Обвязка твердотопливного и газового котла

Для обеспечения дома необходимым количеством горячей воды применяют дополнительное устройство – бойлер косвенного нагрева (БКН). Его использование можно считать одним из самых рациональных и экономически оправданных.

Что такое обвязка?

Обвязка даёт ряд преимуществ:

  • обеспечивает оптимальную температуру в отопительной магистрали,
  • контролирует количество теплоносителя в системе,
  • удаляет из магистрали воздух,
  • гарантирует безопасность котла от превышения давления,
  • не даёт приборам засориться шлаком, писком и другим мусором,
  • контролирует время нагрева отопительных приборов,
  • позволяет подключить разные контуры отопления и настроить их на необходимую температуру,
  • эффективно распределяет тепло по радиаторам.

Что входит в систему обвязки?

Вот перечень основных элементов:

  • бак расширительный,
  • насос,
  • клапан распределительный,
  • балансировочный кран,
  • манометр,
  • сливные и шаровые краны,
  • клапаны (воздушный, проходной, обратный, предохранительный),
  • фильтр.

Последовательность монтажных работ

  • Сначала советуется внимательно ознакомиться с инструкциями ко всему оборудованию и его характеристиками. Это важно, чтобы во время монтажа отопительной системы не пришлось бежать в магазин и менять прибор.
  • Монтаж котла.
  • Установка расширительного бака.
  • Выбор места для коллектора. Здесь нужно быть внимательным, чтобы не перепутать подающую линию с обратной. Эта информация находится на корпусе прибора.
  • На подающую линию устанавливаются приборы безопасности.
  • Далее происходит монтаж насоса.
  • К магистрали монтируются приборы для улучшения работы системы: фильтр, воздушник, краны, клапаны, контролирующие приборы и так далее.

обвязка котла медными трубами

Принцип функционирования оборудования

Система предусматривает проталкивание горячей воды наверх. Использование данной схемы отопления дома позволяет выполнять монтаж котла ниже отопительных радиаторов.

С верхней части вода в трубе с небольшим углом продвигается дальше. Здесь нужно обратить внимание на трубы, что отходят от главной ветки, подключенные к отопительным батареям, поскольку они должны быть тоньше.

Наиболее актуальным этот принцип является для систем с верхним типом раздачи, откуда самотечная система проталкивает воду к радиаторам.

В случае, когда используется схема, подразумевающая нижнюю раздачу, отопление частного двухэтажного дома самотечным способом возможно, только если есть разгонный контур. Это означает, что следует создать перепад высот, путем подключения трубы к котлу, подымающуюся к расширительному бачку. Далее труба опускается на уровень окон и оттуда делается разводка по батареям.

Наибольшим плюсом, которым обладает гравитационная отопительная система, является, то, что самотек воды выполняется без участия других систем. Это означает, что в случае использования дровяного котла, горячая вода будет поступать в систему самотеком без использования насоса или какого-либо другого оборудования, требующего включения электричества.

Расчет объема теплоаккумулятора

При расчете теплоаккумулятора для твердотопливного котла нужно выбрать наиболее подходящий накопитель тепла по следующим показателям:

  1. Количества тепла, необходимое для отопления дома.
  2. Продолжительности простоя котла.

Например, для отопления дома площадью в 200 кв. м. и  ГВС с косвенным бойлером на 50 л нужно создавать 33 кВт/час тепла. Если котел будет простаивать 6 часов, то теплоаккумулятор должен отдать за это время 33*6 = 198 кВт. До выключения прибора он должен накопить такое количество тепла.

Расчет объема теплоаккумулятора

По системе отопления может циркулировать теплоноситель с температурой 65, 70 или 85 °С. Пусть в схему радиаторов будет поступать вода, нагретая до 70 °С. Из котла может поступать вода, нагретая до 110 °С. Ее температура будет составлять 95 °С. Такую же температуру будет иметь нагретая вода в теплоаккумуляторе. Разница температур составляет 25 °С.

При охлаждении до такой температуры 1 л воды потеряет 0,0012*1*25 = 0,03 кВт. Цифра 0,0012 является удельной емкостью воды, выраженной в кВт/(кг*°С). Цифра 1 – это вес 1 л воды. Чтобы накопитель тепла смог отдать 198 кВт, нужно, чтобы его объем составлял 198/0,03 = 6 600 л. Это составляет 6,6 куб м. Такой объем имеет цилиндр высотой 2,5 м и диаметром 1,8 м.

Обвязка газовых котлов

Современные газовые котлы имеют хорошую автоматику, которая контролирует все параметры работы оборудования: давление газа, наличие пламени на горелке, уровень давления и температуру теплоносителя в системе отопления. Есть даже автоматика, которая может подстраивать работу под погодные данные. Кроме того настенные газовые котлы в большинстве случаев содержат и такие необходимые устройства как:

  • группу безопасности (манометр, клапан для стравливания воздуха, аварийный клапан);
  • расширительный бачок;
  • циркуляционный насос.

    В настенных газовых котлах расширительный мембранный бак и группа безопасности уже установлены

Параметры всех этих устройств указаны в технических данных газовых котов. При выборе модели надо на них обращать внимание и выбирать модель не только по мощности, но и по объему расширительного бака и максимальному объему теплоносителя.

Схема обвязки настенного газового котла

В самом простом случае обвязка котла содержит только отсечные краны на входе в котел — чтобы при необходимости можно было провести ремонтные работы. Еще на обратном трубопроводе, идущем из системы отопления, ставят фильтр-грязевик — для удаления возможных загрязнений. Вот и вся обвязка.

Пример обвязки настенного газового котла (двухконтурного)

В случае подключения одноконтурного настенного газового котла все еще проще — подводят только газ (подключают газовщики), подачу горячей воды к радиаторам или водяному теплому полу и обратку от них.

Схемы обвязки напольных газовых котлов

Напольные модели газовых отопительных котлов тоже снабжены автоматикой, но не имеют ни группы безопасности, ни расширительного бака, ни циркуляционного насоса. Все эти устройства приходится устанавливать дополнительно. Схема обвязки из-за этого выглядит немного сложнее.

Схемы обвязки напольного газового котла

На двух схемах классической обвязки котла установлена дополнительная перемычка. Это так называемая «антиконденсационная»  петля. Нужна она в больших системах, если температура воды в обратном трубопроводе слишком низкая, она может вызвать образование конденсата. Чтобы устранить это явление и устраивают эту перемычку. С ее помощью к обратному трубопроводу подмешивается горячая вода с подачи, подымая температуру выше точки росы (обычно 40°C). Есть два основных способа реализации:

В схеме с циркуляционником на перемычке (конденсационный насос) ее делают трубой на шаг меньшего диаметра чем магистрали. Датчик прикрепляют к трубе обратки. При понижении температуры ниже заданной, включается цепь питания насоса, добавляется горячая вода. Когда температура станет выше пороговой, насос отключается. Второй насос — собственно системы отопления он работает все время, пока работает котел.

Устройство отопления с ТА

Тепловой аккумулятор (ТА) для котлов отопления – составная часть отопительной системы, работающая на увеличение временного отрезка между циклами подачи топлива в топочную камеру. Конструктивно это герметичная утепленная емкость большого объема, наполненная теплоносителем из системы отопления, который постоянно циркулирует по контуру (контурам). В качестве теплоносителя используются традиционные жидкости – дистилированная вода, антифриз, водно-глюколевые растворы. ” alt=””>

Единственная особенность, которую обязательно нужно учитывать при принятии решения о включении в схему ТА – объем отапливаемых помещений. Чем он меньше, тем меньше смысла в установке теплоаккумулятора – мощности котла и нагревательных приборов (радиаторов, батарей) вполне достаточно для обогрева небольших помещений. Как функционирует отопление с тепловым аккумулятором – упрощенная схема подключения:

  1. Теплоаккумулятор включается в разрыв между котлом и трубной разводкой, то есть, нагретая в котле жидкость сразу направляется в емкость;
  2. Из аккумулятора горячая жидкость перетекает в отопительные приборы посредством трубной разводки;
  3. По обратной подаче жидкость снова направляется в аккумулятор, а из него – в котел для нового цикла нагревания.

Принципиальная схема работы отопления с тепловым аккумулятором

Потоки подачи и обратки должны постоянно смешиваться – это условие эффективной работы теплового аккумулятора. Но нагретый теплоноситель поднимается вверх, а остывший – опускается вниз, поэтому сложность обеспечения работоспособности системы заключается в том, чтобы создать такие условия, при которых некоторый объем горячей жидкости опускался на дно аккумулятора для нагрева остывшей жидкости из обратки. Заряженный аккумулятор – это резервуар, в котором весь объем теплоносителя имеет одинаковую температуру.

После сгорания очередной порции твердого топлива котел перестает нагревать воду, и начинает работать ТА. Горячий теплоноситель продолжает двигаться в системе, отдавая тепло и охлаждаясь в батареях. Циркуляция будет продолжаться до тех пор, пока теплоноситель не остынет полностью, или в котел не загрузится новая порция дров или угля.

При наличии системы автоматики критическое охлаждение теплоносителя не допускается, так как подача твердого топлива в системе отопления с твердотопливным котлом контролируется датчиками температуры: при достижении определенного значения, означающего, что котел перестал поддерживать горение, датчик подает сигнал в исполнительную систему, которая открывает задвижку подачи топлива – угля, пеллет или торфа.

Недостатки работы системы отопления с теплоаккумулятором для дачных и садовых домиков с сезонным проживанием:

  1. Помещения прогреваются дольше;
  2. Из-за маленьких размеров ТА увеличивается объем отопительного контура, поэтому самый дешевый теплоноситель для таких систем – вода. Антифриз и другие синтетические жидкости обойдутся слишком дорого.

” alt=””> Но каждый раз по приезде вновь наполнять систему водой – занятие хлопотное, а, если выездите на дачу два-три раза в месяц – просто бессмысленное. Поэтому в ТА встраиваются дополнительные стальные спиральные трубы, выполняющие роль отопительных контуров. Теплоноситель, протекающий по спиралям, не контактирует с теплоносителем в ТА, а является отдельным и автономным контуром отопления или ГВС. Реализацией такого несложного приема можно добиться универсальности применения любого котла, даже простейшего одноконтурного. Причем КПД такого оборудования будет использован максимально.

Теплоаккумулятор со спиралевидным контуром

Роль таких пассивных спиралей могут выполнять и активные элементы – электрические ТЭНы, которые могут подключаться к электрической сети или быть автономными – работать от энергии солнца (солнечных аккумуляторов). Такой способ нагрева теплоносителя или ГВС считается вспомогательным.

Базовая схема обвязки твердотопливного котла

На заметку: для традиционных котлов количество загрузок может доходить до раз за сутки.

Лучшим вариантом предотвращения подобной ситуации станет отопительная система, в которой котёл электрический привязан к котлу твёрдотопливному.

Применение первично-вторичной системы позволит: создать необходимый микроклимат в доме при минимальных затратах и максимальном использовании оборудования; наиболее эффективно использовать нагревательную систему; избежать прохождения воды через неработающие агрегаты то есть повысить экономичность работы системы в целом ; быстро и просто выполнять работы по ремонту элементов системы. Видео: Подключение твердотопливного котла своими руками Как видите, выбор схемы интеграции котла зависит от многих факторов, включая особенности отопительной системы и необходимость в установке дополнительного оборудования. Такой вариант удобен тем, что на ночь можно включать котел, функционирующий в автоматическом режиме. Режимы работы аппарата задаются в программным способом и могут быть выбраны самостоятельно.

См. также: Наружный силовой кабель

Это важный момент. Оттуда при помощи насоса она через датчик, термостат и обратный клапан возвращается назад для повторного нагрева. Для управления каскадом котлов и достижения экономичного расхода топлива необходимо использовать специальную автоматику.

На втором: три спальни. Чтобы аппараты не мешали работе друг друга, на выходах подачи монтируют обратные клапаны.

Схемы обвязки

Система отопления дома из двух котлов обязательно снабжается группой безопасности на подаче, которая включает в себя манометр, аварийный клапан превышения давления, и воздухоспускной клапан. Речь идет о группе безопасности и смесительном узле. Схемы всех возможных вариантов монтажа производитель указывает в инструкции на изделие. После этого нужно установить котел на твердое основание с учетом всех расстояний, отрегулировать горизонтальность и вертикальность аппарата. Электрокотел с твердотопливным котлом: упрощённая схема Как обычно, начнём с общей схемы, чтобы дать общее же представление: В такой схеме каждый котёл может работать как самостоятельно, так и одновременно со вторым.

Обвязка с электрическим или газовым котлом

Зачастую домовладельцы приобретают котел на твердом топливе в качестве основного источника тепла, оставляя в резерве существующий газовый или электрический агрегат. Обычно это выглядит так: пока хозяин дома бодрствует, он уделяет время дровяному теплогенератору, на ночь же включается отопитель другого типа. Грех не связать эти два котла таким образом, чтобы система работала автоматически, то есть, при угасании дров в топке в дело вступал электрический нагреватель.

Конечно, эффективнее всего будет работать схема параллельного подключения газового и твердотопливного котла через буферную емкость. Последняя будет одновременно выполнять 2 функции: служить гидравлическим разделителем и теплоаккумулятором.

Пока все отопительные системы функционируют от теплогенератора на дровах или угле, газовый котел находится в дежурном режиме. Но когда топливо в камере прогорит, то температура воды в буферной емкости станет понижаться. Это приведет к автоматическому пуску горелки газового агрегата, поскольку его циркуляционный насос работает постоянно. Он доставит остывшую воду к термодатчику, а тот через контроллер запустит главную горелку. При розжиге топки последует обратный процесс, газовая горелка отключится из-за высокой температуры теплоносителя.

Следует отметить, что схема подключения твердотопливного котла с электрическим котлом через буферную емкость будет абсолютно идентичной. Но у нее есть существенный недостаток – высокая стоимость. Такое устройство системы обогрева актуально для частных домов большой площади, для малых же зданий есть более простые решения:

Обе котельные установки включаются параллельно, при этом на выходе из каждой устанавливаются обратные клапаны. Поскольку насос в электрическом котле встроен, работает постоянно и отключить его невозможно, то надо верно подобрать насос для теплогенератора твердотопливного. Давление последнего должно быть выше, чтобы при совместной работе он имел приоритет над электрокотлом.

Данное подключение электрокотла к твердотопливному котлу будет функционировать автоматически, если установить два устройства:

  • термостат, управляющий работой насоса теплогенератора на биомассе;
  • комнатный датчик температуры, управляющий электрокотлом.

Во время сжигания дров комнатный датчик будет фиксировать нормальную температуру в доме, поэтому электрический нагреватель не включится. Но как только топливо прогорит, воздух в помещении станет охлаждаться, как и теплоноситель в трубах. Термостат насоса по снижении температуры воды отключит его, а датчик – включит электрический теплогенератор. Более подробную информацию можно получить, просмотрев видео:

Нюансы для твердотопливного котла

Выбор места для твердотопливного котла

  • С использованием водопроводной жидкости. Для реализации этого варианта приобретается специальный прибор. По внешнему виду он напоминает ТЭН. Он встраивается в теплообменник, некоторые производители специально предусматривают дополнительный вход для таких решений. После этого осуществляется подвод проточной воды, а выводящий патрубок опускают в канализацию. Суть метода заключается в том, что при прекращении работы циркуляционного насоса вследствие отсутствия электрической энергии или поломки, открывается клапан, который пускает холодную воду, она, проходя по змеевику, забирает часть температуры, после чего сбрасывается в канализацию. Процесс продолжается до полного прогорания топлива. В некоторых ситуациях такой метод будет неэффективным, т. к. при выключении света пропадает и напор в водопроводе.
  • Источник бесперебойного питания. Сегодня доступны различные варианты. Большая часть из них поддерживает подключение внешних батарей. Продолжительность функционирования будет зависеть от выбранной емкости аккумулятора. Насос к сети в этом случае подключается через ИБП. Как только пропадает электрическая энергия, в дело вступает прибор, который поддерживает работоспособность насоса до того момента, когда электроснабжение дома будет восстановлено или пока не разрядятся аккумуляторы.
  • Малый гравитационный контур. Подразумевает циркуляцию носителя по малому кругу, который не нуждается в применении насоса. Он выполнен с соблюдением всех уклонов и диаметра трубы.
  • Дополнительный гравитационный контур. Этот вариант подразумевает наличие двух полноценных контуров. При этом, когда возникает аварийно опасная ситуация и принудительная циркуляция пропадает, горячая вода под действием физических законов продолжает поступать во второй круг, отдавая температуру отопительным приборам.

Основной процесс

Устанавливаем агрегат

Для начала необходимо установить электрический котел в помещении. Как мы уже говорили, агрегат может быть напольный и настенный. В первом случае в комплекте идет специальная подставка, на которую и производится «посадка».

Для того, чтобы повесить котел на стене, необходимо подготовить анкера с дюбелями и дрель с подходящим сверлом. Сначала размечаем стену с помощью рулетки и маркера. Отверстия должны размещаться идеально ровно в горизонтальной плоскости. Далее высверливаем размеченные места, забиваем в них дюбеля и вкручиваем анкера. После того как анкер плотно засядет внутри стены, можно подвесить электрокотел.

Обращаем Ваше внимание на то, что установка электрического котла должна быть выполнена идеально ровно и в горизонтальной и в вертикальной плоскости. Любой перекос может повлиять на работоспособность и срок службы оборудования

Подводим электропроводку

Так как электрический водонагреватель имеет большую мощность, необходимо подключать его не от розетки, а напрямую от электросети. Для этого из распределительной коробки в комнате необходимо вывести отдельную линию, идущую к месту подключения котла. Лучше использовать прокладку кабеля cкрытым способом, т.к. в этом случае линия будет защищена от механических повреждений и при этом внешний вид помещения не испортится.

Следует отметить, что для питания котла необходимо использовать кабель большого сечения, который сможет выдержать достаточно высокие токовые нагрузки. О том, как правильно осуществить расчет сечения кабеля, мы говорили в соответствующей статье, с которой настоятельно Вам рекомендуем ознакомиться.

Так обращаем Ваше внимание на то, что небольшие по мощности водонагреватели (до 7 кВт) можно подсоединять к однофазной сети, которая часто встречается в хрущевках и квартирах старого образца. Ну и последний нюанс на данном этапе, о котором Вы должны знать – электрические котлы до 3,5 кВт могут работать от розетки, а не от отдельной линии из распредкоробки. Маломощные котлы идеально подходят для подключения в квартире, ведь в этом случае электропроводка, как правило, однофазная и делать новую разводку кабеля не всегда является целесообразным решением

Устанавливаем защитную аппаратуру

Когда все вводные провода будут подведены к электрокотлу, необходимо будет дополнительно защитить его автоматическим выключателем и УЗО, установленным в главном щите. Предназначение первого устройства – защита оборудования от короткого замыкания и перегрузки проводки. Подключение электрокотла через УЗО позволит защитить Вас от токов утечки.

Также рекомендуется подключить стабилизатор напряжения, т.к. даже небольшие скачки могут вывести агрегат из строя. О том, что необходимо заземлить электрический котел, думаю, говорить не стоит. Главное требование заключается в том, чтобы заземляющий провод велся напрямую от шины к корпусу оборудования.

Производим пуск

Когда все элементы проводки будут подсоединены, необходимо проверить все места соединения. Оголенных контактов быть не должно, собственно, как и поврежденной изоляции.

Обратите внимание на работоспособность датчиков температуры и давления. Номинальные значения указаны в инструкции, идущей в комплекте

При явных отклонениях лучше вызвать мастера.

Также предоставляем к Вашему вниманию наглядный пример установочных работ:

Видео-инструкция подключения электрического котла своими руками

Предохранительные клапаны

При открытой системе отопления они не используется. Назначение клапана — уберечь котел от повреждений в случае резкого повышения давления. Обычно о клапане забывают или устанавливают модель или группу безопасности с другими характеристиками.

Во время реагирования клапана часть воды вытекает из системы, что обеспечивает сброс давления и защиту. Вставлять трубку для отвода в канализацию не следует, поскольку причина снижения давления не будет ясна. Можно обойтись воронкой. Кстати, нет нужды забрасывать септик в теплоноситель.

Предохранительные клапаны

Воздухоотводчик . Деталь необходимо ставить сразу после монтирования котла, чтобы избежать «завоздушивания». Зачастую его забывают просто открыть. Это свойственно и для настенных вариантов с заводской функцией. К слову, циркуляционный насос тоже проветривается.

Воздушник должен стоять строго вертикально вверх. В случае, когда он начинает протекать, перед ним стоит отсечной клапан, поэтому замена на новый займет пару минут.

Циркуляционный насос. Насос исправно будет работать только при горизонтальном положении оси, и такое положение заметно продлит «жизнь» подшипникам.

Предохранительные клапаны

Механизм желательно защитить от грязи и мусора извне. Отдельно продаются сетчатые фильтры

Радиаторы. Недочеты при подключении панельного радиатора к теплоносителю. Проект радиаторов подразумевает подсоединение подающей трубы к внутреннему парубку, находящемуся почти в центре, и к крайнему — в обратной трубе. Обратный порядок соединения снизит в два раза теплоотдачу радиатора. Кстати, декоративные экраны нарушают теплообмен на 10- 20%.

Грамотный монтаж и верность расчетов мощности помогут создать максимальный комфорт для проживания в загородном доме в любое время года.

Предохранительные клапаны

Закрытый контур с естественной циркуляцией

Насоса нет, но расширительный бак другой – закрытого (мембранного) типа. Конфигурация системы будет такая же, как в предыдущем случае (трубы большого сечения, установленные под уклоном), но некоторых недостатков открытого контура получится избежать:

  • через бак в трубопровод не попадает кислород, т.е. медленнее завоздушивание и развитие коррозии внутренних стенок;
  • не придется регулярно восстанавливать количество теплоносителя в контуре.

При выборе этого типа разводки учитывайте:

  • емкость бачка должна вмещать минимум 10 % объема теплоносителя;
  • на подающей трубе обязательно нужен предохранительный клапан. Когда давление в системе превышает критическое (т.е. более трех атмосфер), клапан сбрасывает излишек теплоносителя;
  • в верхней точке контура устанавливают воздухоотводчик.

Схема обвязки напольного газового котла

Принцип обвязки напольного газового котла мало отличается от схемы подключения настенного теплогенератора, изменяются диаметры трубопроводов. Чаще всего схема усложняется. Котлы имеют более высокую тепловую мощность, к ним часто подключают бойлеры косвенного нагрева, комплексы напольного отопления, калориферы приточной вентиляции.

При многокомпонентной системе лучшим решением является внедрение в схему гидравлического разделителя, коллекторной группы. Гидрострелка разделяет потоки теплоносителя, успешно балансирует между собой элементы системы с разными режимами работы и температурой.

Распределительные коллекторы с балансировочными вентилями улучшают возможности регулирования и балансировки ветвей.

Читайте также:  Схема самодельного индукционного нагревателя