Обвязка твердотопливного и газового котла

Нюансы и варианты обвязки для разных типов котлов

Общие рекомендации опытных мастеров:

Схема монтажа подбирается индивидуально.
Котел устанавливают согласно правилам СНИиП ниже уровня приборов отопления.
Напольный котел перед обвязкой полипропиленом устанавливается на металлическое или бетонное основание.
Системы принудительной вентиляции и аварийного освещения рекомендуются для всех вариантов агрегатов.
В обвязку устройства, работающего на газовом топливе, включается коаксиальный дымоход, который при монтаже уплотняется по всем стыкам.
После завершения обвязки котлоагрегата и дымохода, приступают к устройству системы безопасности в следующем порядке: приборы по давлению среды (манометры), защитные приборы и далее автоматический воздухоотводчик.
Коллекторную схему выполняют трубопровод PPR 1.25 дюйма, по движению среды устанавливают защитные устройства, циркуляционный насос, гидрострелка и воздушник.
Для подачи отопительного теплоносителя к приборам нагрева от гребенки отводят 3 ответвления трубы PPR 1.0 дюйма, а остальные закрывают заглушками.
Подключают приборы нагрева и обратку.
В комбинированной системе нагрева контур теплого пола оборудуют самостоятельным наосом, при этом расширительный бачок устанавливают между гидрострелкой и котлоагрегатом.
Обвязку котлоагрегата завершают установкой дренажного крана, его используют также для заполнения контура, но лучше, если это будут два самостоятельных вентиля

Точка установки зависит от выбранной системы, но есть общие условия — дренажный вентиль устанавливается в нижней точке, что особенно важно, если планируется законсервировать систему зимой, чтобы в ней не осталось воды.

Газовое оборудование

Обвязку такого оборудования полипропиленовыми трубами выполняют с самостоятельной схемой и контурным насосом, создающим рабочее давление на малом участке сети от источника до распределителя.

Обвязывать такими трубами газовый агрегат допускается без стальных патрубков, поскольку температура нагрева на подаче не превышает 80 С.

В агрегате, работающем на газе, с чугунным бойлером, монтируют теплоаккумулятор, который помогает сбалансировать гидравлический режим и препятствует резким скачкам температур, влияющим на хрупкие чугунные поверхности нагрева. При обвязке 2х- контурных котлов дополнительно нужно размещать фильтры тонкой и грубой очистки воды.

Электрический нагреватель

Обвязка электрического котла полипропиленом вполне допустима. Котел имеет высшую оценку защитной системы, не дающей закипеть воде в агрегате, с последующим образованием пара и разрывом трубы. Процесс нагрева прекращается при отключении подачи электроэнергии на электронагревательные элементы.

Кроме того в системе имеются встроенные гидроаккумуляторы и устройства, для сброса излишнего давления среды, которое может образоваться при внезапном отключении электроэнергии и остановки насоса перекачки горячей воды к приборам нагрева и точкам водоразбора.

Обвязка твердотопливного котла

Твердотопливные модели

Это самый проблемный агрегат для обвязки из пластиковых труб. Для него установка защитного метрового патрубка на входе/выходе среды – обязательна, чтобы защитить их от перегрева. Для систем с насосной циркуляцией, потребуется дополнительное устройство резервного электропитания, чтобы продолжить охлаждение котла при аварийном отключении основного источника электричества. Кроме того выполняют малый гравитационный контур с небольшим количеством подключенных батарей, чтобы охладить котловые поверхности нагрева, пока не выгорит все топливо.

Твердотопливный котел по требованиям правил пожарной безопасности накрывают защитным кожухом, существенно снижающего теплопотери от стенок топочной камеры в котельную и, следовательно, негативное воздействие на PPR-трубы

Небольшая памятка для монтажа пластиковых труб — качество будет определяться не только монтажными работами, но и выбранным сортаментом труб. Следует приобретать все основное и вспомогательное оборудование котельной, только сертифицированные у зарекомендовавших поставщиков. Полимерные трубы не требуют изоляционных работ и покраски, на них не образовывается накипь и коррозия, они отличаются высокой шумоизоляцией. Стоимость материала ниже, а трубы легче, чем из металла, поэтому монтаж можно выполнить своими руками.

Как правильно сделать обвязку твердотопливного котла

Устройство ТТ оборудования и принцип его работы существенно влияет на отличия в подключении его к системе отопления. Стоит учитывать, что одновременная обвязка электрического и твердотопливного котла также имеет свои нюансы, которые могут влиять на их производительность и эксплуатацию. Что необходимо учитывать в таком случае?

• Температура обратки — этот коэффициент не может быть ниже, чем 55 градусов или так называемой «точки росы». В этом случае происходит образование большого количества конденсата. Именно по этой причине правильная обвязка напольного двухконтурного дровяного ТТ котла медью лучше, чем использование полипропиленовых труб. Медь, имеющая лучшую теплопроводность, позволяет сократить количество конденсата.

При необходимости, несколько котлов можно соединить в одну сеть. При этом понадобится использование дополнительного оборудования. Если осуществляется монтаж и обвязка отопления двух твердотопливных котлов на дровах, необходим теплоаккумулятор. Такая схема уже давно используется на Западе. Ее суть состоит в том, что все излишки тепла аккумулируются в специальном резервуаре, своим устройством напоминающим термос. Если температура нагрева теплоносителя недостаточная, тепловая энергия добирается из резервуара. Все избытки тепловой энергии поступают в теплоаккумулятор. Обвязка котла с буферной емкостью (теплоаккумулятором) подразумевает использование термосмесительного, а также подрывного клапана. Термосмесительный узел препятствуют перегреву теплоносителя. При соблюдении определенных условий, для обвязки твердотопливного котла, возможно, использовать полипропиленовые трубы. Но если учесть, что теплоноситель в такой системе будет постоянно нагрет до температуры свыше 60 градусов, становится очевидным, что они должны быть армированными и термоустойчивыми. Идеально подойдут трубы с оптоволокном укрепленные алюминиевым стержнем. С другой стороны, схема обвязки твердотопливного котла отопления полипропиленовыми трубами не требует как в случае с медью обязательного использования заземления и электрической изоляции.

Установка теплоаккумулятора потребует дополнительных расходов, но в результате вложения смогут окупиться уже в ближайшем будущем за счет экономии средств на перерасходе топлива и эксплуатации отопительного оборудования.

Как удешевить выполнение обвязки

Как удешевить выполнение обвязки

Существует возможность удешевления схемы работы отопительной системы, а также усиления ее защиты от конденсата, если поставить специальный трехкодовый смесительный клапон, который не потребует подключения накладного датчика и термоголовки. В клапане уже имеется вмонтированный элемент, который настроен на одну и ту же температуру смеси в 55-60 градусов Цельсия.

Упрощенный смесительный элемент

Существует несколько моделей топливных аппаратов, которые помогут сэкономить при выполнении обвязки ТТ-котла. Монтаж данного элемента даст возможность поддерживать одну и ту же температуру смешанной воды на выходе. Упрощенные модели выпускают такие компании, как: Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Монтаж двух агрегатов

Для увеличения комфортности в доме, владельцы устанавливают сразу несколько источников тепловой энергии, функционирующих на разном оборудовании. В настоящее время особенно востребованы котлы, работающие на:

• дровах или природном газе;
• электричестве и твердом топливе

Два теплогенератора

Газовый и твердотопливный котлы следует подключать так, чтобы второй агрегат в случае необходимости мог заменить первый.  Подобные требования возникают в случае выполнения обвязки электрического котла с дровяным. Выполнить обвязку не сложно. Для этого потребуется использовать буферную емкость, которая одновременно выполняет роль гидрострелки.

Подключение буферной емкости

За счет того, что между баками аккумулятора двух разных типов котлов существует промежуточная емкость, агрегаты могут обслуживать сразу же несколько отопительных систем: батареи, теплые полы, бойлер. К сожалению, такой вариант отличается высокой стоимостью.

Подключение к системе двух котлов

Основным агрегатом в такой ситуации будет дровяной котел. После того как дрова прогорят, а в доме станет прохладно, датчик зарегистрирует понижение температуры и автоматически включится. Если периодически не выполнять загрузку дров, уровень данного показателя очень быстро снизится.

Как сделать газовое отопление частного дома своими руками

Монтаж автономного отопления своими руками вполне по силам человеку, имеющему навыки подобных работ Подробно рассмотрены различные схемы монтажа, уделено внимание отдельным деталям

Самостоятельно можно выполнить все работы по монтажу системы отопления дома, кроме:

1. врезки системы отопления дома в газовую сеть;
2. проектирования газового отопления дома.

Врезку и проектирование выполняют только специализированные организации, имеющие лицензии.

Порядок работ

Принцип работы водяного отопления следующий: вода, нагретая газовым котлом, естественным или принудительным образом циркулирует по трубопроводам, отдавая помещениям тепло. Оптимальная схема отопления двухэтажного частного дома включает устройство системы с теплыми полами на первом этаже и радиаторного отопления на втором этаже. Циркуляция теплоносителя может быть естественной (самотечной) или принудительной (циркуляционным насосом).

Рассмотрим порядок монтажа автономного газового отопления на примере 2-ух этажного дома:

1. монтаж котла в котельной на первом этаже;
2. монтаж группы безопасности, расширительного бака, циркуляционного насоса
3. установка насосно-смесительного узла для теплых полов для циркуляции теплоносителя нужной температуры;
4. установка коллектора для теплого пола;
5. укладка теплого пола (спецификацию материалов и порядок работы можно найти в интернете);
6. установка радиаторов и подключение их к коллектору во всех помещениях второго этажа;
7. по окончании полного монтажа отопления делается заливка бетоном теплого пола.

Схемы отопления частного дома с газовым котлом могут быть двух типов:

1. Одноконтурная схема отопления частного дома с газовым котлом (замкнутая, рассчитанная только на обогрев помещений)

2. Двухконтурная схема с использованием специального котла (одновременно отопление и нагрев водопроводной воды)

Схемы разводки автономного отопления

Разводка отопления от газового котла основана на нескольких типовых схемах отопления, которые отличаются по типу циркуляции теплоносителя (обычно воды) и по методам разводки трубопроводов. Различают следующие виды монтажа отопления:

• Однотрубная разводка отопления, в которой трубы закольцованы, а радиаторы расположены последовательно. Теплоноситель, выходя из котла, проходит каждый радиатор по очереди. Температура теплоносителя по мере движения снижается. Примитивна и несовершенна, поскольку температура теплоносителя к концу цикла падает.
• Система «ленинградка» с выделенными байпасами радиаторами является промежуточной и позволяет устранить часть проблем однотрубной схемы;
• Усовершенствованная система «ленинградка» с запорными и балансировочными вентилями;
• Двухтрубная разводка представляет параллельно друг другу идущие трубы подачи и обратки. Позволяет отработавший в радиаторе теплоноситель возвращать для подогрева в котел. Подача теплоносителя к радиатора по такой схеме происходит без потерь тепла.
• Лучевая (коллекторная) разводка распределяет собранный теплоноситель по отдельным радиаторам. Схема сложная, используется нечасто.

Схемы отопления 2-х этажного частного дома могут быть следующие:

1. Система отопления открытого типа

Расширительный бачок — открытая емкость с входным патрубком, подключенным к стояку подачи. Он устанавливается в самой высокой точке системы отопления — теплоноситель не переливается наружу, а расширительный бачок дополнительно выполняет роль воздухоотводчика.

Схема автономного газового отопления открытого типа

2. Система отопления закрытого типа

В системе устанавливается герметичный расширительный бачок, разделенный эластичной мембраной на водяную и воздушную камеры. При температурном расширении излишки теплоносителя попадают в водную камеру бачка. Давление в воздушной камере возрастает, и при снижении температуры давлением теплоноситель возвращается в трубопроводы. Бачок может быть установлен в любой точке, но обычно его монтируют рядом с котлом на трубе обратки. Устанавливается предохранительный клапан сброса давления.

Схема с естественной и принудительной рециркуляцией, которые используются при отоплении двухэтажного частного дома

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.

Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления

Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.

Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией

В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.

От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.

Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур

Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.

Что еще необходимо

В приведенной выше схеме есть масса недостатков:

• Нет предохранительного клапана — это устройство ставят на выходе котла. С его помощью происходит сброс лишнего теплоносителя при его закипании. Если этот клапан не установить, возможен разрыв труб, радиаторов, теплообменника, расширительного бака (если он закрытого типа).

• Нет воздухоотводчика. Если система открытого типа (расширительный бак в этом случае просто емкость с крышкой), воздух может выходить через расширительный бак. Но при разветвленной системе необходимы дополнительные устройства для отведения воздуха на радиаторах.

Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.

Недостатки

Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:

• Невысокая эффективность и невозможность регулировки. Скорость движения теплоносителя в таких системах невысокая. Поэтому добиться высокой эффективности не получается. Регулировать ее тоже нет возможности. Так что подстроиться под погодные условия невозможно.

• Каждый раз когда система разогревается ( утром, например), температура теплоносителя в обратке очень низкая. Из-за этого образуется конденсат, разъедающий теплообменник. И бороться с этим нет возможности.
• Неэстетичность исполнения. Для обеспечения циркуляции трубы подачи должны располагаться выше радиаторов. Обвязка твердотопливного котла в гравитационной системе делается трубой 32 мм или более. Иногда подачу тянут над ними — на уровне метра (или чуть выше) от пола, иногда — пускают под потолком. А трубы имеют немалый диаметр, так что вид тот еще.

Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.

Что такое теплоаккумулятор

Но при эксплуатации агрегата на твердом топливе придется столкнуться с проблемой неоднородности получения тепловой энергии. Пока котел работает — дома тепло или даже жарко. Закончилось топливо – в доме становится холодно. Половина полученного тепла уходит в атмосферу, да и подкладывать дрова приходится часто. Поэтому задумались о том, чтобы сохранять избыточное тепло, а потом потихоньку отдавать его в систему отопления.

Эту проблему и решают, когда начинают эксплуатировать твердотопливный котел с теплоаккумулятором.

В странах Европы запрещено применение агрегатов тепловой энергии без буферной емкости, чтобы не было выбросов угарного газа в атмосферу.

Теплоаккумулятор — это емкость, чаще всего круглая цилиндрическая, наполненная водой, в зависимости от предназначения бывает разных модификаций.

В производственный вариант входят:

• основной корпус, который изготавливается из различных сплавов стали или из нержавейки;
• слой изоляции из базальтовой или минеральной ваты или пенополиуретана толщиной не менее 50 мм;
• наружная обшивка изготавливается или из окрашенного тонкого листового металла, или из чехла из полимерного материала;
• в основную емкость врезают патрубки для подвода и отвода теплоносителя;
• в более дорогих моделях внутри устанавливают змеевик для подогрева воды;
• термометр и манометр служат для контроля за температурой и давлением.

Иногда в тепловой аккумулятор встраивают блок электрических тенов с датчиками и подсоединяют солнечные батареи — это создает дополнительный комфорт при его использовании.

Цены на эти варианты высокие, поэтому народные умельцы чаще всего изготавливают буферные емкости своими руками.

Для чего нужен

Спектр применения аккумулятора тепловой энергии очень широк и определяется согласно модификации и применяемого вместе с ним оборудования.

Самое главное его предназначение:

• накопить как можно больше тепла, а потом, когда закончится топливо в основном теплогенераторе, отдать его в систему отопления;
• предотвращать резкие перепады температуры в системе, тем самым не допускать появления конденсата в котле.

Более современные и дорогие позволяют создать больший комфорт и больше возможностей:

• горячее водоснабжение в доме;
• использовать его вместо электрокотла, если установить в него электрические нагреватели.

Принцип работы

Перед первым использованием рекомендуется изучить схему работы котла и емкости.

Система работает так:

1. Затопили котел.
2. Нагретая вода попадает в теплогенератор, как бы заряжает его.
3. Циркуляционный насос, установленный за емкостью, по трубопроводу, вмонтированному в верхнюю ее часть, доставляет теплоноситель к трубам отопления.
4. Возвращаясь, остывшая вода поступает в нижнюю часть теплогенератора.
5. Затем она поступает в котел.
6. Закончилось топливо — потух котел.
7. В работу вступает теплогенератор: при помощи циркуляционного насоса из верхней горячей зоны постепенно разносит сохраненное тепло по трубам и радиаторам.

Второй насос снабжают комнатным датчиком температуры, который при необходимости может отключить его, если температура превысит установленную для него температуру. Тогда котел будет нагревать только теплоаккумулятор. При понижении температуры воздуха в комнатах, включается насос, и вода снова будет нагревать батареи.

Применение аккумулятора тепловой энергии позволяет хозяину домовладения удовлетворить все его запросы.

Недостатки

У связки теплового нагревателя с тепловым накопителем недостатки, конечно, есть, но со временем покупатель поймет, что вложенные средства были потрачены не зря.

Базовые принципы подключения твердотопливного агрегата

Рассматривая, как правильно подключить твердотопливный котел, необходимо обратить внимание на базовые элементы обвязки, обеспечивающие безопасность функционирования теплогенератора. Речь идет о группе безопасности и смесительном узле

Группа безопасности, в состав который входит манометр, а также предохранительный клапан и воздухоотводчик, смонтированные на одном коллекторе, устанавливается непосредственно на выходном патрубке котельного агрегата

Манометр помогает следить за давлением в системе, воздухоотводчик служит для удаления воздушных пробок, а предохранительный клапан сбрасывает излишки пароводяной смеси, когда давление превышает заданные параметры

Группа безопасности, в состав который входит манометр, а также предохранительный клапан и воздухоотводчик, смонтированные на одном коллекторе, устанавливается непосредственно на выходном патрубке котельного агрегата. Манометр помогает следить за давлением в системе, воздухоотводчик служит для удаления воздушных пробок, а предохранительный клапан сбрасывает излишки пароводяной смеси, когда давление превышает заданные параметры.

Смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой устанавливается совместно с байпасом (перемычкой), соединяющим трубу подачи и обратки, за счет чего формируется малый циркуляционный контур.

Работает система, предохраняющая котел от конденсата и температурного шока, по следующей схеме:

1. Пока топливо разгорается, клапан перекрывает поток остывшего теплоносителя из большого контура системы отопления. В результате циркуляционный насос гоняет по малому кругу ограниченный объем теплоносителя.
2. На трубе обратки установлен датчик, соединенный с термоголовкой трехходового клапана. Когда теплоноситель в обратном трубопроводе нагревается до 50-55 градусов, термоголовка срабатывает и нажимает на шток клапана.
3. Клапан плавно приоткрывается и остывший теплоноситель начинает понемногу поступать в рубашку котла, смешиваясь с нагретым из байпаса.
4. Когда все радиаторы прогреваются и температура обратки повышается до безопасных для котла значений, трехходовой клапан перекрывает байпас, полностью открывая проход потоку теплоносителя по обратному трубопроводу.

Базовая схема подключения твердотопливного котла к отопительной системе максимально проста и надежна, монтаж обвязки можно выполнить самостоятельно.

Важно знать, как подключить твердотопливный котел с использованием полимерных труб, чтобы избежать распространенных проблем :

• Полимерные трубы небезопасно использовать для обвязки котла – они могут не выдержать аварийного повышения температуры и давления. Поэтому обвязку рекомендуется выполнить сталью или медью, а полимерные трубы подсоединять уже к коллектору, распределяющему теплоноситель по отопительным контурам. В крайнем случае, металлическую трубу монтируют только между подающим патрубком котла и группой безопасности.
• Использование толстостенной полипропиленовой трубы для обратного трубопровода на участке между трехходовым клапаном и патрубком котла приводит к тому, что накладной температурный датчик реагирует на нагрев теплоносителя с заметным запозданием. Лучше установить металлическую трубу.

Насос для системы отопления с принудительной подачей теплоносителя устанавливается на трубу обратки между трехходовым клапаном и котлом. Такое расположение позволяет ему обеспечить циркуляцию воды или антифриза по малому кругу. Ставить циркуляционный насос на трубу подачи нельзя, поскольку устройство не рассчитано на работу с пароводяной смесью, которая образуется при перегреве теплоносителя. Остановка насоса ускорит или спровоцирует взрыв отопительного котла, поскольку в него перестанет поступать остывший теплоноситель.

Как удешевить обвязку

Базовая схема подключения твердотопливного котла предусматривает использование трехходового смесительного клапана, оснащенного термоголовкой и накладным датчиком. Это оборудование достаточно дорого стоит, и его можно заменить более дешевым вариантом – трехходовым клапаном с вмонтированным термостатическим элементом. Такое устройство отличается фиксированной настройкой – клапан срабатывает, когда температур среды достигает 55 или 60 градусов (в зависимости от модели).

Установка клапана, поддерживающего фиксированную температуру, снижает финансовые затраты на монтаж защиты твердотопливного агрегата от конденсата и термических перепадов. Теряется возможность гибко управлять температурой теплоносителя, отклонения от заданного значения могут достигать 1-2 градусов, но это не является критичным.