Подключение, монтаж, установка и обвязка твердотопливного котла

Преимущества и недостатки твердотопливного котла

Основным аргументом в пользу котлов на твердом топливе, который приводят мастера, специализирующиеся на отопительном оборудовании, становится доступность горючего и разнообразие его видов. При отсутствии возможности подключения к газовой магистрали котельная, работающая на дровах, угле, торфе, — эффективное и сравнительно недорогое решение.

Потребители отмечают следующие достоинства этого вида техники:

• возможность выбора оптимальной модели с учетом особенностей применяемого топлива, требуемых характеристик;
• энергонезависимость;
• способность стабильно работать в сложных эксплуатационных условиях (в пыльных помещениях, во время проведения строительных или производственных работ);
• отсутствие необходимости в предварительном оформлении разрешительных документов перед установкой котла.

При этом твердотопливные агрегаты требуют регулярной подачи топлива и чистки от золы. Они автономно работают 5‑12 часов, после этого пламя в топке затухает. Устранить этот недостаток можно установкой пиролизного агрегата.

Организованная на базе такой котельной система обогрева требует детальных расчетов, учета действующих требований безопасности при эксплуатации и монтаже. Регулярное техобслуживание — гарантия надежной безаварийной работы установки.

Открытая система с естественной циркуляцией

Такая схема — самая простая среди всех обвязок твердотопливных котлов длительного горения потому, что она состоит из минимального количества элементов. Благодаря этому она является полностью автономной. Недостатки:

1. Невозможно регулировать температуру воды на выходе из теплообменника.
2. Через открытый расширительный бак в теплоноситель может проникать воздух. Это ускоряет коррозию панельных и биметаллических радиаторов, стальных труб и теплообменника.

Этот тип обвязки включает:

1. Котел длительного горения.
2. Подающую линию нагретой воды.
3. Открытый расширительный бачок.
4. Определенное количество радиаторов отопления.
5. Обратную линию подачи воды.

Правила монтажа:

1. Патрубок подачи воды из котла должен находиться ниже радиаторов отопления более чем на 0,5 м. Иначе естественная циркуляция теплоносителя будет неустойчивой.
2. Трубы устанавливают  наклоненными в направлении движения воды. Чтобы сопротивление движению было меньше, рекомендуется использовать большие по диаметру трубы.
3. Расширительный бачок нужно ставить в том месте, высота которого является наибольшей, если сравнивать ее с высотой размещения всех элементов обвязки.
4. Поскольку запорная и регулирующая арматура уменьшает проходное сечение труб (это увеличивает сопротивление жидкости), ее количество должно быть минимальным.

Традиционная схема подключения твердотопливных котлов

Основу практически любой, используемой сегодня автономной системы отопления составляет подключение . Именно эта связка является ключом к безопасности всего отопительного комплекса. Предварительно сделанные тепловые расчеты позволяют беспрепятственно подавать теплоноситель на специальную емкость, которая выполняет аккумулирующие функции. При необходимости, во время остывания основного механимзма, система отопления отбирает из теплового аккумулятора теплоноситель нужной температуры.

Нагревательный прибор с теплоаккумулятором может работать в постоянном рабочем режиме, сохраняя максимально высокий КПД, экономя при этом драгоценное топливо.

Нередко именно с помощью расширительного бака осуществляется регулировка температуры теплоносителя в отопительном контуре. Ниже показана и место теплового аккумулятора во всей единой системе отопления частного дома.

Расширительный бак является обязательным элементом всей системы, на котором базируется горячее водоснабжение. Контур горячего водоснабжения помещается в теплоаккумулятор, где разогретый теплоноситель отдает свое тепло проточной воде, циркулирующей по контуру ГВС. Без расширительного бака невозможно оборудовать подключение теплого пола. Котлы длительного горения вместе с теплоаккумулятором идеально подходят для обустройства отопления по типу «теплые полы». За счет расширительного бака создается необходимая температура теплоносителя, который далее поступает в трубопровод, уложенный на пол. Отопления «теплый пол» в таком виде обладает максимальной эффективностью.

Схемы подключения твердотопливных котлов вместе с расширительным аккумулирующим баком представляют собой комплекс сложного и дорогостоящего оборудования. Несмотря на высокую стоимость подобных схем обогрева, вложенные средства и ваши старания окупятся в скором времени.

Как подключить ваш агрегат к вентиляции и дымоходу

Подключение твердотопливного котла к дымоходу является одной из ключевых задач, от решения которой зависит последующая функциональность не только нагревательного прибора, но и всего отопления. Свой дом, в котором вы хотите иметь комфортный микроклимат и уют, необходимо защитить от вредных продуктов горения.

Для тех, кто хочет сделать дымоход своими руками, существует несколько дельных советов.

• труба дымохода должна иметь диаметр не меньше, чем сечение выходного патрубка;
• когда дымоход имеет прямоугольную форму, а выходной патрубок котла сделан круглой формы, необходимо их сопоставить по площади проходного сечения.
• длина дымохода от первого изгиба не должна превышать двух диаметров трубы. Дымовая труба должна иметь минимальное количество поворотов и изгибов.
• для лучшей тяги горизонтальный участок дымохода по отношению к отопительному котлу располагается под углом в 45 (допускается угол наклона в сторону котла 30 и 15 градусов).

В последнем случае соблюдение угла наклона не обязательно, если отопительный котел оснащен нагнетателем.

На видео можно получить необходимую информацию о том, как монтируется дымоход котла на твердых видах топлива.

Применение дополнительных котлов

В схему обвязки твердотопливного котла можно включить довольно необычный элемент – это электрический котел. Его нельзя назвать обвязкой, это скорее простое дублирующее дополнение. Такие схемы задействуются при отсутствии места под размещение теплоаккумулятора. Электрокотел работает в паре с дровяным агрегатом, автоматически включаясь при фиксации падения температуры в контуре. Преимущества схемы:

• Поддержание стабильной температуры в отоплении;
• Не нужно тратиться на бак – самый простой электрокотел стоит всего несколько тысяч рублей;
• Возможность обогрева при временном отсутствии дров;
• Спокойный ночной сон, так как не нужно выскакивать из теплой постели для заброски следующей порции дров в ненасытную топку.

Есть и недостатки:

Помимо прочего использование резервного электрокотла крайне неэффективно, если в вашем районе случаются частые перебои с электричеством.

• Резервный электрокотел потребляет много электроэнергии, что приводит к удорожанию эксплуатации системы отопления – это не самая выгодная схема;
• Для питания мощного котла потребуется отдельная линия и хорошая электропроводка;
• Особо мощные модели электрокотлов требуют подключения к трехфазной сети.

Поэтому вклад в покупку теплоккумулятора будет более выгодным.

Схема отопления с насосом

Контур с принудительной циркуляцией лишен недостатков гравитационной системы. Длина труб и их диаметр могут быть любыми, нужно только установить мощную помпу.

Инструменты и материалы

Дополнительно потребуются:

• индикатор фазы;
• кусачки;
• стриппер (приспособление для снятия оболочки с жил) или нож.

Из инструментов вам понадобится индикатор фазы.

Нужны такие материалы и изделия:

• медные провода с сечением, соответствующим потребляемому насосом току;
• клеммы типа WAGO или самоизолирующие зажимы;
• диэлектрическая клейкая лента;
• короб для кабеля.

Кроме труб, фитингов и радиаторов, для монтажа контура понадобятся:

1. Мембранный расширительный бак. Из-за создаваемого помпой избыточного давления систему делают закрытой, поэтому вариант для гравитационного отопления не подойдет. Нужен красный мембранный бак – для технической воды. Синий для питьевой стоит дороже.
2. Манометр, воздухоотводчик и предохранительный клапан. Вместе они называются группой безопасности.
3. Трехходовой вентиль с термоголовкой.
4. Фильтр.

Что делать с конденсатом

Чтобы избежать поступления в котловой бак теплоносителя с температурой ниже +50…+55°С, вызывающего образование кислоты на его стенках, вблизи отопителя монтируют смесительный узел.

«Подачу» и «обратку» соединяют перемычкой с 3-ходовым вентилем, управляемым сигналами от термодатчика. При остывании теплоносителя на впуске в агрегат ниже критической температуры клапан поменяет положение, и произойдет подмес горячего потока в холодный.

Инструкция

Систему отопления собирают по следующим правилам:

1. Используют трубы ДУ25, при большой протяженности контура – ДУ32.
2. Горизонтальные участки прокладывают с малым уклоном, необходимым только для дренирования трубопровода, – 2-3 мм/м.
3. Разгонного коллектора не делают.
4. Группу безопасности устанавливают со стороны подающего патрубка котла не далее 0,5 м от него. Между теплогенератором и приборами запрещено размещать запорную арматуру.
5. Насос с фильтром и мембранный расширительный бак подсоединяют к «обратке», чтобы они работали в щадящих условиях при относительно низкой температуре.
6. Помпу размещают между 3-ходовым вентилем и отопителем.

Схема отопления твердотопливным котлом с насосом.

Нужно предусмотреть возможность аварийного сброса избыточного тепла.

Для этого используют:

• ветку с радиаторами в неотапливаемых помещениях (например, в кладовой или на веранде);
• змеевик в котловом баке, подключаемый к водопроводу с одной стороны и канализации – с другой.

Отопление в рассрочку с Termicus!

Уменьши нагрузку на семейный бюджет! Мы предоставляем рассрочку на систему отопления до 1 года.

Наши специалисты помогут вам подобрать нужную комплектацию, рассчитают оптимальную мощность, сделают проект, укомплектуют материалами. Комплексную заявку можно оплачивать в рассрочку, растянув выплаты на срок до одного года.

Это весьма удобно, и позволяет выполнить работы по отоплению вовремя, не растягивая их по мере поступлния средств.

Комплекс работ по акции:

► Проект (Проконсультируем, подберем, предложим варианты)

► Расчет (Выполним теплотехнические и гидравлические расчеты)

► Поставка (Поставим оборудование, согласно проекта, переподберем по существующему проекту)

► Монтаж (Установим, подключим поставленное оборудование, выполним пуск, настройку, выполним обслуживание)

Применение буферной емкости

Схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором не отличается широким распространением. Она довольно громоздкая, но позволяет обеспечить более корректную работу отопления. Ее преимущества:

• Стабилизация температуры в системе за счет повышенного объема воды в контуре;
• Возможность снижения количества подходов для закладки горючего в топку котла за счет аккумуляции избыточного количества тепла в баке-аккумуляторе;
• Возможность аккумуляции явно лишних избытков тепловой энергии при использовании слишком мощного котла или избыточной закладки дров.

Схема с теплоаккумулятором имеет один недостаток – необходимо выделить место под само устройство. Объем используемой емкости достигает нескольких сотен литров, поэтому для размещения бака понадобится свободное пространство.

Существует множество схем подключения буферных емкостей. Самые простые из них подразумевают применение одного и того же теплоносителя в котле и в отопительной системе. Более эффективная схема – с применением трехходового клапана с термостатом, чем обеспечивается более равномерный и экономный расход тепловой энергии из буферной емкости.

Также применяются схемы с двумя контурами. В этом случае теплоаккумуляторы систем отопления оснащаются теплообменниками, подключаемыми к твердотопливным котлам. Теплообменники нагревают воду в баке, которая является теплоносителем контура отопления. Этот вариант отличается своей экономичностью и более равномерным нагревом.

Данная схема с буферной емкостью является щадящей для твердотопливных котлов, которые не рассчитаны на большое давление в отоплении. А в этом случае теплоносители будут разделены, давление в баке и в радиаторах никак не повлияет на давление в самом котле и теплообменнике.

Использование одноконтурного твердотопливного котла часто вынуждает искать схемы организации горячего водоснабжения. Для этих целей можно приспособить накопительный или проточный водонагреватель. Также возможно применение более продвинутого бака-теплоаккумулятора со встроенным змеевиком контура ГВС. Такая схема обвязки станет оптимальным и выгодным решением, так как решит проблему с горячим водоснабжением.

Установка котла на кухне

Кухонное помещение часто является наиболее оптимальным вариантом для монтажа газового котла.

Это связано со следующими моментами:

1. Помещение отвечает всем требованиям и критериям пожарной безопасности.
2. На кухнях всегда имеется окно, а иногда их несколько. В окне предусмотрена форточка, с помощью которой тоже можно эффективно проветривать помещение.
3. На кухне всегда имеется качественная вентиляция.
4. Стены на кухне делают из трудновоспламеняемых материалов и часто отделывают кафельной плиткой.

Выводы

Вне зависимости от разновидности котла для его самостоятельного монтажа необходимо иметь определённые знания и навыки, а также придерживаться всех требований СНиПов и норм противопожарной безопасности.

Особенности твердотопливных котлов

В отличие от оборудования на жидком или газообразном топливе, в твердотопливных котлах нет возможности регулировать подачу топлива в процессе горения, а значит изменять температуру теплоносителя

Рабочая температура находится в пределах 60-90 °С, что делает чрезвычайно важной правильность подключения оборудования

При эксплуатации твердотопливной системы отопления на низких температурах велика вероятность появления конденсата при точке росы на уровне 55 °С. Из-за этого увеличивается количество сажи и дегтя в дымоходе и теплообменнике, что является причиной снижения эффективности работы котла и требует боле частого обслуживания.

Многими производителями рекомендуется для накопления тепла использовать буферную емкость, сжигая топливо в оптимальном режиме.

Закрытая система с естественной циркуляцией

В данной схеме основой является разность плотности горячей и холодной воды, как и в предыдущем варианте. Тут контур имеет достаточно простое строение, благодаря чему, монтаж осуществляется быстро и его стоимость не будет слишком высокой. Если в открытой системе, предохранительный бак остается открытым, то тут он полностью закрыт. А значит, кислород не имеет никакого контакта с теплоносителем, за счет чего снижает риск развития коррозии системы, а это существенно продлит срок службы всех устройств.

В данной схеме есть ряд основных элементов:

• котел;
• расширительный бак;
• мембранный бак;
• группа безопасности.

О последних устройствах стоит сказать более подробно. Такая группа, как видно из названия, обеспечивает безопасную эксплуатацию. В нее входит манометр, который контролирует давление внутри котла, и предохранительный клапан, сбрасывающий давление. Если в системе произойдут какие-либо сбои, то такие устройства не позволят возникнуть побочным эффектам.

КПД системы зависит от теплоизоляции труб для отопления, то есть, чем надежнее они защищены специальными материалами, тем меньше тепла будет рассеиваться. Но стоит знать, что в схеме закрытого типа с естественной циркуляцией нет возможности контролировать температуру теплоносителя на выходе (как и в предыдущем случае). Это приводит к снижению эффективности обогрева. Именно поэтому специалисты рекомендуют проводить дополнительную теплоизоляцию труб, чтобы суметь максимально сохранить тепло.

Взвешивая все за и против, становится понятным, что такая система может быть эффективной в доме, если учесть все нюансы естественной циркуляции воды. А значит, она вполне может подойти для дома, в котором планируется жить круглый год.

Как подобрать трубы для надежной котельной обвязки?

Обвязка твердо топливного котла — какой трубой лучше выполнять? Данный элемент является основой всей системы, которая будет выполняться в дальнейшем. Именно к подбору этого материала стоит отнестись внимательно и обдуманно.

Грамотная обвязка котла регулирует температуру

Современный рынок готов предложить широкий ассортимент труб. Каждый вид обладает своими личными характеристиками, особенностями и эксплуатационными качествами:

• труба медная;
• труба полипропиленовая.

Если речь идет об обвязке котла с помощью последнего варианта, надо сразу отметить спектр преимуществ:

1. Простота установки. Такие трубы очень оперативно и легко монтируются, а для их соединения потребуется только паяльник. На весь процесс уйдет максимум неделя.
2. Устойчивость к сильному перегреванию. В трубах используется специальный продуманный каркас из качественной армированной тонкой сетки.
3. Заниженная теплопроводность. Трубы способны сохранить набранную за счет подогрева максимальную полученную температуру теплоносителя при его транспортировке по схеме.
4. Передвижение самого теплоносителя. Гладкость труб, а также максимальная устойчивость к образованию нежелательного солевого налета дает возможность сохранять стабильный высокий показатель скорости постоянного передвижения теплоносителя в течение всего длительного срока активной эксплуатации.

Тепловая обвязка

Схема №2

Практически аналогична первой схеме, главное отличие — добавлен бойлер косвенного нагрева. Загрузка бойлера происходит до трехходового клапана, т. е. между клапаном и котлом не требуется насос для загрузки бойлера.

Часто люди все-таки врезают в это место насос по той простой причине, что со змеевика бойлера будет возвращаться холодный теплоноситель, тем самым заставляя котел конденсировать. Однако, если мощность змеевика бойлера косвенного нагрева подобрана верно, то по мере роста температуры внутри змеевика бойлера его мощность будет падать, а значит, и разность температур на входе и выходе бойлера будет уменьшаться, это не позволит образовываться конденсату в котле.

Эта схема подключения твердотопливного котла обладает рядом преимуществ. Первое — возможность организовать приоритет нагрева бойлера путем отключения насоса. В этом случае вся мощность котла направляется на нагрев бойлера, ускоряя его нагрев.

Кроме того, в этой схеме можно организовать следующую логику работы. Допустим, вы греете бойлер, но одновременно идет активный водоразбор — в этом случае бойлер может греться достаточно долго, и правильным решением будет включение насоса. Теперь мощность котла будет расходоваться и на нагрев бойлера, и на поддержание температуры в системе отопления. Таким образом организуется максимально правильная и эффективная работа системы.

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.

Инструкция по установке

Для естественной циркуляции необходимо соблюдать уклон труб с верхней точки

Решив сделать отопление в частном доме своими руками, котел на твердом топливе нужно правильно установить. Основным принципом работы агрегата является перепад высот между нижней и верхней частью водяного контура. Кроме этого необходима высокая труба для создания хорошей тяги. Если дом имеет ленточный фундамент, для размещения оборудования целесообразно использовать цокольный уровень. Если такой возможности нет, придется его ставить на первом этаже. Чтобы обеспечить хорошую циркуляцию теплоносителя, потребуется установить небольшой центробежный насос.

Перед тем как начать монтажные работы, необходимо подготовить помещение к установке котла.

Последовательность работы следующая:

1. Вынести все горючие объекты.
2. Сделать из бетона прочное основание для прибора.
3. Закрыть деревянные изделия листами железа или асбестоцемента.
4. Обустроить производительную вентиляцию. Необходимо предусмотреть вероятность отключения электричества и сделать приточно-вытяжную систему, работающую на естественной тяге.