Схема подключения котла не зависит от типа котла и вида используемого топлива. Все типы и конструкции котлов используют одинаковые трубопроводы, независимо от типа установки (напольный или настенный), вида топлива (газ, пеллеты, электричество или дизель) и т.д.
Варианты схем обвязки твердотопливного котла
Котлы на твердом топливе
Если вы решили установить в своем доме твердотопливный котел, вы неизбежно столкнетесь с множеством моментов и нюансов, которые необходимо учесть на этапе планирования. В этой статье рассматриваются 9 схем подключения твердотопливных котлов, которые помогут вам в процессе установки.
Однако прежде чем перейти непосредственно к рассмотрению систем и их деталей, необходимо прояснить в общих чертах, что такое твердотопливный котел, как он работает и в чем его основные отличия от котлов, работающих на других видах топлива: Газ, электричество.
Понимание котла простым языком
Таким образом, твердотопливный котел — это, по сути, большой металлический контейнер, в котором горит «огонь» из твердого топлива. Основной проблемой этого принципа отопления (и проблемой, с которой сталкивается как производитель котельной системы, так и пользователь, устанавливающий и эксплуатирующий систему) является проблема контроля интенсивности горения в котле. Если с газовыми и электрическими приборами все понятно, то с твердым топливом контроль становится настоящей проблемой.
Однако производители постоянно работают над повышением эффективности своей продукции, и 99,9% производимых твердотопливных котлов контролируют процесс горения с помощью автоматики, которая управляет насосами котла и (самое главное) воздуходувкой, перемещающей воздух во внутреннюю часть котла. Если вентилятор замедляется или выходит из строя, подача воздуха прекращается, возникает недостаток кислорода (для поддержания горения), и котел снижает интенсивность горения. Обратите внимание, что снижается именно интенсивность горения, а не полное прекращение процесса. В этом корень проблемы, которая имеет два аспекта:
- Если ваша система отопления уже нагрелась, но внутри котла все-таки присутствует еще некоторое количество несгоревшего топлива, в доме будет становиться все жарче. Фактически это означает, что остаточное топливо расходуется бесполезно (тепло «улетает в трубу»).
- Аспект безопасности: если произошло внешнее отключение электроэнергии, остановился насос и вентилятор, температура внутри камеры будет расти, котел может «вскипеть», и ситуация может стать опасной вплоть до физического разрушения котельного оборудования.
По этой причине самым важным требованием к твердотопливному котлу является правильно рассчитанная и подобранная система автоматизации, способная использовать топливо максимально эффективно и безопасно. Для повышения эффективности и безопасности рекомендуется устанавливать в системе тепловые аккумуляторы.
Перейдем к схемам твердотопливных котлов. Прежде всего, следует отметить, что все цифры относятся к закрытым системам отопления, работающим под положительным давлением, без открытого расширительного бака и подключенным непосредственно к атмосфере.
Схема №1
Компоненты: Циркуляционный насос, тройной термостатический клапан (для защиты котла от конденсата), расширитель (расширительный бак), сама система отопления (трубы, радиаторы), группа безопасности.
Плюсы и недостатки схемы
Этот тип трубопровода для угольного котла является самым надежным. Он обеспечивает постоянную температуру на входе в котел, что означает, что конденсат не может образоваться внутри камеры.
Конденсат внутри котла всегда означает ускоренную коррозию и износ, а также образование грязи и смол всех видов на внутренних поверхностях котла, что значительно снижает эффективность работы прибора.
Одним из недостатков системы является то, что в систему может подаваться теплоноситель с температурой не менее 55 градусов. Осенью или весной эта температура уже некомфортна, и ее уже нельзя понизить, поскольку используется трехходовой термостатический клапан. При 45 градусах котел простаивает, и топливо расходуется впустую. Раскаленная древесина также способствует образованию смолы на стенках котла и снижает его эффективность.
По этой причине при покупке клапана следует заранее спланировать вид топлива, которое вы будете использовать для отопления котла. Это определяет температуру теплоносителя на входе в котел и в системе отопления (это две принципиально разные величины).
Рекомендация. Это связано с тем, что внезапное отключение электроэнергии, например, ночью, выводит из строя циркуляционный насос и кислородный вентилятор. Температура котла повышается, а давление увеличивается. Клапан аварийного сброса, однажды активированный при номинальном давлении, не может быть активирован второй раз при том же давлении. Как видите, ситуация уже становится опасной, хотя катастрофы, похоже, еще не произошло.
Что такое обвязка котла
Трубопровод котла — это масса трубопроводов и наружного оборудования, установленных у газового котла и отопительных приборов. Кроме того, под обвязкой обычно понимается фактический процесс установки периметра, образующего внешнюю часть отопительного контура.
Поскольку котел является двухконтурным, необходимо установить распределение горячей воды вместе с отоплением и подключить его к водоразборным устройствам. Установка — это ответственная и важная задача, требующая помощи квалифицированного и опытного персонала.
Систему можно установить и самостоятельно, если пользователь обладает знаниями по сварке меди или умеет обращаться с полипропиленовыми трубами.
В любом случае, результат зависит от внимательности и аккуратности человека, выполняющего работы, и уровня его подготовки в создании систем отопления.
Плюсы и минусы
Преимущества включают:
- Появляется возможность подачи тепловой энергии в помещения посредством циркуляции теплоносителя.
- Становится возможной организация ГВС.
- Некоторые модели котлов лишены встроенных циркуляционных насосов. Обвязка позволяет использовать внешние устройства, полностью решающие проблему.
- Повышение эффективности и экономичности работы котла и всей системы в целом.
К недостаткам трубопровода можно отнести следующее:
- Необходимость тщательного проектирования отопительного контура.
- Приходится выполнять комплекс сложных и трудоемких работ.
- Для обвязки приходится привлекать опытных специалистов.
Несмотря на определенные недостатки, эксплуатация системы невозможна без трубопроводов. Поэтому самой большой проблемой является правильное планирование и качество работы монтажников.
Попытки минимизировать трудовые или экономические затраты в данном случае опасны — они могут привести к разрушению или непродуктивной работе системы.
Какие элементы содержит схема
Электрическая схема представляет собой сложную систему, состоящую из следующих элементов:
- Циркуляционный насос.
- Клапаны разного назначения (предохранительный, обратный, распределительный и т.д.).
- Расширительный бак.
- Шаровые краны — сливной, балансировочный и т.п.
- Манометр.
- Фильтры для очистки жидкости от твердых частиц.
Большинство этих компонентов обычно встроены в настенный двухконтурный котел и не нуждаются в повторении снаружи системы. Такие компоненты, как циркуляционный насос, расширительный бак, все клапаны и гидранты уже являются частью котла.
Современное устройство практически не требует внешних компонентов и подключается непосредственно к системе. Исключение составляют энергонезависимые котлы, которые не имеют циркуляционного насоса и других важных компонентов.
Важной частью трубопровода является система вентиляции. Циркуляционный насос может выполнить эту работу, но эффективность процесса низкая, и он занимает много времени.
Проще установить фитинги Мейвского на радиаторы и проложить подающую трубу вертикально (в не зависимых системах). Кроме того, устройства контроля давления и температуры важны для получения информации о работе системы.
Запорная арматура позволяет регулировать или перекрывать линии системы в случае возникновения ненормальных условий.
Гравитационная открытая система
Открытая гравитационная система отопления.
Элементы
В открытой гравитационной системе трубопровод для пеллетного котла или другого твердотопливного источника тепла включает отопительный контур:
- Разгонный коллектор. В сущности, это всего лишь короткий вертикальный участок розлива сразу после котла;
- Открытый расширительный бак. Как правило, его объем берется примерно равным 10% объема теплоносителя в контуре.
Самый простой способ определить мощность контура — заполнить систему отопления водой и вылить ее в ведро известного объема или другую мерную емкость.
Кроме того, на входе и выходе котла установлены запорные клапаны. Они позволяют отключать теплообменник для ремонта или технического обслуживания без опорожнения всего объема теплоносителя.
Эти клапаны могут быть установлены в любой системе, независимо от типа и источника тепла.
Запорные клапаны на входе и выходе электрокотла.
Схема
Все очень просто: на верхнем выходе после коллектора устанавливается расширительный бак. Опционально он оснащен краном для заполнения контура водой. В самой нижней точке системы установлен кран полного слива: Это полезно, если дом остается без отопления в холодное время года.
Котел устанавливается в самой низкой точке контура (обычно в подвале или яме). Разница в высоте между теплообменником и радиаторами обеспечивает постоянную циркуляцию: охлажденная вода продолжает течь под действием силы тяжести благодаря разнице в высоте.
Гидравлическая высота в системе равна высоте H.
Открытая система с принудительной циркуляцией
Открытая система с насосом.
Элементы
Заголовок в этом случае не требуется по очевидным причинам. Циркуляционный насос выполняет свою работу.
При выборе насоса следует обратить внимание на его производительность. Он выбирается в зависимости от тепловой нагрузки контура (т.е.: КПД котла) согласно следующей таблице:
| Тепловая эффективность, кВт | Производство тепла, м3 /ч при скорости потока 0,6 м/с |
| 6 | 0,25 |
| 8 | 0,35 |
| 16 | 0,7 |
| 24 | 1 |
| 40 | 1,6 |
Параметры некоторых циркуляционных насосов.
Высоту, создаваемую насосом, учитывать не нужно — ее минимальные значения вполне достаточны для частного дома разумных размеров. Для примера: система отопления многоквартирного дома должна циркулировать под давлением всего 2 метра (что соответствует избыточному давлению 0,2 кгс/см2).
Схема
Циркуляционный насос обычно устанавливается перед котлом в направлении потока теплоносителя: В этой части контура температура теплоносителя самая низкая.
Немного изменив конфигурацию контура, его можно эксплуатировать как с принудительной, так и с естественной циркуляцией:
- Насос врезается не в разрыв розлива, а параллельно его участку;
- Между врезками ставится шаровый кран или обратный клапан с минимальным гидравлическим сопротивлением (как правило, шариковый).
Насос подключается к патрубку гравитационной системы.
Когда насос работает, байпас между кранами закрыт. При прекращении подачи воды открывается кран или обратный клапан, и система отопления продолжает работать как гравитационная система.
Закрытая система
Элементы
Установка котла в одноквартирном доме с закрытой системой отопления включает в себя:
- Мембранный расширительный бак. Он представляет собой емкость, разделенную резиновой мембраной на отсеки для воздуха и для теплоносителя. В отличие от жидкостей, воздух прекрасно сжимается и компенсирует увеличение объема воды или антифриза;
Схема расположения импульсного резервуара.
Объем бака снова принимается равным примерно 10 % от объема теплоносителя. Это, в свою очередь, соответствует примерно 15 литрам на киловатт мощности котла в сбалансированной системе.
- Предохранительный клапан. Клапан сбрасывает теплоноситель при достижении верхней границы допустимого давления;
Предохранительный клапан со сливной линией.
Постоянное срабатывание предохранительного клапана указывает на то, что объем расширительного бака недостаточен.
- Автоматический воздухоотводчик. Он помогает избавиться от препятствующих циркуляции воздушных пробок;
Автоматическая регулировка вентиляции.
Три в одном: группа безопасности котла.
В случае принудительной циркуляции, электрическая схема котла должна включать циркуляционный насос.
Схема
Как группа безопасности (воздухоотводчик, манометр и клапан), так и расширительный бак теоретически могут быть установлены в любой точке замкнутого контура. На практике, при установке ручной системы отопления, бак обычно размещают перед котлом, на расстоянии не менее 8 диаметров заполнения после насоса или не менее двух диаметров заполнения перед насосом.
Почему так происходит?
- Минимальная температура теплоносителя увеличивает срок службы мембраны бачка;
- Отсутствие турбулентностей от крыльчатки насоса тоже благотворно сказывается на ресурсе мембраны.
Группа безопасности обычно располагается на выходе из котла.
Расположение проводов.
Как правильно сделать обвязку газового котла
Говоря о схеме подключения газового котла, стоит отметить, что в данном случае не существует готовых решений. Схема подключения газового котла зависит от того, как именно будет использоваться система горячего водоснабжения и сколько отдельных систем отопления будут обеспечивать теплоснабжение. Стоит рассмотреть следующие рекомендации:
-
Подключение газовых котлов для радиаторов и напольного отопления осуществляется исключительно с помощью водяного коллектора или водяной кровати. Затем котел нагревает саму среду, а система циркуляции в котле нагнетает давление в линии от котла до коллектора. Если котел дополнительно обвязан водопроводом, то для каждого задействованного контура отопления требуется дополнительная система циркуляции.
Схема одноконтурного энергозависимого газового котла для напольного отопления должна предусматривать обязательную установку байпаса. Байпас гарантирует, что циркуляция теплоносителя не прервется даже после отключения электроэнергии.
Обвязка котла дрова-электричество
Твердотопливный котел и электрический котел могут быть соединены последовательно или параллельно. При установке обоих типов подогревателей важно, чтобы охлаждающая жидкость в системе нагревалась непрерывно. Это делается следующим образом:
-
В качестве основного источника отопления установлен водогрейный котел. Это обеспечивает равномерный нагрев теплоносителя в течение всего дня.
Существует несколько вариантов этого решения, но использование эжектора остается основным решением. В любом случае, бойлер должен быть установлен под низким углом, чтобы избежать рециркуляции. Таким же образом можно подключить пеллетный котел. При необходимости включается электрический котел и продолжает обогревать помещения до тех пор, пока не заработает основной источник отопления.
Как правильно сделать обвязку дизельного котла
Подключение котельной с дизельным котлом означает установку дополнительного оборудования для обеспечения постоянной циркуляции теплоносителя и работы системы отопления. Следующие узлы являются обязательными:
При сборке топливного бака для дизельного котла, помимо самого накопительного бака, необходимо также учесть установку насоса для подачи топлива.
Возможно подключение дизельного котла и твердотопливного котла к одной сети. В этом случае осуществляется цепное расположение. Основным источником тепла являются блоки КТ. Когда интенсивность нагрева теплоносителя снижается, включается дизельное отопление. Поскольку последняя модель имеет всю необходимую автоматику, вмешательство человека в процесс непрерывного отопления будет минимальным за счет установки правильных настроек. Расчет электрической схемы дизельного котла и теплового аккумулятора является обязательным.
Монтаж
Даже самый простой трубопровод, который можно сделать своими руками, требует правильного выбора труб. Даже такие простые и популярные изделия, как полипропиленовые трубы, должны использоваться правильно. Простота работы не должна вас обманывать, даже если вам придется использовать только паяльник. Можно использовать трубы PN25, армированные изнутри алюминиевой фольгой.
Такие конструкции отлично зарекомендовали себя в системах отопления, работающих под давлением до 2,5 МПа с пределом нагрева +95 градусов.
Для подключения к напольному отоплению возможно подключение котла с помощью труб PN10. Их стенки очень тонкие и предназначены для перекачки воды, нагретой до +45 градусов с давлением 1000 кПа. Пластиковые трубы можно использовать как в открытых, так и в скрытых системах монтажа, но при этом необходимо учитывать тепловое расширение. Фитинги соединяются с трубами либо с помощью резьбы, либо с помощью холодной (горячей) сварки. Потоковая обработка упрощает эту задачу, но стоимость такого решения сразу же возрастает.
Перед сваркой резьба должна быть очищена, иначе прочность соединения может быть потеряна. Стекловолокно, используемое для армирования, не нуждается в такой обработке. Холодная сварка с использованием специального клея в настоящее время практически вышла из употребления, так как не гарантирует надежного соединения. Если в системе установлено два или более малых котлов, допускается их группировка в параллельно выровненных проходах. Практика показывает, что это может быть более экономичным, чем использование одного котла с такой же мощностью.
Чтобы предотвратить протекание воды по временно прерванным цепям, убедитесь, что они перекрыты запорными вентилями и другими запорными устройствами. В некоторых случаях прибор устанавливается на фундамент (глиняный, высотой 0,1 м), поверх которого укладывается железная или асбестовая плита. Важно, чтобы котел был установлен на более низком уровне, чем радиаторы. Медные трубы следует использовать только в том случае, если дом будет отапливаться при очень высоких температурах и давлении. Во всех остальных случаях нет причин использовать эти дорогие фитинги.
Советы
При монтаже системы отопления в частном доме с естественной циркуляцией следует использовать трубы с внутренним диаметром не менее 3,2 см. Желательно также планировать проводку по уровню, чтобы было меньше изгибов или других сложных участков. Горизонтально проложенные, прямые петли труб должны быть уменьшены примерно на 0,5 см или более на 1 метр длины греющего кабеля. Если используется коллектор, для него должен быть предусмотрен отдельный шкаф. Обычно между котлом и трубопроводом устанавливается 1,25-дюймовая труба, а между коллектором и другим оборудованием — 1-дюймовая труба.
Информацию о том, как установить бойлер, смотрите в видеоролике ниже.
Рекомендации по подключению радиаторов
Эффективность радиаторов зависит от размера и тепловой мощности радиаторов, их расположения в помещении и способа подключения. При установке различных радиаторов в систему следует обращать внимание на материал и форму радиаторов. Важно, где они расположены в помещении. Для повышения эффективности теплопередачи рекомендуется поместить между стеной и радиатором теплоотражающий экран.
Трубопровод котла является важным элементом системы отопления, и его выполнение — очень ответственная технологическая операция. Эффективность и долговечность всей системы отопления зависит от полноты трубопровода и качества его компонентов.
Упрощенная схема обвязки любого котла отопления
Вот так должна выглядеть обвязка любых котлов в закрытой системе:
- Задвижки. Обязательно наличие задвижек перед котлом на «подаче и обратке», перед насосом, на отводе к расширительному баку и группе безопасности.Подача- горячий теплоноситель(вода), служащий для обогрева помещений.Обратка- теплоноситель, который утратил свою первичную температуру за счёт обогрева помещений, и уже холодный возвращается в котёл для подогрева.
- Манометр. Входит в группу безопасности, позволяет визуально следить за состоянием системы, если давление падает, нужна подпитка, если наоборот растет, то в таком случае котел лучше обесточить (так как произойдёт перегрев).
- Воздухоотводчик. В системе отопления всегда присутствует воздух, самые мелкие пузырьки скапливаются и их нужно удалять из системы, чтобы не возникала коррозия и шум.
- Предохранительный сбросной клапан. Нужен в те моменты, когда в системе происходит резкий и сильный рост давления, расширительный бак не справляется и соответственно, чтобы система не взорвалась предохранительный клапан срабатывает на определенном критическом давлении и выбрасывает часть теплоносителя в атмосферу, и закрывается после достижения нормального давления.
- Циркуляционный насос. Предназначен для движения теплоносителя в системе.
- Сетчатые фильтры. Устанавливается для того, чтобы защитить оборудование от грязи, которую теплоноситель несет в себе после прохождения через все приборы отопления
- Расширительный бак. Предназначен для компенсации повышения давления в системе из-за нагрева теплоносителя и увеличения его в объеме
Вопрос о циркуляционном насосе: какой насос выбрать? При выборе циркуляционного насоса важны следующие параметры: напор и скорость потока.
Напор подачи указывает высоту, на которую может быть поднят теплоноситель.
Расход — это количество воды, которое насос должен подавать в единицу времени. Расход, необходимый для отопления жилого помещения, определяется по следующей формуле:
Er — теплопотери здания — это количество тепла, измеряемое в ваттах, которое наше здание теряет в единицу времени.
C — удельная теплоемкость воды, измеряется в Дж/кг*C
Tg — температура потока, выходящего из котла.
Tg — температура возврата.
Также учитывайте гидравлическое сопротивление. Зная это значение, необходимо выбрать такой напор насоса, который сможет преодолеть это сопротивление.
Кроме того, вы можете использовать эти два параметра для выбора подходящего вам насоса.
Для расчета и подбора насоса обращайтесь в компанию «Энергомир».
Подключение магистрали и ответвлений
Для небольших установок лучше создавать собственные схемы: Первый этаж, второй этаж, пол с подогревом и т.д., так как это облегчает использование системы. Разделение на контуры можно выполнить с помощью коллектора (делителя потока). Он устанавливается рядом с бойлером. На рисунке показана иллюстративная схема подключения котла и ответвлений через коллектор. Пунктирной линией обозначены фитинги, которые не являются частью системы отопления, но могут быть установлены по усмотрению пользователя. Хотя вопросов о назначении котла и напольного отопления немного, стоит уточнить о буферной емкости; она рекомендуется для использования в сочетании с твердотопливным котлом. Твердотопливные котлы нагревают воду неравномерно: температура резко повышается при добавлении топлива, а температура добавляемой воды снижается при дожигании. Изолирующий бак выравнивает температуру внутри, смешивая воду из подающего и обратного контуров. Другая цель — накопление тепловой энергии за счет увеличения количества теплоносителя.
Схемы обвязки твердотопливного котла
Система отопления с твердотопливным котлом имеет свои особенности, которые влияют на эффективность и безопасность отопительной системы:
Инерция — работа котла не может быть остановлена от одного момента к другому: Как только подача кислорода прерывается, система продолжает работать до тех пор, пока кислород в камере сгорания не будет израсходован или топливо не сгорит. Это может привести к перегреву теплоносителя и выделению большого количества пара. Это может привести к разрушению корпуса котла или частей отопительной системы.
Конденсация. Возникает, когда бойлер подключен непосредственно к отопительному контуру. Это вызывает коррозию на стальных стенках котла. При смешивании с золой он образует липкую массу, которую трудно очистить.
Чтобы избежать этих проблем, рекомендуется правильно организовать котельную систему, которая должна включать в себя группу безопасности. Давайте подробнее рассмотрим, почему вам следует установить твердотопливный котел и каковы основные схемы установки.
Схема обвязки твердотопливного котла с трехходовым клапаном
Твердотопливный котел работает не постоянно, а периодически и поэтому подвержен воздействию влаги в виде конденсата. Низкотемпературный теплоноситель проходит через теплообменник, создавая большую разницу температур между нагретыми газами и холодным теплообменником, что приводит к коррозии. Чтобы избежать негативных последствий, можно использовать трехходовой клапан. Это устройство представляет собой регулируемый клапан с двумя входами и одним выходом. По сигналу датчика температуры трехходовой клапан открывает вход горячей воды в бойлер и тем самым предотвращает образование конденсата. Как только нагреватель переходит в рабочий режим, малая цепь прерывается. Трехходовой клапан также может использоваться для регулирования температуры теплоносителя, подаваемого потребителям. В этом случае устройство настроено на работу в другом направлении путем подмешивания холодного теплоносителя из обратки в подачу.
Схема обвязки твердотопливного котла с буферной ёмкостью
Из-за плохой управляемости твердотопливных котлов требуется постоянный контроль количества топлива и скорости тяги, что приводит к различным проблемам в их работе. Чтобы иметь возможность загружать в котел больше топлива без риска перекипания, можно установить буферную емкость.
Большой объем буферного бака позволяет собирать избыточную тепловую энергию и доставлять ее непосредственно к радиаторам. Для регулирования температуры используется смесительный узел на основе трехходового клапана.
Принципиальная схема твердотопливного котла с управляющим цилиндром выглядит следующим образом. Входной и выходной патрубки теплогенератора подключаются к тепловому аккумулятору, а от него — к нагревательным элементам. Два контура создаются одновременно:
- между котлом и буферной емкостью;
- между буферной емкостью и отопительными приборами дома.
Теплоноситель проходит через систему отопления и заполняет изоляционный бак. Охлажденная жидкость из радиаторов течет вниз, а горячая жидкость из котла — вверх. Буфер сохраняет тепло, когда котел работает на полную мощность. После сгорания топлива накопленное тепло из бака в течение определенного времени высвобождается через систему отопления. После буфера находится насос и трехходовой клапан для регулирования температуры теплоносителя.
Вместо вывода
В целом, отопление дома — дело серьезное и требует серьезного подхода. Поэтому всегда лучше обратиться к профессионалам, которые помогут составить грамотный расчет с учетом всех нюансов и приобрести оборудование, чем пытаться сделать проводку своими руками.
Если вы не нашли ответа на свой вопрос, оставьте его в комментариях под статьей, и мы ответим на него для вас.
