доме, экономя ресурсы при этом.
А если у вас устроена обвязка котла отопления своими руками, то и служить она будет дольше, и финансовых средств “отберет” меньше, не правда ли? Но вы никогда не занимались обвязкой да и само слово на первый взгляд кажется вам непонятным?
Не стоит пугаться обилия труб, устройств и технологических этапов – после прочтения статьи вам эта работа будет по плечу. Здесь рассмотрены схемы обвязки для напольных и настенных типов отопительного оборудования, подобраны наглядные фото и рекомендации специалистов по выполнению обвязки в домашних условиях.
Обвязка котла отопления – это система трубопроводов и оборудования, предназначенная для обеспечения радиаторов теплоносителем. Проще говоря, это все, кроме батарей.
Первый шаг – это выбор отопительного котла, с производительностью которого нужно заранее определиться.
На расчет необходимой мощности отопительного агрегата влияет множество факторов, это:
- объем здания;
- количество окон и общая площадь остекления;
- число и площадь дверных проемов;
- теплопроводность материалов, использованных при сооружении стен;
- степень утепления несущих конструкций;
- среднегодовая температура в регионе строительства;
- расположение здания, т.е. на какую из сторон света выходит основной, по традиции наиболее остекленный, фасад.
Однако есть усредненный показатель, который без углубленных вычислений позволяет определить требующуюся производительность.
Для средней полосы за отправную точку (но не руководство к действию!) можно принять 1 кВт на 10 м² отапливаемой площади. К расчетной мощности котла отопления, необходимо обязательно, добавить запас не менее 20%.
Тепло для обогрева зданий получают путем переработки топлива в котлах, нагревающих теплоноситель
Виды отопительных котлов
Условно котлы отопления можно разделить на автономные и ручной загрузки.
Автономные котлы в зависимости от используемого топлива бывают:
- жидкотопливные.
Порядок в списке определяет стоимость отопления в зависимости от вида топлива: газовые котлы будут самыми дешевыми в эксплуатации.
Галерея изображений
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 .
1 — твердотопливый котел, 2- группа безопасности, 3 — термостатический регулятор, 4 — трехходовой клапан, 5 — циркуляционный насос, 6 — расширительный бак мембранного типа, 7 — фильтр грубой очистки, 8 — радиаторы, 9 — теплоаккумулятор
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.
Под схемой обвязки котла на твердом топливе понимается вся совокупность необходимых устройств и элементов, образующих вместе единую систему отопления дома. В неё входит сам котел, приборы обогрева (радиаторы, полотенцесушители, теплый пол), устройства контроля и автоматики, запорная и регулирующая арматура, трубопроводы и т.д. Выбор оптимальной схемы подключения и соблюдение основных правил при установке котла являются залогом надежной и безопасной работы отопительного устройства в течение всего срока его эксплуатации.
При самостоятельном монтаже любой схемы обвязки ТТ котла должен соблюдаться ряд обязательных требований.
Мини-котельная с твёрдотопливным напольным котлом
Требования к монтажу:
- Рабочая температура и давление теплонесущей жидкости на выходе из котла не должны превышать установленных для них значений, для чего предусматривается использование специальных автоматических защитных устройств и аварийных схем подключения.
- Разница температур теплоносителя на выходе и входе котла не должна превышать более 20 градусов. Это необходимо, чтобы не допустить образования конденсирующейся влаги внутри его корпуса, что особенно важно для котлов из стали .
- В схему обвязки котла желательно включать приборы автоматики, позволяющие регулировать его мощность и поддерживать оптимальную температуру теплоносителя. Также нужно включить устройства для увеличения его эффективности и многофункциональности (накопительные емкости для ГВС, и прочее).
Следует отметить, что соблюдение указанных требований гораздо удобнее осуществлять в схемах с принудительной циркуляцией, поэтому они получили наибольшее распространение среди владельцев домашних котелен.
В этой статье:
Основные схемы обвязки
В зависимости от количества контуров котла, типа отопительной системы и необходимости подключения дополнительных устройств схема обвязки твердотопливного котла может быть иметь множество вариантов.
Рассмотрим самые распространенные способы подключения ТТ котлов.
К системе открытого типа с естественной циркуляцией
Эта схема считается самой простой в реализации , так как содержит минимальное количество подключаемых устройств. Основное ее преимущество заключается в полной независимости от наличия электропитания в доме.
Недостаток: невозможно регулировать температуру теплоносителя на выходе из котла и попадание кислорода в теплоноситель из открытого расширительного бачка. Это может вызывать ускоренную коррозию внутренней поверхности металлических труб отопления и стальных котлов.
Схема обвязки к открытой системе с естественной циркуляцией
Она требует особых правил монтажа:
- отопительный котел должен быть расположен ниже уровня установки радиаторов отопления минимум на 0,5м (для создания устойчивой естественной циркуляции теплоносителя);
- трубы должны быть расположены под уклоном в направлении циркуляции теплоносителя и иметь достаточно большой диаметр для уменьшения их гидросопротивления;
- расширительный бачок открытого типа должен располагаться в самом высоком месте системы;
- в системе отопления желательно использовать минимальное количество запорной арматуры и регулирующих устройств, которые уменьшают проходное сечение трубопроводов.
О естественной системе отопления.
К закрытой системе с естественной циркуляцией
В этой схеме используется мембранный бак закрытого типа, устанавливаемый, как правило, на обратной линии системы отопления. Его емкость должна быть не меньше 10% от общего объема теплоносителя, используемого в системе отопления.
Обвязка котла к закрытой системе с естественной циркуляцией
При такой схеме подключения котла на выходе его подающей трубы обязательно должны присутствовать воздухоотводчик и предохранительный клапан для сброса давления, который соединяется сливным шлангом с канализацией.
Эти приборы могут быть установлены раздельно или включены в так называемую группу безопасности ТТ котла, представляющую собой отдельное устройство.
В него входит:
- манометр для визуального контроля;
- предохранительный клапан для сброса давления;
- воздухоотводящий клапан для стравливания воздуха из системы.
В некоторых моделях котлов на твердом топливе эти элементы безопасности уже встроенные в корпус котла.
К системе с принудительной циркуляцией
Здесь для принудительной циркуляции теплонесущей жидкости по трубопроводам системы отопления. Насос устанавливается, как правило, на обратной линии подачи теплоносителя между входным патрубком котла и мембранным баком.
Работой насоса управляет датчик температуры, закрепленный на трубопроводе обратной линии.
Подключение котла к системе с принудительной циркуляцией
Применение насосов для принудительной циркуляции значительно повышает эффективность работы системы за счет использования различной терморегулирующей аппаратуры. Однако для его работы необходимо подключение к бытовой электросети, что увеличивает расход электроэнергии и делает систему энергозависимой от бесперебойной подачи электропитания.
Коллекторный способ подключения
Коллекторный способ подключения твёрдотопливного котла применяется в системах принудительной циркуляции и предусматривает включение в схему обвязки специальных устройств – коллекторов, называемых также гребенками.
Они представляют собой отрезки труб большего диаметра с одним входом и несколькими выходами, подключаемые к входу и выходу котла.
Обвязка ТТ котла с коллекторной системой
Преимущество схемы:
- возможность раздельного подключения каждого обогревательного прибора. Это позволяет подавать к ним теплоноситель одинаковой температуры и давления, а также более эффективно управлять их работой.
Недостаток:
- большой расход труб и трудоемкость их прокладки при монтаже системы.
Это особенная разновидность обвязки с использованием так называемой гидрострелки, представляющей собой установленную вертикально трубу большого диаметра, подключенной к входу и выходу котла.
Приборы обогрева могут подключаться к входам и выходом гидрострелки на разной высоте.
Такой способ подключения обогревательных приборов позволяет подбирать для каждого из них оптимальную температуру теплоносителя на входе и выходе.
К системе с бойлером ГВС косвенного нагрева
Обвязка твердотопливного котла по этой схеме может применяться в системах с любым видом циркуляции теплоносителя.
Подключение к системе с бойлером ГВС
Выходная подающая линия котла параллельно подключается к батареям отопления и теплообменнику (змеевику), встроенному в отдельную теплоизолированную емкость (бойлер), в которой происходит нагрев воды для системы ГВС. Тем самым расширяются функциональные возможности ТТ котла, позволяющие при его работе дополнительно обеспечивать горячее водоснабжение дома.
На входе в теплообменник ГВС может быть установлен автоматический клапан, перекрывающий подачу в него теплоносителя при необходимом нагреве воды в бойлере.
К системе с теплоаккумулятором
Эту схему подключения можно использовать в системах с любым видом циркуляции теплоносителя.
В процессе обвязки образуется два контура циркуляции:
- между котлом и теплоаккумулятором (ТА);
- между ТА и основной системой отопления.
Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором
Во время работы котла горячий теплоноситель поступает в ТА, представляющий собой отдельную накопительную емкость с термоизолированным корпусом. ТА постепенно накапливает выработанное котлом тепло и по необходимости передает его в систему отопления для приборов обогрева.
После остановки котла (прекращения горения топлива) горячий теплоноситель, хранящийся в ТА, продолжает поступать в систему еще некоторое время, зависящее от внутреннего объема ТА.
Такая схема подключения позволяет значительно увеличить КПД котла и сократить расход топлива, а также является эффективным средством защиты котла и всех элементов системы от перегрева.
Подключение аварийных систем
Элементы аварийных систем в схеме обвязки используются в целях:
- защиты от повышения максимального рабочего давления в системе;
- защиты от превышения максимально допустимой выходной температуры теплоносителя, перегрева котла и элементов системы отопления;
- предотвращения образования конденсата в котле вследствие большого перепада температур теплоносителя на входе и выходе устройства.
Предохранительный клапан
Защита котла и элементов системы при превышении рабочего давления теплонесущей жидкости обеспечивается предохранительным клапаном, устанавливаемом на подающей линии при выходе из котла. Такой клапан может входить в группу безопасности котла, которая встраивается в сам котел или подключается отдельно.
Как работает предохранительный клапан
К патрубку сброса давления клапана подсоединяется сливной шланг. При срабатывании клапана лишняя теплонесущая жидкость из системы через шланг сливается в канализацию.
Аварийный теплообменник
Авариный теплообменник нужен для защиты котла и элементов системы от перегрева.
Перегрев оборудования может произойти в двух случаях:
- при превышении вырабатываемой котлом мощности свыше необходимой для потребителей тепла;
- при прекращения работы циркуляционного насоса вследствие его поломки или отключения электричества.
Теплообменник состоит из охлаждающего модуля и термоклапана с выносным тепловым датчиком, настроенным на определенную температуру. Устанавливаться они могут внутри самого котла или отдельно на линии подачи теплоносителя в систему отопления.
Как работает теплообменник
При превышении допустимой температуры по сигналу теплового датчика срабатывает термоклапан.
Он подает холодную воду от магистрали водоснабжения в модуль охлаждения, в котором происходит отбор лишнего тепла от теплоносителя. Из модуля охлаждения отобравшая тепло вода поступает в канализацию.
Дополнительный контур
Защита котла от перегрева в системах с принудительной циркуляцией может быть также обеспечена с помощью дополнительного контура с естественной циркуляцией, к которому подключается накопительная емкость для ГВС.
Обвязка котла с дополнительным контуром
При нормальной работе системы давление, создаваемое циркуляционным насосом в основном контуре, запирает дополнительный контур при помощи обратного клапана, не давая циркулировать в нем теплонесущей жидкости.
При выключении по какой-либо причине насоса прекращается принудительная циркуляция теплоносителя в основном контуре и начинается естественная циркуляция в дополнительном контуре. За счет этого происходит охлаждение теплонесущей жидкости в системе до необходимой температуры.
Термостатический смеситель
Поддерживание минимально необходимой температуры на входе в котел, чтобы предотвратить образование в нем конденсата, обеспечивается термостатическим смесителем.
Устройство устанавливается на обратном трубопроводе и подключается к подающей линии при помощи перемычки (байпаса).
Установка термостатического смесителя
При низкой температуре теплоносителя в обратной линии термосмеситель открывается и подмешивает в нее горячую жидкость. После достижения нужной температуры термосмеситель закрывается и перестает подавать через байпас в обратку горячий теплоноситель.
Эту схему можно использовать в системах с любым видом циркуляции.
Можно ли сделать из подручных средств?
В чем преимущество двухконтурных твердотопливных котлов отопления перед аналогичными устройствами с одним контуром. Каким образом с помощью дополнительного контура можно увеличить мощность котла. по доступны по ссылке.
Теплогенераторы, черпающие энергию от разных видов твердого топлива, имеют свои особенности работы, которые следует учитывать при подключении к системе отопления. Поэтому схема обвязки твердотопливного котла включает в себя несколько обязательных элементов и устройств, обеспечивающих долговечную работу агрегата и его защиту при нештатных ситуациях.
Особенности эксплуатации твердотопливных котлов
Процесс горения древесины или угля несколько сложнее, чем сжигание того же метана (природного газа). Метан – простое неорганическое соединение, разлагающееся при высокой температуре на углекислый газ и воду с некоторой примесью угарного газа. Дерево и уголь – это сложные органические вещества, которые при сжигании образуют несколько веществ и газов, часть из них агрессивны. Это накладывает свой отпечаток на долговечность работы теплогенератора. Индивидуальная обвязка твердотопливных котлов делается для того, чтобы создать оптимальный рабочий режим и тем самым продлить им срок эксплуатации.
Одна из особенностей работы водогрейных агрегатов, сжигающих твердое топливо, проявляется после розжига топки и выхода на рабочий режим. Если монтаж трубопроводов отопления выполнить напрямую к отопительной установке и во время разогрева пропускать через водяную рубашку агрегата холодную воду, то на внутренних стенках топки начнет интенсивно выделяться конденсат. Он вступает в реакцию с продуктами горения, смешивается с золой и намертво пристает к металлической или чугунной поверхности. Результаты следующие:
- Стальные стенки камеры сгорания разъедаются коррозией.
- Чугунная топка не так подвержена коррозии, но ее шероховатая поверхность способствует прилипанию налета, который удалить очень трудно. Такой же налет появится и на стенках камеры из стали.
Для успешной борьбы с конденсатом надо выполнить малый контур циркуляции с трехходовым клапаном, подключение твердотопливного котла к системе отопления не рекомендуется осуществлять напрямую.
Из правила есть одно исключение-при подключении теплогенератора к самотечной системе отопления, функционирующей без циркуляционного насоса, монтаж допускается осуществлять напрямую. Теплоноситель здесь течет по принципу конвекции, по мере разогрева увеличивая скорость движения, конденсат при этом не появляется. Правда, это возможно лишь при малой мощности отопительного оборудования и в небольших домах.
Еще одна особенность работы отопительных установок на дровах – инерционность. Когда температура воды в системе достаточна, автоматика закрывает доступ воздуха в топку и останавливает процесс. Тем не менее еще какое-то время горение продолжается, температура теплоносителя превышает заданную. Такое же явление наблюдается при остановке циркуляционного насоса в результате отключения электроэнергии. Вода в рубашке может вскипеть, образуя пар, и разрушить оболочку либо порвать трубы. Чтобы этого избежать, на подающий трубопровод или прямо в бак котловой воды устанавливается группа безопасности со сбросным клапаном, настроенным на определенное критическое давление.
Схема подключения в систему отопления
Ниже представлена детальная типовая обвязка твердотопливного котла полипропиленом с малым контуром и узлом смешивания.
Назначение смесительного узла – не пропустить холодную воду из обратного трубопровода в водяную рубашку теплогенератора. Трехходовой клапан, настроенный на температуру не ниже 45º, замыкает движение теплоносителя по малому кругу до тех пор, пока его температура не достигнет установленного значения. После этого клапан подмешивает в обратный трубопровод воду из системы. Для того чтобы очищать ее от накипи и шлама, перед трехходовым краном ставится фильтр – грязевик. При этом устанавливать его нужно точно в таком положении, как изображено на схеме, вертикальный монтаж фильтра является ошибкой.
Обвязка котла с буферной емкостью
Многие производители настоятельно рекомендуют использовать . Буферная емкость для котла используется по следующим причинам:
- При закрытии воздушной заслонки в камере происходит тление древесины при недостаточном количестве кислорода, а это приводит к повышению доли угарного газа (СО) в продуктах горения и увеличению загрязнения окружающей среды. Поэтому твердотопливный котел должен работать на средней или полной мощности, накапливая излишнее тепло в баке – аккумуляторе.
- После прогорания дров и угасания топки энергии, содержащейся в накопителе, хватит на какое-то время для обогрева дома. Длительность это промежутка времени зависит от объема бака.
На рисунке представлена схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором, малым контуром циркуляции и двумя смесительными узлами. Стрелками на ней показана циркуляция теплоносителя.
Альтернативой предыдущим способам подключения является обвязка твердотопливного котла с буферной емкостью (гидрострелкой). Схема подключения несколько напоминает предыдущую с той разницей, что гидрострелка не служит накопителем тепла, а предназначена для гидравлического разделения котлового контура с остальными ветвями отопления. Последних может быть множество: радиаторное отопление, теплые полы, бойлер косвенного нагрева воды для ГВС. При этом температура теплоносителя в каждой ветви нужна разная. Ниже показана схема подключения твердотопливного котла с буферной емкостью и распределительным коллектором на бойлер и систему радиаторного отопления.
1 – теплогенератор; 2 – термодатчик; 3 – трехходовой клапан котлового контура; 4 – мембранный расширительный бак; 5 – буферная емкость; 6 – радиаторы; 7 – циркуляционный насос отопительного контура; 8 — трехходовой клапан контура отопления; 9 – комнатный терморегулятор; 10 – бойлер косвенного нагрева; 11 — циркуляционный насос контура нагрева ГВС; 12 – группа безопасности.
Совместная работа с электрическими котлами
Очень часто водонагреватели на дровах или угле становятся вторым отопительным агрегатом в помещении топочной, где уже есть газовая или электрическая установка. Их потребуется правильно связать между собой для корректной совместной работы, чтобы один агрегат подстраховывал другой. Это очень удобно, например, когда в одном из них прогорит весь уголь. Тогда автоматически включается электрический или газовый водонагреватель. Типовая схема обвязки твердотопливного котла и электрокотла показана на следующем рисунке. Подразумевается, что в электрическом отопителе встроен собственный циркуляционный насос.
Заключение
Представленные схемы наиболее распространены в силу их простоты и надежности, в действительности различных способов подключения есть гораздо больше. Выбирать для себя подходящий лучше с помощью специалиста с учетом всех факторов и пожеланий.
