Обвязка твердотопливного котла и буферной емкости
Наиболее простой будет схема обвязки, содержащая буферную емкость с предустановленным змеевиком ГВС. Преимуществом такого варианта будет значительная экономия места в бойлерной за счет отсутствия отдельного бойлера. Еще один дополнительный плюс — скромная экономия на вложениях из-за отсутствия необходимости покупать и устанавливать еще один узел. В таком варианте упрощается процесс обслуживания системы, так как не будет проблем борьбы с бактериями.
Летом теплоаккумулятор со змеевиком ГВС становится полноценным бойлером косвенного нагрева. Насос в схему подключается стандартной дюймовой трубой, на электрический котел хорошо подходит труба ¾ или дюйм. Если запланирована установка буферной емкость объемом не менее 1000 л, то получается более экономно и целесообразно обратку от электрического котла немного поднять и подключить основной контур не снизу, а выше, в средние выводы теплоаккумулятора. При такой схеме котел не будет постоянно нагревать весь объем, что снизит скорость его амортизации. Этот параметр зависит от техзадания.
Если требуется обвязать не твердотопливный, а газовый котел, то используется такая же схема контура, как и для электрического. Необходимо отметить, что в рассматриваемой нами схеме стандартный электрический котел уже содержит в себе все необходимое:
- насос;
- датчик давления;
- предохранительный клапан.
При выборе модели, в которой эти части отсутствуют, котел придется соответствующим образом обвязать.
Какие трубы лучше для обвязки котельной
У каждого материала есть свои особенности, которые влияют на его эксплуатационные характеристики
При выборе труб для обвязки котельной необходимо обращать внимание на теплоизоляционные свойства, сложности связанные с монтажом, а также стоимость. Наиболее популярными являются следующие решения:
Обвязка котла полипропиленом
Полипропиленовые трубы — практически идеальный материал для обвязки, но не без своих недостатков. К преимуществам следует отнести:
- Легкий монтаж, сборка полипропиленовой обвязки осуществляется с помощью специального паяльника. В результате все работы по разводке отопительной системы дома, установке дополнительного оборудования осуществляются в срок от одного дня до недели.
Устойчивость к нагреванию — полипропиленовые трубы для монтажа обвязки отопления укреплены армированием из стекловолокна. Стекловолокно в ППТ создает каркас, защищающий от расширения при нагревании. Теплопроводность полипропилена достаточно низкая, поэтому теплопотери по маршруту котел – радиатор практически минимальны.
Скорость циркуляции теплоносителя — обвязка котельной полипропиленом имеет еще один плюс. Сердцевина трубопровода устойчива к образованию солевых отложений. Скорость теплоносителя остается одинаковой весь срок эксплуатации изделия. Заявленный срок службы от 20 лет в зависимости от производителя.
Обвязка котла медными трубами
Монтаж обвязки медными трубами требует от мастера определенного профессионализма, а от заказчика существенных материальных затрат. Использование медных труб имеет и свои преимущества:
- Хорошая теплоотдача меди — нагревание комнаты осуществляется не только с помощью самих радиаторов, но и по ходу движения теплоносителя. Медь хорошо прогревается и не требует для этого большого количества тепловой энергии.
Медь не подвержена коррозии. Со временем медные трубы могут покрыться тонким слоем окиса. Но это не влияет на эксплуатационные качества.
Обвязка медью не боится замерзания. Обвязка котельной медными трубами устраняет сложности связанные с замерзанием теплоносителя. Стальные, как и пропиленовые трубы, в таком случае просто разрывает. Медь более пластичная, поэтому выдерживает нагрузки при замерзании без потери целостности.
При всех своих достоинствах, медная обвязка имеет несколько недостатков, в основном связанных с процессом эксплуатации — медь нельзя утопить в стены, а также нуждается в надежной изоляции. Воздействие тока на медь губительно.
Схемы водяного отопления частного дома
Примеры разводки водяного отопления
Система труб в доме может быть проложена различными способами. И зависит это не только от пожеланий хозяев, но и от целесообразности использования того или иного способа. Чаще используют двухтрубную систему, когда по одной трубе вода подается в радиаторы, а по другой возвращается в котел. Своими руками проще собрать однотрубное водяное отопление, однако этот вариант больше подходит для временного жилья или дачного домика. Произвести замену или ремонт какого-либо узла в однотрубной системе не получится без полного отключения всего контура. Хороший вариант для частного дома, рассчитанного на постоянное проживание — две однотрубные системы, действующие независимо друг от друга. Делается это для того, чтобы была возможность брать из системы горячую воду даже в те периоды, когда отопление выключено.
Схема водяного отопления двухэтажного дома
Для двух и более этажных домов есть некоторые обязательные моменты, которые менее важны при использовании отопления в небольшом дачном домике. Прежде всего, это мощность отопительного котла. Поскольку в двухэтажном доме протяженность трубопровода и количество радиаторов больше, чем в одноэтажном, то и котел должен быть повышенной мощности. Обычно производители котов указывают, на какую площадь рассчитано данное оборудование. Поэтому при покупке котла учтите площади всех помещений (в том числе и вспомогательных), которые будут им отапливаться. Насос для организации принудительной циркуляции – следующий важный элемент. Чем быстрее движется нагретая вода по трубам, тем быстрее происходит нагрев помещений. С помощью насоса этот процесс значительно ускоряется.
Различные трубы для обвязки настенного газового котла
Что такое обвязка котла отопления
Обвязка котла отопления это подключение газового котла к системе отопления, водоснабжения (если она предусмотрена) и газу, как топливу. В обвязку котла входит подключение всех необходимых приборов, обеспечивающих надежную работу и управление котла.
Согласно строительным нормативным документам и инструкциям производителей подводка газа к котлу отопления должна осуществляться только через жесткое соединение.
Под жестким соединением подразумевается металлическая труба, а соединение производится по сантехническим технологиям соединений металлических труб, через металлический «сгон». Также подойдут полипропиленовые трубы со стекловолокном для горячего водоснабжения.
Если вы живете в Казахстане вы можете посмотреть и скачать каталог труб на сайте
Важно
Важно! В качестве уплотнения соединений трубы газового подвода, используются ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО, прокладки из паронита. Другие прокладки типа резина, а также уплотнение резьбы соединений фум-лентой и паклей ЗАПРЕЩЕНЫ
Паронит это уплотнительный материал на основе асбеста, минеральных волокон и каучука, изготовленный методом вулканизации и отличается не горючестью.
Подвод труб отопления и водопровода
Во всех инструкциях и нормативах сказано, что соединения водопроводных труб и труб отопления с газовым котлом должно быть, также, жесткое. Это значит, что можно использовать любые трубы для обвязки газового котла, а само соединение труб отопления и водоснабжения с газовым котлом выполняются через металлические сгоны.
Соединение труб в обвязке выполняются по стандартам простых сантехнических соединений, а именно:
- Металлические резьбовые соединения делаются с уплотнительной подмоткой;
- Полипропиленовые трубы соединяются на специальной сварке;
- Полиэтиленовые трубы соединяются на обжимных фитингах;
- Металлопластиковые трубы соединяется цанговыми соединениями или компрессионными фитингами;
- Соединения медных труб пропаиваются или соединяются цангой.
Трубы для обвязки настенного газового котла
Для обвязки настенного газового котла используются любые трубы, нормированные для сантехнических систем (водяной и отопительной), а именно:
- Трубы полипропиленовые;
- Трубы металлические;
- Трубы медные;
- Трубы из сшитого полиэтилена;
- Металопластиковые трубы.
Каждая из перечисленных труб имеет свои особенности соединений и подключений, о которых в следующих статьях.
Схема отопления с двумя котлами
Часто с твердотопливной установкой используют маломощный прибор, работающий на ином виде горючего, – электрокотел или газовый, запитанный от баллона.
Это дает такие преимущества:
- Если пользователь забудет подложить дрова, второй агрегат запустится автоматически и не даст системе остыть.
- Основной отопитель работает с максимальным КПД.
Основное оборудование подбирают не по наименее низкой, а по среднезимней температуре. Это дает возможность эксплуатировать его большую часть времени в режиме номинальной производительности, а значит, с максимальным КПД.
Схема отопления с двумя твердотопливными котлами.
Второй котел используют:
- в экстремальные холода;
- во время простоя основного отопителя из-за отсутствия горючего или в период обслуживания;
- в межсезонье (в одиночку).
Применяют разные схемы подключения:
- параллельную;
- последовательную;
- каскадную.
Различные типы и схемы обвязки твердотопливного котла
Существует множество способов подключения котла и сопутствующего оборудования в общую систему отопления дома. Рассмотрим наиболее распространенные из них.
Аккумулирующая емкость выполняет функцию бойлера ГВС
Конструкция аккумулирующей емкости представляет собой спираль находящуюся внутри теплоаккумулятора. Горячий теплоноситель, который находится внутри, нагревает проточную воду контура горячего водоснабжения. В случае прогорания и отключения котла теплоаккумулятор позволяет сохранять приемлемую температуру в помещении, до 2 суток. При условии, что функция ГВС не используется.
Для контроля поступления и температуры теплоносителя используется автоматическое термо смесительное устройство:
Так же устройство комплектуется обратным клапаном, аварийным автоматическим клапаном естественной циркуляции (на случай отключения электроэнергии), встроенным термовентелем и штуцером.
Принцип действия устройства следующий. При достижении теплоносителем определенной температуры (780С), термовентиль открывает подачу воды из накопителя. Температура удерживается на заданном уровне за счет регулирования сечения прохода обратки от центральной системы отопления к перепускному каналу.
Схема подключения твердотопливного котла к теплоаккумулятору двойного назначения:
Подключение теплоаккумулятора и отдельного бойлера ГВС
Объем бойлера пассивного нагрева системы ГВС зависит от количества потребителей и мощности использующегося оборудования. При обвязке пеллетных котлов не рекомендуется использовать полипропиленовые материалы и конструкции. Температура теплообменника на выходе при пиковых нагрузках зачастую превышает рабочие показатели труб из полимерных материалов.
Обвязка твердотопливного котла с отдельным бойлером ГВС:
Параллельное подключение двух котлов отопления
Для того чтобы продлить срок эксплуатации и равномерно распределить используемые ресурсы зачастую пользователи соединяют два разнотипных источника отопления в единую схему теплоснабжения. В данном случае основным источником тепла в зимний период служит твердотопливный котел. Электрический котел включается в аварийном режиме и в летние месяцы, когда используется для нагрева воды.
Схема обвязки твердотопливного котла отопления с параллельным подключением электрического:
Система отопления, основанная на пеллетном котле, достаточно сложна и требует тщательной настройки. Перед выполнением работ по монтажу тщательно ознакомитесь с инструктивным материалом, предоставляемым компаниями производителями.
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.
Принципиальная схема обвязки
Эффективность отопления зависит от точности подключения. Общая схема обвязки для котлов всех типов, включая твердотопливные и конденсационные виды несложная, и выглядит так:
- Котел.
- Радиатор.
- Гайки «американки» — для крепления котла к отопительной системе.
- Шаровые краны— для отсоединения котла от системы.
- Фильтры для очистки — защитят от нестандартных фракций воды.
- Термоголовки, тройники, краны Маевского
- Уголки и тройники.
- Клапаны: проходные, разделительные, воздушные и предохранительные.
- Расширительные бачки.
- Теплосчетчики.
- Манометры, термометры, гидравлические разделители, циркуляционный насос.
- Хомуты и другие детали крепления.
Виды систем водяного отопления
По способу циркуляции теплоносителя системы водяного отопления делятся на 2 типа:
- Схема с естественной (гравитационной) циркуляцией, открытая система;
- Схема с принудительной циркуляцией, система закрытого типа.
В системе с естественной циркуляцией движение воды осуществляется за счет разницы плотностей теплоносителя. Нагретая вода несколько расширяется, приобретает меньшую плотность и вес, поднимается по системе вверх. Ее место занимает холодный теплоноситель, который, в свою очередь, также нагревается и продолжает движение.
Системы данного типа сообщаются с атмосферой через расширительный бак открытого типа. Бак служит естественным воздухоотводчиком, принимает в себя излишки воды при нагреве. Расширитель часто оборудуют трубой перелива для сброса воды при быстром расширении.
Гравитационная система применима только к напольным котлам, так как настенные имеют относительно малый диаметр подключения и небольшой теплообменник. Эти факторы не позволят реализовать принцип естественного циркулирования.
Котел устанавливается в нижней точке системы, от него поднимается вертикальный стояк высотой не менее 2,5 метров. На верхней точке устанавливается расширительный бак, труба переходит в горизонтальное направление с уклоном не менее 3 – 5 мм на погонный метр, расходится к приборам отопления.
Кроме расширительного бака никакого оборудования в этой схеме монтировать не требуется. Система выполняется из стальных труб диаметром 40 – 50 мм. Применение полимерных (пластиковых) трубопроводов не рекомендуется из-за высокого значения температуры в зоне котла и низкой теплопроводности стенок. Стальные трубы сами по себе выступают поверхностью нагрева.
В качестве приборов отопления используются чаще всего чугунные радиаторы, имеющие большое проходное сечение. Алюминиевые и биметаллические радиаторы имеют малое проходное сечение – это препятствует движению теплоносителя.
Система закрытого типа – наиболее популярная схема реализации отопления. Теплоноситель в такой системе движется принудительно, нагнетается циркуляционным насосом. Рабочее давление в закрытой схеме составляет 1,5 – 2,0 кгс/см2, предельное (давление срабатывания предохранительного клапана) – 3,0 кгс/см2.
Для монтажа систем применяются различные виды материалов. Трубы в этом случае имеют меньший диаметр по сравнению с естественной циркуляцией, доступна прокладка скрытым способом. Диапазон размеров трубопроводов колеблется от 15 до 25 мм (внутренний условный диаметр).
Закрытая схема универсальна для любых видов котлов – настенных и напольных. Обвязка котла в этом случае имеет набор обязательных элементов:
- Расширительный бак мембранного типа (экспанзомат);
- Циркуляционный насос;
- Группа безопасности котла.
Для обеспечения более качественной работы устанавливают дополнительное оборудование – гидравлический разделитель (гидрострелка), теплоаккумулятор.
Расширительный бак предназначен для компенсации давления в системе. При расширении пластичная мембрана растягивается, излишки теплоносителя заполняют водную камеру сосуда. При остывании мембрана вытесняет воду обратно под давлением воздушной камеры экспанзомата (1,0 – 2,0 кгс/см2).
В состав группы безопасности входят следующие устройства:
- Корпус;
- Термоманометр;
- Предохранительный сбросной клапан;
- Ручной или автоматический воздухоотводчик.
Настенные модели обычно имеют полный набор встроенного оборудования – насос, экспанзомат и группу безопасности. Напольные модели зачастую производятся без дополнительного оборудования, его необходимо приобрести и установить отдельно.
Системы с естественной (гравитационной) циркуляцией модернизируются установкой насоса малой мощности. Это значительно улучшает показатели работы, выравнивает температуру сети, не требует монтажа другого оборудования.
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.
