Котлы, работающие на твердом топливе (дрова, уголь, торф и т. д.), обычно используются для отопления частных домов, к которым не подведен магистральный газ. Установка таких систем, в силу опасности процесса открытого горения, требует соблюдения некоторых несложных правил, которые позволяют обеспечить надежную защиту от возникновения пожара.

В этой статье мы опишем основные требования к помещению для твердотопливного котла и последовательность его подключения к отопительной и дымоходной магистрали.

Твердотопливный котел – это теплоагрегат с камерой сгорания открытого типа. Понятно, что и вся остальная схема подключения оборудования отопления должна быть разработана с учетом требований к открытым системам:

• Выход для продуктов сгорания котла необходимо подключить к дымоходу с естественной тягой;
• В верхней точке отопительного контура нужно обязательно установить расширительный бачок, обеспечивающий контакт теплоносителя с атмосферой;
• Работать такая система может только на воде.

В последнее время среди владельцев загородной недвижимости гораздо большей популярностью стали пользоваться системы отопления закрытого типа. Однако подключение твердотопливного котла к закрытым системам категорически запрещено. Дело в том, что при нагревании воды происходит серьезное увеличение ее объема и давления.

В газовых моделях котлов для предотвращения неконтролируемого расширения теплоносителя имеется терморегулятор, который мгновенно отключает горелку в опасной ситуации. Процесс горения в камере твердотопливного котла гораздо более инерционен: даже после полного перекрытия подачи кислорода в топку (для этого также нужно подключить терморегулятор) температура воды в отопительном контуре может расти еще достаточно долгое время. Это обусловлено большей теплоемкостью дерева по сравнению с газом. Так что при сильном перегреве излишки воды в открытой системе просто выльются через отводящую трубку расширительного бачка. Если же применяется закрытая схема, избыточное давление в трубах может привести к их разрыву.

Где можно устанавливать котел на твердом топливе

Для размещения котлов с открытой топкой, в том числе и твердотопливных, необходимо обустраивать отдельное помещение – котельную.

Чаще всего для нее выделяют место в подвале или на цокольном этаже. В отличие от систем газового отопления, монтаж твердотопливного котла можно производить самостоятельно, без согласования с надзорными службами. Тем не менее, установка подобного оборудования должна выполняться в полном соответствии с требованиями, которые приведены в строительных нормах и правилах:

Основные этапы установки твердотопливного котла

Схема подключения твердотопливного котла включает в себя сам теплоагрегат, трубы и радиаторы отопления, расширительный бачок, циркуляционный насос, теплоаккумулятор и элементы автоматики: предохранительный и воздушный клапан, терморегулятор, манометр. Установка котла и необходимые подключения периферийного оборудования производятся в следующем порядке:

После выполнения всех указанных операций можно приступать к запуску твердотопливного котла. Для этого нужно разжечь топливо, а через 10–15 минут закрыть растопочную заслонку. При достижении температуры 80–85 °С рекомендуется установить терморегулятор на необходимый уровень подачи тепла. Теперь достаточно в нужные моменты подкладывать дрова в топку, и комфортный климат в доме будет обеспечен.

Рекомендации по безопасному и эффективному использованию твердотопливного котла

В отличие от газовых котлов, при эксплуатации их твердотопливного аналога часть продуктов сгорания остаются в топке. Их необходимо периодически удалять, а также проводить другие мероприятия по повышению эффективности процесса горения:

Твердотопливный котел и закрытая система отопления

Как мы уже отмечали, установка обычного твердотопливного котла в систему отопления закрытого типа запрещается.

Существуют специальные модели котлов, схема исполнения которых предусматривает увеличенную прочность, устойчивость к повышенному давлению и наличие встроенной емкости для удаления избытка жидкости.

Прежде чем такой котел будет допущен к установке, он должен пройти серию испытаний, правильно провести которые могут только специалисты. Поэтому самостоятельно принимать решение об использовании твердотопливных тепловых агрегатов в закрытых системах не стоит, даже если сделать это рекомендуют опытные установщики, которые утверждают, что уже внедрили на других объектах не один десяток подобных решений.

Единственный возможный способ совместить данное оборудование – это использовать теплообменник, который позволяет разделить систему на два контура: открытый, с котлом и расширительным баком, и закрытый, включающий радиаторы и закрытый мембранный бачок.

Содержание

1. Что такое обвязка, ее задачи и виды
2. Обвязка по схеме с естественной циркуляцией
3. Система отопления с принудительной циркуляцией
4. Обвязка с использованием резервного котла

Введение

Система отопления, помимо твердотопливного котла, содержит в себе еще множество элементов. Правильно подключить и настроить все элементы этой системы не простая задача. В данной статье мы разберем различные схемы подключения, взвесим достоинства и недостатки каждой из них, разберем различные нюансы и тонкости. Надеюсь, данная статья поможет вам безопасно и эффективно обвязать твердотопливный котел своими руками.

Что такое обвязка, ее задачи и виды

Итак, что же такое обвязка? Так называют процесс наиболее эффективного и безопасного подключения котла на твердом топливе к системе отопления дома.

Для продления срока службы и обеспечения безопасной работы твердотопливного котла, необходимо контролировать такие параметры как давление и температура во избежании перегрева. Стальные теплообменники помимо всего прочего чувствительны к температуре теплоносителя в обратной линии, которая должна быть не ниже 50-65 градусов Цельсия. Использование более холодной воды в обратной линии чревато, выпадением конденсата, что сокращает срок службы теплообменника.

Итак, как обвязать правильно твердотопливный котел? Существуют несколько основных схем:

• с естественной циркуляцией;
• с принудительной циркуляцией;
• с использованием резервного источника отопления.

Фото 1: Обвязка твердотопливного котла и запасного электрокотла

Давайте поподробнее остановимся на каждой из них, определим перечень устройств, необходимых для организации каждой из схем, а также плюсы и минусы присущие этим схемам.

Вернуться к оглавлению

Обвязка по схеме с естественной циркуляцией

Самый простой способ это обвязка твердотопливного котла отопления – схема с естественной циркуляцией. Она не требует наличия электропитания. Циркуляция воды осуществляется посредством силы гравитации. Именно поэтому ее еще называют гравитационной.

Фото 2: Схема обвязки гравитационного типа

Твердотопливный котел располагается в самой нижней точке контура, а отопительный прибор (например радиатор) – в верхней. Котел нагревает воду которая по трубам поднимается до радиатора, где отдает часть своего тепла помещению и при этом охлаждается. Остывший теплоноситель спускается вниз и круг замыкается. Удельный вес охлажденного теплоносителя больше чем горячего, поэтому он стремится вниз. Таким образом появляется напор и осуществляется круговорот воды в системе отопления.

Чем больше различаются температуры в прямой и обратной линии тем выше скорость движения воды по контуру. Но к сожалению большой разницы сложно добиться так как в подающей и обратной линиях температуры ограничены , а также безопасными условиями его эксплуатации. Поэтому для обеспечения лучшей циркуляции применяются трубы большего диаметра.

Для защиты от перегрева используется специальный контур, который обеспечивает обращение теплоносителя и потребления тепла в любом случае.

Защиту от образования избыточного давления обеспечивает расширительный бак. Их существует два вида: открытого и мембранного типа. Недостаток применения открытых баков в том, что вода в нем обогащается кислородом, что в свою очередь вызывает коррозию стальных частей твердотопливного котла. Именно поэтому, чаще всего открытые баки применяются совместно с чугунными котлами и радиаторами. При использовании мембранного бака, появляется необходимость подключения дополнительного оборудования, такого как: воздухоотводчик, сбросной клапан и манометр для контроля за давлением.

Фото 3: Самостоятельная обвязка твердотопливного котла

Для обеспечения горячего водоснабжения, применяется нагревательный бак. По соображениям безопасности, на выходе из него горячей воды он должен быть оборудован термостатическим смесителем. Функция смесителя заключается в доведении температуры воды до исключающих ожоги значений. Требования к расположению нагревателя такие же как и к другим отопительным приборам – т.е. выше уровня твердотопливного котла.

Основными достоинствам такой схемы являются простота ее конструкции и энергонезависимость. Основным минусом является то, что во время холодного старта, пока вся вода в контуре полностью не прогреется, температура в обратной линии будет ниже допустимой. Это негативно сказывается на сроке службы, к примеру, . Также к недостаткам стоит отнести плохую управляемость и низкую энергоэффективность.

Вернуться к оглавлению

Система отопления с принудительной циркуляцией

Круговорот теплоносителя осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Это позволяет решить проблему низкой температуры в обратной линии, путем добавления в нее горячей воды из линии подачи. Также достигаются более комфортные условия отопления, благодаря возможности регулировки температуры в отопительных приборах. Однако есть и существенные минусы:

• Повышается вероятность перегрева, если отопительные приборы в помещении настроены на низкое потребление тепла.
• При отсутствии электропитания, циркуляционный насос уже не сможет выполнять свою функцию, а следовательно движение теплоносителя прекратится. Это также может привести к перегреву.

К примеру, чтобы снизить риск аварийного повышения температуры в системе отопления, снабжаются внешними или встроенными аварийными теплообменниками.

Включение в схему обвязки баков-аккумуляторов позволяет накапливать излишнее тепло и по мере необходимости отдавать его в систему отопления. Это позволяет решить несколько проблем:

• В случае низкого потребления тепла, излишки горячего теплоносителя накапливаются для последующего использования.
• При низком потреблении тепла, твердотопливный котел все равно работает на номинальной мощности.
• Позволяет использовать устройства большей мощности.

На рисунке представлена обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором и циркуляционного насоса:

Фото 4: Обвязка по схеме с принудительной циркуляцией

Многих владельцев частных домов, проектирующих систему отопления, интересует вопрос, возможна ли обвязка твердотопливного котла полипропиленом? Использование полипропиленовых труб накладывает определенные требование на температуру теплоносителя. Специалисты советуют при использовании труб из полипропилена в системе отопления, первые 1-1.5 метра подающей линии выполнять из металла, а также использовать больший диаметр труб и термостатический клапан. Естественно следует всячески избегать перегрева твердотопливного котла.

Выполняя обвязку подобного типа, следует учитывать, что стоимость дополнительно оборудования может быть равна и даже превышать стоимость самого твердотопливного отопительного устройства. Это не подходит тем, кто решил купить ТТ котел для отопления дома, ориентируясь на его сравнительно низкую цену.

Твердотопливные котлы в настоящее время используются для отопления дома нередко. Их эффективная работа, простая конструкция и доступность топлива сделали свое дело – котлы до сих пор популярны. Но многих потребителей сегодня интересует один очень важный вопрос: какая схема подключения твердотопливного котла лучше? Не все могут сразу понять, в чем суть поставленного вопроса, ведь, подключая котел к системе отопления, он просто подсоединяется двумя патрубками к двум контурам: подачи и обратки теплоносителя. Все правильно, но не все так просто, как может показаться на первый взгляд. Давайте разбираться.

Схемы обвязки

Начнем с того, что в конструкции твердотопливных котлов никогда не устанавливают дополнительные функциональные приборы и оборудование. В них нет ни циркуляционного насоса, ни расширительного бачка, ни блока автоматики. Все эти устройства необходимо устанавливать вне агрегата со стороны отопительной системы.

Поэтому самая простая схема обвязки и подключения твердотопливного котла – это простое соединение его патрубков с трубами отопительной системы дома. Обратите внимание на рисунок ниже, и вы сразу поймете, о чем идет речь.

Простая схема подключения

Как видите, в этой схеме установлены все необходимые приборы и устройства, которые способствуют эффективной и рациональной работе отопления в целом. И сам твердотопливный котел в ней занимает основное место. Кстати, когда встает задача монтажа твердотопливного котла своими руками, то именно эта схема, как самая простая, выбирается потребителем сразу.

Сложные схемы

Но давайте будем отталкиваться от работы твердотопливного котла, от его функциональности. Необходимо отметить, что производители этого вида отопительного оборудования всегда в инструкциях делают одну очень важную пометку. Агрегат будет работать эффективно и долго лишь в том случае, если теплоноситель на входе в прибор будет иметь температуру не меньше +60°С. Почему это так важно?

• Этим избегается большой перепад температур в теплообменнике, что увеличивает срок его эксплуатации. Это первое.
• Второе – таким образом можно предупредить появление процесса конденсации влажных паров внутри камеры сгорания топлива. А, значит, на стенках топки и внутри дымохода осаждающаяся на них сажа не превратиться в деготь.

Что нужно сделать, чтобы этих неблагоприятных факторов не образовалось? Вариант один – установить смесительный узел. Конечно, это громко сказано, просто необходимо около котла установить перемычку, соединяющую подающий контур системы отопления с обраткой. Если посмотреть первый рисунок, то эта трубная перемычка будет установлена между циркуляционным насосом и расширительным баком и направлена вверх до подающего контура.

Принципиальная схема подключения

Схема будет работать в обычном режиме. Но как только температура внутри обратки станет ниже +60°С, можно открыть перемычку и добавить в обратный контур небольшой объем горячего теплоносителя, тем самым, выравнивая температуру до необходимой.

И еще одна схема подключения котла на твердом топливе. Чтобы добиться полного соответствия мощности отопительного агрегата этого типа, необходимо все время подбрасывать дрова в топку прибора. И чем чаще вы это делаете, тем интенсивнее он работает. Во всяком случае, таким способом вы добиваетесь полного соответствия поддержания необходимого температурного режима внутри помещений здания.

Способ не самый удобный, потому что он вас прочно привязывает к отопительному агрегату. Что можно предложить, чтобы избежать таких неудобств? Для этого можно установить в схему обвязки буферный резервуар. С его помощью вся система отопления разделяется на две части. Резервуар отсекает твердотопливный котел от радиаторной системы отопления.

• Во-первых, буферный резервуар – это своеобразный аккумулятор, в котором будет скапливаться теплоноситель с высокой тепловой энергией.
• Во-вторых, на пике работы самого твердотопливного котла вода в резервуаре будет отбирать излишки температуры из теплоносителя.
• В-третьих, при снижении работы агрегата все будет происходить наоборот. Вода будет отдавать свое тепло остывающему теплоносителю.

На рисунке снизу показана эта схема обвязки и монтажа твердотопливного котла. Скажем прямо, не самая простая схема, требующая внимательного подхода к реализации проводимых монтажных работ.

Схема обвязки с буферной емкостью

Все специалисты в один голос утверждают, что твердотопливные котлы – это отопительное оборудование, которое плохо поддается управлению. Добиться оптимизации температурного режима с ними очень сложно. То он работает по максимуму, поднимая температуру до +100°С, то снижается до минимума. И данная периодичность может происходить несколько раз за короткий промежуток времени.

Чтобы этого избежать, необходимо в процессе установки твердотопливного котла предусмотреть еще один смесительный узел, который будет работать на понижение температуры теплоносителя. Возьмем за основу рисунок выше, в котором сделаем одно добавление. А точнее сказать, установим еще одну трубную перемычку. Она будет установлена после буферной емкости перед радиаторами отопления, и соединять между собой обратку и подающий контур.

Трубная развязка по контурам

Устройство аварийного контура

Решая проблему перегревания теплоносителя, все производители твердотопливных котлов подходят к данной проблеме по-разному. Но принцип охлаждения у всех один – подача холодной воды в теплообменник из водопроводной сети дома. Вот некоторые решения данного вопроса:

• В топке устанавливается рядом с основным теплообменником дополнительный, который соединен с одной стороны с водопроводом, с другой с канализацией. Соприкосновение двух приборов дает возможность снизить температуру теплоносителя в основном теплообменнике.
• Установка небольшого теплообменника внутри основного. Подключение производится по той же схеме. По сути, малый прибор можно отнести к категории «запорной арматуры».
• Производится простое подключение теплообменника к водопроводным и канализационным сетям. Для этого в конструкции отопительного агрегата устанавливается четырехходовой клапан и встраиваемый датчик, который контролирует температуру теплоносителя внутри теплообменника. При повышении температуры до критической клапан просто впускает холодную воду из водопровода прямо внутрь теплообменного прибора. Происходит смешивание двух типов воды с разными температурами. В теплообменнике есть и выходной патрубок, который сбрасывает часть теплоносителя в канализацию. Скажем прямо, сомнительная схема, но такие твердотопливные котлы выпускаются.

Внимание! Есть еще один очень важный момент, который касается процесса установки котлов на твердом топливе. Встроенный в систему отопления циркуляционный насос при отключении создает ситуацию, при которой теплоноситель начинает закипать. А так как отключение электроэнергии в загородных поселках – дело обычное, то данная ситуация становится проблемной. Поэтому рекомендуем устанавливать около насоса байпас, который будет переключать отопление в режим естественной циркуляции горячей воды.

Вот такие схемы сегодня используются. Именно их разбор отвечает на вопрос, как подключить твердотопливный котел правильно? Все предлагаемые схемы не очень сложные, они требуют от производителя монтажных работ особого внимание. Здесь важно правильно провести подключение каждого прибора в соответствии с его прямым назначением.

Установка байпаса

Кстати, в такие схемы часто вставляют дополнительные агрегаты. К примеру, для поддержания беспрерывности нагрева теплоносителя. В системе будет не один котел, а два. Чаще всего устанавливаются электрический и твердотопливный прибор, поэтому схема подключения электрокотла к твердотопливному котлу производится параллельным способом. Это важный момент.

Заключение

Из статьи вы смогли убедиться в том, что установка твердотопливного котла своими руками и его правильное подключение зависят от тех целей, которые вы ставите перед отоплением. Схем немало, выбор за вами, но при этом обязательно учитывайте наши рекомендации. Лучше пусть она будет посложнее, зато всю систему будет проще эксплуатировать.

Содержание

Отопительные агрегаты, работающие на различных видах твердого топлива, в эксплуатации существенно отличаются от электрического, газового и жидкотопливного теплогенератора. В связи с этим подключение твердотопливного котла имеет ряд особенностей. Рассмотрим, как правильно установить агрегат для обогрева, чтобы его работа была эффективна и безопасна, а также как монтируется система отопления с двумя котлами.

Твердотопливный котел в системе отопления

Особенности твердотопливных котлов

Отличие твёрдотопливного теплогенератора от котлов, работающих на других энергоносителях, базируется на особенностях горения древесины, угля и иных видов твердого топлива.

1. Инерционность . Твердое топливо, разгоревшееся в камере сгорания, невозможно резко затушить, поэтому всегда сохраняется риск перегрева теплоносителя. Вскипание воды в рубашке котла ведет к скачкообразному повышению давления в системе и ее разгерметизации. Чтобы избежать аварийной ситуации в обвязку твердотопливного котла в обязательном порядке включают автоматический клапан, предназначенный для сброса давления.

По причине инерционности сложнее управлять нагревом теплоносителя – после срабатывания термостата задвижка перекрывается, уменьшая поток воздуха в камеру сгорания, но какое-то время горение продолжается в прежнем режиме и температура жидкости в контуре успевает подняться еще как минимум на 2-3 градуса прежде чем стабилизироваться.

Внимание! Такого недостатка, как высокая инерционность, лишен пеллетный котёл, поскольку конструкцией предусмотрена подача топлива в камеру сгорания мелкими порциями. Прекращение подачи ведет к быстрому угасанию пламени.

2. Конденсация влаги в топливнике . Конденсат образуется в случае, если в водяную рубашку агрегата поступает сильно остывший теплоноситель с температурой ниже 50 градусов. Выпадение конденсата чревато быстрой коррозией металла, из которого изготовлены стенки камеры сгорания, поскольку эта влага представляет собой агрессивную среду. Кроме того, конденсат, смешанный с пеплом, образует клейкую субстанцию, которую трудно счистить с внутренней поверхности топки.

Схема подключения твердотопливного котла должна включать смесительный узел, благодаря которому в остывший теплоноситель обратки подмешивается нагретая котлом жидкость.

Внимание! Чугунный котел, работающий на твёрдом топливе, устойчив к коррозии и не боится конденсата. Тем не менее, в обвязку такого агрегата также добавляют смесительный узел, поскольку поступление остывшего теплоносителя в водяную рубашку раскаленного котла может привести к разрушению чугуна по причине температурного шока.

Базовые принципы подключения твердотопливного агрегата

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

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

Важно! Между патрубком и группой безопасности запрещается устанавливать циркуляционный насос, запорную арматуру.

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

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

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

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

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

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

Подключение твердотопливной установки с гидрострелой

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

Как удешевить обвязку

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

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

Обвязка с теплоаккумулятором

Чтобы твердотопливный агрегат работал в оптимальном режиме и его КПД приближался к паспортным значениям, необходимо использовать буферную емкость, которая служит аккумулятором излишков тепловой энергии, остающихся после нагревания теплоносителя в отопительном контуре до рабочих температур.

Если котел на дровах или угле работает без теплоаккумулятора, тягу приходится уменьшать, чтобы дрова не горели слишком жарко и теплоноситель не перегревался. Но из-за недостатка кислорода образуется повышенное количество угарного газа, который попадает в атмосферу. В передовых европейских странах по этой причине запрещается эксплуатировать твердотопливные обогреватели без монтажа буферной емкости.

Установка теплоаккумулятора имеет и еще одно преимущество: топливо, сгорающее при оптимальной подаче кислорода, отдает максимум тепловой энергии, и ее излишки не улетают в дымовую трубу, а накапливаются в буферной емкости. Это позволяет поддерживать высокую температуру теплоносителя в контуре отопления в течение нескольких часов после прогорания закладки топлива.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором предусматривает подсоединение буферной емкости следующим образом:

Схема обвязки теплоаккаумлятора с твердотопливным котлом

Чтобы управлять температурой теплоносителя, который подается в радиаторы, предусмотрена установка второго и второго циркуляционного насоса на линии подачи после подключенного к системе бака-теплоаккумулятора.

Время остывания теплоносителя в системе с теплоаккумулятором после затухания котла зависит от объема резервуара и температуры нагрева. Для частного дома площадью 150-200 кв. м требуется буферная емкость объемом от 1 куб. м. Можно приобрести готовый теплоаккумулятор подходящего объема или изготовить его самостоятельно – он представляет собой прямоугольную или цилиндрическую емкость из стального листа, снабженную надежной теплоизоляцией.

Важно! Установка теплоаккумулятора должна быть предусмотрена на этапе разработки проекта отопительной системы. Чтобы котёл мог одновременно нагревать воду в контуре отопления, системе ГВС и в , его мощность должна вдвое превышать расчетную.

Установка с электрическим или газовым агрегатом

В одну систему отопления можно установить два теплогенератора, основной из которых является твердотопливным агрегатом, а дополнительный – котлом, работающим на газе или электричестве. Такой вариант удобен тем, что на ночь можно включать котел, функционирующий в автоматическом режиме. Газ в баллонах неудобно использовать в качестве основного энергоносителя из-за необходимости заботиться о регулярных поставках топлива. Электричество – самый дорогой энергоноситель и выгоднее всего эксплуатировать такой котельный агрегат только по ночам, если в регионе действует система дешевых ночных тарифов.

Как подключить твердотопливный и газовый котлы в одну систему для отопления большого дома? Самый простой вариант – подсоединение двух теплогенераторов параллельно через теплоаккумулятор, который будет дополнительно выполнять функцию гидравлического разделителя.

Газовый котел функционирует в режиме ожидания, пока вода буферной емкости нагревается твердотопливным агрегатом. После прогорания топлива теплоноситель начинает остывать, и как только термодатчик передает соответствующий сигнал контроллеру газового агрегата, тот автоматически включается. При новом запуске твердотопливного теплогенератора происходит обратный процесс – нагрев теплоносителя выше определенной температуры приводит к отключению газовой горелки.

Систему с электрическим котлом в домах большой площади монтируют по аналогичному принципу. Но для небольших частных домов актуален более простой и дешевый вариант подключения ТТ и электрокотла(см. схему).

Схема подключения твердотопливного котла и электрокотла

Котельные агрегаты подсоединяются параллельно с установкой обратных клапанов на каждом выходе. Электрический котел снабжен встроенным циркуляционным насосом, который невозможно отключить, поэтому для твердотопливного теплогенератора необходимо подобрать более мощный насос, чтобы ТТ котел имел преимущество перед электрическим при совместном функционировании.

Система дополняется :

• термостатом, который отключает циркуляционный насос ТТ котла при остывании теплоносителя;
• комнатным датчиком температуры, который включает электрический котел, когда температура в помещении падает после прогорания топлива в ТТ агрегате.

Метод первичных и вторичных колец

Как подключить два котла в одну систему, используя минимальное количество электроники? Применение метода первичных и вторичных колец циркуляции позволяет выполнить совместную обвязку ТТ агрегата и электрокотла. Гидравлическое разделение потоков осуществляется без установки гидрострелки.

Вариант подлючения двух видов котлов к одной системе отопления

Оба котла, бойлер ГВС, а также все отопительные контуры, подключаются и подающим и обратным трубопроводом к единому циркуляционному кольцу – они является первичным. Минимальный перепад давлений обеспечивается за счет небольшого расстояния между каждой парой подключения (не более 300 мм). Напор насоса, установленного на главном контуре, обеспечивает движение теплоносителя по первичному кольцу, при этом на интенсивность потока не влияют насосы вторичных контуров (к которым подсоединены потребители тепла).

Чтобы система исправно функционировала, требуется выполнить сложные гидравлические расчеты и подобрать оптимальный диаметр трубопроводов для всех контуров. Также важно рассчитать производительность насосов. Реальная производительность насосного агрегата на главном контуре должен превышать расход теплоносителя на самом «объемном» вторичном контуре. Оба котла оснащаются отключающими термостатами, чтобы они могли работать, замещая друг друга.

Заключение

Перед тем как приступать к самостоятельному монтажу обвязки твердотопливного котла, рекомендуется обратиться к профессионалам, которые выполнят грамотный расчет системы и дадут консультацию по грамотному расположению ее элементов. Схема подключения должна обеспечивать безопасное функционирование твердотопливного котла и создавать оптимальные условия для эффективного расход топлива.

Твердотопливные котлы не теряют своей актуальности и популярности. Даже при условии наличия магистрального газа и электричества часто твердое топливо оказывается эффективнее или экономически выгоднее для отопления дома. Для его использования полезно ознакомиться, как выполняется обвязка твердотопливного котла отопления, схема, которая будет лучше работать в доме.

Способы подключения котла к контуру отопления

Состав оборудования и обвязка котла напрямую зависит от выбранного типа контура отопления, способа циркуляции теплоносителя и степени автоматизации процесса, такой как тонкая настройка климата или же простая регулировка нагрева теплоносителя.

Задача всего комплекса обвязки:

• Обеспечить равномерное распределение тепла по контуру отопления.
• Обезопасить людей и оборудования от любых внештатных и аварийных ситуаций, минимизация последствий в результате поломки.
• Снижение влияния периодичности в работе твердотопливного котла, так как основная мощность выдается только после розжига очередной закладки топлива, тогда как с его прогоранием теплоотдача снижается.

Автоматика

В первую очередь нужно обеспечить беспроблемную работу самого котла. Чтобы контролировать процесс горения топлива (дров, угля или паллет), достаточно взять под контроль подачу свежего воздуха к топке. С твердотопливными котлами это означает использование в обвязке блоков автоматизации на основе контроллера, термостата и нагнетающего вентилятора.

В самом простом варианте автоматизировать работу котла поможет регулятор тяги. Простое конструктивное решение, в котором учувствует энергонезависимый термостат. В зависимости от температуры исходящих газов или теплоносителя в теплообменнике регулятор тяги меняет степень натяжения цепочки, соединенной с шибером, изменяя тем самым уровень подачи воздуха в камеру сгорания.

Для полноценного управления и автоматизации не обойтись без включения в обвязку контроллера, способного задавать оптимальный режим работы твердотопливного агрегата. Он опирается на данные о нескольких термодатчиков и управляет вентилятором, подающим воздух в топку. Комплект управления твердотопливным котлом обойдется в среднем в $25-45 и обеспечит:

• Регулировку активности горения топлива в зависимости от температуры теплоносителя.
• Экономию топлива, избегая бессмысленного прогорания и выброса тепла в трубу.
• Повышение безопасности котла за счет установки принудительной тяги и контроля отвода продуктов горения.
• Автоматическое выключение котла при перегреве воды в теплообменнике, не допуская разрыва или других серьезных последствий.

Однако блок автоматики одновременно делает твердотопливный котел энергозависимым, потому для безостановочной и качественной работы придется обзавестись мощным источником бесперебойного питания (ИБП).

Состав обязательной обвязки

Группа безопасности

Подразумевается стандартный набор оборудования, включающий в себя:

• подрывной защитный клапан;
• автоматический воздухоотводчик;
• манометр.

Желательно группу безопасности приобретать в готовом виде, подобрав элементы в строгом соответствии с проектом отопления и характеристиками твердотопливного котла. В указанной компоновке группа безопасности востребована в первую очередь в закрытых системах отопления, где поддерживается стабильно повышенное давление теплоносителя. О том, как выбрать группу безопасности, рассказано в этой статье .

Устанавливается группа в обвязку только с соблюдением четырех основных правил:

• непосредственно возле котла на горячем выходе;
• участок трубы от котла к группе должен выполняться с одинаковым сечением трубы, без заужения и желательно без использования колен и поворотов;
• между котлом и группой безопасности недопустимо устанавливать запорную арматуру;
• группа и конкретно воздухоотводчик монтируется в самой верхней точке контура.

Для естественной циркуляции с закрытым контуром расстояние от котла до группы безопасности может составлять несколько метров, от чего эффективность подрывного клапана сильно падает.

Расширительный бак

Чтобы компенсировать тепловое расширение теплоносителя в обвязке контура отопления, используется расширительный бак:

• негерметичный для систем открытого типа;
• мембранный – для герметичных закрытых систем отопления.

В первом случае это может быть емкость объемом не менее 10% от общего объема теплоносителя в контуре. Устанавливается в самой верхней точке контура. Высота установки также определяет рабочее давление системы. Выполняет функции группы безопасности. Бак не изолирован от окружающей среды и за счет установки в самой верхней точке обеспечивает эффективный вывод воздуха, циркулирующего в трубах. При чрезмерном расширении теплоносителя излишек воды поступает в бак или же сбрасывается в канализацию при превышении допустимого объема.

Расширительный бак мембранного типа рассчитан для закрытых систем отопления, в которых искусственно задается рабочее давление на уровне 1,5-2,5 атмосферы. Внутри бака пространство разделено эластичной резиновой мембраной на две камеры: в одну поступает теплоноситель, во вторую закачивается под давлением воздух.

Устанавливается расширительный бак на горячем выходе котла после группы безопасности или же на холодном нижнем подключении после обвязки циркуляционного насоса .

1 — твердотопливый котел, 2- группа безопасности, 3 — термостатический регулятор, 4 — трехходовой клапан, 5 — циркуляционный насос, 6 — расширительный бак мембранного типа, 7 — фильтр грубой очистки, 8 — радиаторы, 9 — теплоаккумулятор

Байпас и подбор труб разводки

Байпасом называется участок трубы, подключенный параллельно любому узлу в контуре отопления. Он нужен для снижения общего гидросопротивления контура и для возможности контролировать и регулировать объем теплоносителя, поступающего в отдельный узел, радиатор, аккумулирующую емкость, расширительный бак и т.п.

С твердотопливным котлом байпасы необходимо устанавливаться на каждом радиаторе и аккумулирующей емкости без исключения так, чтобы образовался контур, в котором теплоноситель по умолчанию может циркулировать без каких-либо препятствий и проблем и вне зависимости от пропускной способности каждого отдельного элемента.

Кроме этого байпас желательно поставить и на самом котле. Фактически это формирует малый контур циркуляции, в котором котел завязан сам на себе.

Однако делать это можно, только если обвязку твердотопливного агрегата входит защита от перегрева, блок автоматики, который не допустит закипания воды.

Наличие малого контура в системе с принудительной циркуляцией позволяет, не меняя нагрузку на насос и не прибегая к тонкой настройке работы котла, управлять обогревом дома. С помощью трехходового клапана с термостатической головкой есть возможность в узком диапазоне задать целевую температуру в контуре отопления и горячая вода от котла будет поступать только при необходимости для восполнения затраченной энергии.

Основные требования к трубам для отопления твердотопливными котлами:

• Участок непосредственно от котла по горячему и холодному выводу на расстояние до 1,5 метров делается исключительно из металла, а после по необходимости монтируется переход на металлопластик.
• К основным узлам обвязки (группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак) монтируется трубами максимально допустимого сечения для снижения гидравлического сопротивления.
• Трубы разводки обязательно должны соответствовать температурному режиму котла и системы отопления с запасом до 20%.

Аккумулирующая емкость

Байпас и малый контур с трехходовым клапаном позволяют полностью решить проблему с настройкой отопления со стороны радиаторов. Однако это не решает проблему с котлом, который вынужден работать с перерывами или часто отключаться по решению автоматики, после чего его придется растапливать вновь.

Аккумулирующая емкость в обвязке твердотопливного отопления представляет собой утепленный бак большого объема, наполненный теплоносителем. За счет высокой теплоемкости воды в аккумуляторе может накапливаться тепловая энергия в периоды максимальной теплоотдачи котла. Как только закладка топлива прогорает, и температура теплоносителя в основном контуре снижается, тепло начинает поступать именно из теплоаккумулятора, сглаживая колебания температуры. Устанавливается теплоаккумулятор параллельно основному контуру.

По конструкции различают:

• проходные теплоаккумуляторы, в которых накапливается непосредственно теплоноситель, повышая общий объем воды в системе;
• аккумуляторы с теплообменниками в виде вмонтированных змеевиков или трубных регистров.