Функции обвязки и основные элементы
Обвязка твердотопливного котла в частном доме конструктивно включает в себя четыре элемента, в числе которых:
- расширительный бак;
- теплоаккумулятор (может присутствовать и отсутствовать);
- трехходовой смесительный клапан.
В перечень функций обвязки входят:
- предотвращение резких перепадов давления и защита отопительного прибора и деталей от перегрева;
- отведение лишних жидкости и пара в баке;
- регулировка количества теплоносителя в трубопроводе;
- воздухоудаление;
- равномерное распределение теплоносителя между всеми конструктивными элементами системы отопления.
Важно соблюсти основное правило обвязки котлов на твердом топливе: между выходным отверстием котла и группой безопасности запрещено монтировать любую арматуру и подключать другие устройства через тройник.
Группа безопасности устанавливается максимально близко к выходному отверстию. Не следует делать это самостоятельно, не имея специальных навыков, — рекомендуется обратиться к профессионалам.
Под словом “обвязка” понимается все оборудование, необходимое для нормальной работы теплового оборудования и последующей транспортировки теплоносителя до радиаторов. Правильно произведенный монтаж обвязки твердотопливного котла — необходимое условие эффективной и стабильной работы системы отопления.
В данной статье мы подробно ответим на закономерный вопрос, “Как правильно сделать обвязку твердотопливного котла?” А также разберем, какие приборы пользуются популярностью у потребителей?”
Правильно подобранная схема обвязки котла отопления — необходимое условие хорошей, эффективной, стабильной работы системы, и снижения затрат.
Тонкости установки твердотопливного котла в частном доме
Любое отопительное оборудование имеет свои особенности. И касаются они не только эксплуатации и совместимости с теми или иными нагревательными системами. Очень важно учитывать и то, как должен происходить монтаж того или иного источника тепла.
Правила монтажа
Первым шагом становится определение места, где будет поставлен котел. Уже с учетом специфики этой площадки определяется и подход к обустройству основания. Следует обратить внимание, что нет до сих пор строгих и систематизированных актов, которые определяли бы весь ход монтажа твердотопливных котлов. Раздел СНиП, посвященный котельным установкам, регулирует только использование генераторов мощнее 0,36 МВт.
Не следует также руководствоваться и указаниями норм, относящихся к бытовым газовым котлам.
Обобщение повседневной практики отопления твердым топливом показывает, что все его виды приводят к запылению окружающего пространства и выходу наружу дыма, пусть и в небольшом объеме. Это означает, что котел нужно ставить за пределами жилого пространства. Если выделить под него обособленный отсек дома не получается, можно использовать кухню, коридор.
Идеальные места (в порядке убывания приоритета):
- автономная котельная на улице;
- технический блок в самом доме;
- подвальное помещение;
- гараж;
- коридор с приличной естественной вентиляцией.
Рекомендуется ставить котлы на твердом топливе ближе к наружным стенам. При этом: чем больше расстояние, тем длиннее требуется горизонтальный кусок дымохода. Нужно подумать и о том, как именно будет очищаться теплообменник котла. В норме перед ним должно оставаться хотя бы 1 м, с трех других сторон — по 60 см. Строжайше исключено подсоединение газового хода дровяного или угольного котла к кирпичным ходам вентиляции, проложенным внутри стен. Важно принять во внимание и размещение других крупных аппаратов, мебели, дизайн помещения и удобство пользования им.
Заблаговременно требуется, кроме подготовки фундамента из бетона:
- пробивать отверстия в стенах под сброс дыма и вентиляцию;
- прикрыть склонные к воспламенению конструкции листами несгораемых материалов;
- подключить помещение к электросети, обеспечив освещение в ночные часы, работу циркуляционных насосов и автоматики.
Котлы легче 200 кг можно, без сомнений, ставить на стяжку из цемента. Выполнение этого элемента по технологии позволяет исключить малейшие проблемы. Если твердотопливный аппарат оснащен теплообменником из чугуна, придется использовать стяжку из железобетона слоем 100–120 мм. Для котлов, масса которых превосходит 300 кг, потребуется обособленная плита. Нельзя забывать и о том, что котлы, работающие на пеллетах, создают вибрацию, сказывающуюся и на фундаменте, который по этой причине требуется выполнять по особой схеме.
Хотя мелкие твердотопливные котлы и можно поставить просто на полу, требуется заблаговременно усиливать нужное место.
Его укрепление производится за счет дополнительных лаг, для формирования которых применяют брус не тоньше 10х5 см. При установке сразу нескольких тяжеловесных агрегатов нет необходимости отливать обособленный фундамент для всех, а лучше создать так называемый промышленный пол – это стяжка из бетона слоем 120 мм, которую упрочнили стальными стержнями.
Вентиляция
Роль вентиляции в помещении, где монтируется котел на твердом топливе, тройная:
- выталкивание наружу газообразных продуктов сгорания, чтобы они не скапливались;
- поддержание нормального горения топлива;
- замещение расходуемого кислорода идентичным по объему притоком.
На полноценное сжигание 1 кг дерева расходуется приблизительно 4,6 куб. м. воздуха. Если же котел использует каменный уголь, нужно обеспечить вдвое более интенсивный приток. Но этого мало, ведь точно такое же количество образующихся дымовых газов понадобится оперативно выводить на улицу. Потому не обойтись без точного расчета параметров необходимого вентиляционного контура. Входить воздух в котельную будет с одной стороны практически на уровне пола, а выход лучше организовать у потолка, в непосредственной близости от котла.
Если сделать иначе, поступать внутрь воздуха будет очень мало, что не позволит добиться эффективного горения. При этом дым, чтобы покинуть помещение, должен будет пройти значительное расстояние, нередко по сложной траектории. Правильное (рядом с котлом) расположение вывода позволяет поскорее освобождать пространство от незначительного задымления. Но: установка вытяжки около источника тепла, оборудованного вентилятором, приведет к тому, что она станет работать в приточном режиме.
Многие предпочитают строить котельную вплотную к дому, чтобы туда можно было попасть, не выходя под дождь или в мороз. Однако при наличии входной двери, ведущей в жилище, решетку притока рекомендуют ставить на ней внизу. Поступление уже подогретого ранее воздуха увеличивает КПД работы котла.
Важно: вытяжку необходимо делать меньше, чем канал притока. Ее сечение оценивают путем увеличения тепловой мощности котла в 8 раз — результат умножения покажет нужное число кв. см.
Дымоход
Вентиляция сбрасывает только излишки дыма, просочившегося в помещение. Нормальное функционирование котла, уход горючих газов и поступление свежего воздуха обеспечивается такой конструкцией, как дымоход. Потому его проектированию и созданию нужно уделить максимум внимания. Нет никакой необходимости тщательно подгонять оси патрубка и стенного отверстия. Все равно совмещать их придется, поворачивая колена тем или иным образом.
Чтобы исключить возникновение эксплуатационных проблем (прежде всего, конденсата), требуется использовать утепленные трубы. Заменить их могут обычные трубные конструкции, которые обшивают волокнистым базальтом. Самый простой дымоход — пускаемый снаружи приставным способом. Это труба, присоединяемая по вертикали к стене. Связка дымохода с ней производится через так называемый тройник. Повысить безопасность проводки дымового хода через внешние стены или перекрытия особенно важно в деревянных домах.
В нужной перегородке вырезается проем в виде квадрата. Важно: во все стороны размер свободного пространства должен быть на 0,38 м больше, чем протягиваемая труба.
Узел, при помощи которого обеспечивается вывод, формируют из стали с цинковым покрытием. Протолкнув трубу, пустоты насыщают базальтовой ватой. Завершающим этапом является прикрепление внешней крышки короба.
Если приходится вытягивать дымоход по кирпичной стене или через блоки из пенного бетона, применяют стальные гильзы и уплотнительные материалы. Не допускается создание 4 и более поворотов, а также использование дымоходов, общая высота которых (с отсчетом от решетки колосников) составляет менее 5 м.
Стыковка делается так, чтобы конденсат тек по внутренней поверхности трубы, а дождь или тающий снег — по внешней стороне ее. Горизонтальные фрагменты устанавливаются с незначительным уклоном к котлу. Внизу обязательно оборудуют лючок для ревизии и накопитель конденсата. Вторжения в карниз кровли можно избежать за счет обхода трубой из пары колен, соединяемых под углом 30 градусов.
Кронштейны, которые устанавливаются на внутренней части дымохода, должны быть в стороне от границ секций его. Головная часть дымового канала оснащается колпаком. В зависимости от личных предпочтений колпак делают в формате флюгера либо неподвижного конуса. Высота головной части определяется тем, насколько далеко канал выводится от конька. При этом недопустимо размещение оголовка в области ветрового напора как собственного дома, так и соседних строений.
Правильная обвязка твердотопливного котла на примере продукции «Теплодар»
В каталоге интернет-магазина производителя «Теплодар» пользователи могут подобрать эффективный безопасный котел, работающий на твердом топливе.
В наличии различные модели по стоимости, как дорогие, так и дешевые. Модели подобных твердотопливных котлов «Куппер», «Куппер ПРО 2.0», «Уют» подходят для устройства разных видов отопительных систем: закрытых и открытых, с принудительной и естественной циркуляцией. Некоторые приборы дополнены автоматикой. Также можно укомплектовать обвязку гидроразделителем и водонагревателем. Рассмотрите такой вариант для дополнительной экономии.
При расчете объема гидроразделителя пользуются формулой: 10 л * N кВт, где N — мощность котла.
Для подключения твердотопливного пеллетного котла к системе с естественной циркуляцией воды важно выбрать трубопровод, сечение которого соответствует требованиям в инструкции.
На сайте интернет-магазина можно приобрести необходимые элементы обвязки:
Итак, правильно подключенная обвязка котла гарантирует надежную и безаварийную работу системы. Кроме того, подсоединение в систему водонагревателя или дополнительного котла дает существенное преимущество — делает отопление более удобным и минимизирует энергопотребление.
Важно серьезно подойти к монтажу обвязки котла — все рекомендации, описанные в инструкции, выполняются точно, поэтапно, правильно Рекомендуется подбирать модели, оптимально подходящие под конструкцию дома, и при этом полностью выполняющие необходимые задачи. Это гарантия теплой температуры в любой сезон и длительной эксплуатации приборов.
Особенности
В современном частном доме многие люди стараются употребить газовые или даже электрические котлы. Это и понятно: подобная аппаратура автоматизирована и довольно удобна в применении. Но классическая конструкция — твердотопливный котел — тоже не так просто сдает свои позиции.
Мало того, сейчас такой способ обогрева постепенно набирает популярность. Протянуть газ можно не везде, как и электричество, подсоединение к соответствующим сетям стоит дорого, а стабильность их работы, даже в самых освоенных местностях, может быть нарушена непогодой, техническим сбоем, действиями злоумышленников.
Котлы на твердом топливе делаются чугунными либо стальными, при этом нельзя заранее сказать, какой из двух материалов окажется лучше в конкретном случае. Хрупкость чугуна не мешает ему служить очень долго и длительное время сохранять выработанное тепло.
Однако и у сравнительно недолговечной стали есть свои аргументы: это повышенная крепость и более скорый прогрев жилья.
Неважно, ставится ли котел в деревянном, кирпичном или ином доме, основным требованием при выборе его становится количество контуров.
Возвращаясь к материалу теплообменника, стоит подчеркнуть, что сталь лучше переносит рывки температуры, а чугун оказывается устойчивее к коррозии. Стальные изделия легче чугунных, но соединение производится с использованием сварки, а давно известно, что каждый сварной стык является слабым местом конструкции, в которой его сделали. Мастерство сварщиков и тщательное соблюдение технологии уменьшают потери, но не могут предотвратить их совсем.
Нет особого смысла дополнять одноконтурный котел резервуаром для воды. Более правильным шагом оказывается покупка полноценного агрегата с двумя контурами. В конечном счете установка дополнительных баков стоит денег и отнимает лишнее время. Если требуется приобрести котел увеличенной мощности, нужно выбирать пиролизную модель. Она же будет предпочтительной и для тех, кто хочет использовать топливо с максимальной пользой. Но есть существенный минус — очень высокая стоимость.
Виды обвязки котла, работающего на твердом топливе
Выделяют следующие современные варианты обвязок ТТ котла для различных отопительных систем:
- с естественной циркуляцией;
- с принудительной циркуляцией;
- с гидрострелкой;
- с теплоаккумулятором;
- для 2-х котлов одновременно;
- с подключением косвенного водонагревателя.
Рассмотрим особенности монтажа обвязки в каждом случае.
Открытая система с естественной циркуляцией
Обвязка включает всего несколько элементов (запорные механизмы, регулирующие устройства и т. п.) и полностью энергонезависима.
Основные технические правила и показатели, которые нужно учесть при монтаже:
- Радиаторы должны находится на 0,5 м выше уровня расположения котла.
- Расширительный бак подбирают открытого типа и устанавливают его выше всех прочих элементов системы — для этой цели отлично подходит отапливаемый чердак.
- Трубы располагают под небольшим уклоном.
У такой организации обвязки есть свои минусы. Температура теплоносителя не регулируется. Соответственно, воздух, который попадает в патрубки через открытый бак, пагубно влияет на внутренние стенки трубопровода.
Закрытая система с естественной циркуляцией
Открытая и закрытая системы с естественной циркуляцией.
Схема подключения обвязки котла к системе отопления похожа на предыдущую. Главное отличие состоит в том, что на обратном патрубке монтируется расширительный бак с мембраной. При этом объем емкости должен содержать запас не менее 10% от обычного объема теплоносителя.
Если для обвязки котла будет использоваться полипропилен, то для обеспечения безопасности работы системы вам потребуется установить металлические трубы на 2-х участках, а именно:
- на отрезке от теплогенератора до группы безопасности;
- на обратном патрубке, на который монтируют датчик и трехходовой кран.
Это необходимо сделать по причине низкой теплопроводности полипропилена, которая замедляет реакцию оборудования на изменение температуры.
Обвязка с принудительной циркуляцией закрытого типа
Системы закрытого типа оснащены насосом, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя. За счет этого трубы можно располагать горизонтально и без уклона.
Термодатчик и насос обязательно монтируют между расширительным баком и отопительным прибором. Система является энергозависимой. Такая обвязка обеспечивает более быстрый и комфортный нагрев помещений.
Обвязка с принудительной циркуляцией закрытого типа.
Коллекторная обвязка с принудительной циркуляцией
В состав такой системы входят коллекторы (гребенки) — патрубки большого сечения с несколькими выходными отверстиями, в которые подключают теплопотребители. Данный коллектор устанавливают между подающим и обратным патрубками.
Коллекторная обвязка котлов на твердом топливе в основном обеспечит эффективное управление системой, но относится к значительно сложной в подключении, и для нее необходимо использовать большее количество труб.
Обвязка с гидрострелкой
Гидрострелка — это вертикальный патрубок большого диаметра. Грамотно установив такой элемент в систему, можно подключать тепловые потребители на разной высоте, таким образом гибко регулируя температурный режим каждого прибора по отдельности для необходимой теплоотдачи.
Подключается по тому же принципу, что и коллектор — сразу после расширительного бака перед разводкой на обогревательные элементы, к трубам подачи, обратки и т.д.
Обвязка с гидрострелкой.
Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором
Бак представляет собой буферную емкость, позволяющую накапливать и сохранять выработанное котлом тепло.
Прибор ощутимо повышает эффективность работы компонентов оборудования, позволяя сократить расход топлива.
Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором.
Схема подключения образовывает 2 контура:
- котел — буфер тепла;
- аккумулятор — тепловые приборы.
В процессе циркуляции теплоноситель заполняет буферный бак. Когда котел работает в интенсивном режиме, буферный резервуар аккумулирует тепло. Это позволяет после прогорания закладки еще какое-то время поддерживать температуру теплоносителя. С целью регулировки температурного режима сразу после буфера устанавливают трехходовый клапан. На это же место монтируется насос.
Обвязка для 2-х котлов
В целях увеличения надежности, безопасности электрокотла и правильной бесперебойной работы отопительной системы дополнительно к твердотопливному можно подключить еще один, котел работающий на газе или электричестве.
В данном случае то обстоятельство, на каком топливе работает дополнительная топка, значения не имеет — схема подключения будет одна и та же.
Зачастую устанавливают теплоаккумулятор, который выполняет функцию гидрострелки. Тепло от котлов накапливается в нем, а далее уже направляется к теплому полу, полотенцесушителю, радиаторам (за счет чего устройства прогреваются).
Обвязка для 2-х устройств: как обвязать твердотопливный котел.
Существует и альтернативная схема. Здесь аппараты на твердом топливе выполняют роль основного генератора тепла, а газовое или электрическое оборудование служит для поддержания температуры в системе. Поэтому можно сэкономить на покупке теплоаккумулятора.
Как работает данная схема? Когда топливо прогорает, температура в системе снижается. Датчик фиксирует этот процесс и подает сигнал на запуск дополнительного котла. Параллельно происходит отключение основного котла. Активируется газовое или электрическое устройство, которое будет поддерживать температуру теплоносителя до момента новой закладки топлива в основной котел, способствовать эффективному длительному обогреву, после чего по той же схеме происходит обратная смена активного прибора.
Подключение косвенного обогревателя в обвязку
С помощью твердотопливного котла можно нагревать горячую воду в бойлере, если подключить его к теплообменнику. В этом случае нагрев будет косвенным. В холодное время года такая система позволит максимально сэкономить на электроэнергии, а летом, когда отопление не работает, для нагрева бойлера можно использовать ТЭНы.
Обвязку этого типа можно подключать как к системам с электронасосами, так и к отоплению с естественной циркуляцией теплоносителя.
Схемы обвязки
Закончив с монтажом отводящих горючие газы каналов, нужно заняться обвязкой твердотопливного котла, причем в ней есть не меньше тонкостей. Очень часто такие генераторы тепла оснащают баком для воды, который используется в разнообразных схемах подсоединения. Роль устройства состоит в гашении напряжений, которые могут возникнуть при предельной нагрузке на котел.
Выбор теплоаккумулятора зависит от личных вкусов владельца. Более того, при покупке стоит обратить внимание и на потребности в поддержании некоторой нагрузки за конкретное время теплоаккумулятором.
Требуется обратить внимание и на габариты, поскольку устройство будет массивным и не везде оно поместится.
Обычно ориентируются на величину аккумулятора тепловой энергии в 30–50 л на 1 кВт предельной мощности котла. Если пиковый расход тепла значительно превосходит средний суточный уровень в пересчете на 1 час, а особенно если этот расход длится долго, требуется установить более емкий бак.
Он должен быть рассчитан на давление большее, чем запланированный рабочий максимум. Независимо от избранной схемы присоединения требуется ставить предохраняющие клапаны и бак для расширения. Следует внимательно проводить все расчеты, а в идеале обратиться к профессионалам и для них, и для выполнения самого монтажа.
Правильная обвязка всегда содержит так называемую группу безопасности, которая должна ставиться непосредственно на выводе подающего патрубка.
Это набор систем, которые автоматически сбросят давление, если оно превзойдет установленные показатели. Подобного рода манипуляция осуществляется предохраняющим клапаном, который дополняется манометром и устройством, как раз выводящим воздух наружу. От набора безопасности до самого котла недопустимо применение какой угодно запирающей арматуры. Когда топливо начинает разгораться, циркуляционный насос работает, а клапан, расположенный на вводе в нагревательный контур, перекрыт.
При этом движение жидкости происходит по сокращенному кругу. Как только обратный трубопровод прогреется до 50 или 55 градусов, термическая головка по команде датчика начинает приоткрывать закрытый контур. Это делается плавно, чтобы перемешивание холодной воды с горячей, содержащейся в байпасе, происходило равномерно. В результате прогрева радиаторов температура вырастает, и наступает момент, когда клапан закрывает байпас до конца. При этом 100% теплоносителя направляется сквозь теплообменник котла.
Подобная конфигурация проще всех и может быть выполнена своими руками. Полипропиленовыми трубами пользоваться совершенно спокойно, но требуется только проверить их официальное происхождение и соответствие необходимым характеристикам. Рекомендуется использовать для промежутка между котлом и группой безопасности исключительно металл.
Толстые стенки полипропиленовой трубы отличаются слабой теплопроводностью, из-за которой внешние датчики дают неверные показания, а трехходовой клапан опаздывает с реакцией на изменения условий.
Важно: от насоса до медной колбы тоже следует ставить металлическую трубу, дополнение ТЭНом позволит выдерживать температуру в помещении более четко.
Как удешевить устройство обвязки твердотопливного котла
Чтобы сократить расходы на обвязку нагревательного котла, профессионалы рекомендуют устанавливать трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции. В этом случае вам не потребуются термоголовка и накладной температурный датчик.
В таком смесительном клапане уже есть термостатический элемент, который обеспечивает подачу жидкости температурой не менее 55-60°С к котлу.
У описанного варианта есть незначительные недостатки: нет возможности настроить температуру поступающей жидкости, а погрешность термостатического элемента составляет 1-2 °С. На работу системы это почти не влияет, но понимать разницу важно.
Особенности работы твердотопливного котла
При подсоединении типовых агрегатов к отопительной системе нужно учитывать особенности работы конкретной модели.
Два основных фактора, напрямую влияющих на КПД и безопасность использования котельного оборудования — это:
- Инерционность. Для остановки работы твердотопливного отопительного оборудования требуется время. Прекращение поступления кислорода не останавливает процесс горения сразу. Пока топливо не сгорит до конца, система будет продолжать функционировать. Это может привести к закипанию жидкости при прогреве и выделению большого количества пара. Также корпус котла может деформироваться, а отдельные элементы системы отопления — выйти из строя.
- Конденсат. Избыток влаги образовывается по причине разницы температур теплоносителя на входе и выходе. Часто это случается, если котел напрямую подсоединен к системе. Конденсат может вызывать корродирование внутренних поверхностей печи. Смесь воды и продуктов горения оседает внутри на стенках в виде кремообразного едкого налета, трудно поддающегося удалению.
Избавится от негативных последствий помогает добавление в схему подключения твердотопливного котла группы безопасности.
Предотвратить проблемы перегрева и избытка конденсата можно, если предусмотреть в составе обвязки котла группу безопасности.
Порядок монтажа
Схема корректного подключения содержится в сопроводительных документах, которые владельцы получают при покупке котла.
Прежде чем приступать к устройству обвязки, внимательно изучите инструкцию, а если вы решили выбрать один из описанных выше вариантов — однозначно рекомендуем проконсультироваться со специалистом для составления детального плана обвязки.
Самое важное — установить группу безопасности. Этот узел гарантирует сброс давления, если уровень последнего превысит норму. При возникновении сложностей с выбором, профессионалы окажут помощь, и подберут комплект, непосредственно подходящий под вашу задачу.
Подключение к системе отопления
Рациональная и правильная установка твердотопливного котла — это еще не все, что от него требуется. Обязательно нужно произвести по всем правилам и подключение последующих элементов. После группы безопасности обычно ставят тройник, ведущий в байпас. Температура переключения при настройке датчика на возвратном трубопроводе составляет 55 градусов. Такое значение позволяет исключить возникновение конденсата и поддержать стабильную работу устройства.
Полезные рекомендации
Даже хорошо рассчитанный и построенный по всем правилам канал сброса дымовых газов сможет эффективно работать лишь при регулярной очистке. Категорически недопустимо использовать в отделке котельного помещения древесину, пластические материалы и пенопласт, любые обои и текстильные материалы. Большую пользу могут принести клапаны экстренного охлаждения, независимые от электрической сети. Если теплоноситель прогреется до 95 градусов, часть его перенаправляется в канализацию, при этом внутрь подается столько же холодной жидкости. Без таких приборов нежелательно эксплуатировать котлы повышенной мощности.
Если решено установить аккумулятор тепла, то между ним и котлом должна быть обеспечена гравитационная циркуляция. Даже в большом городе, не говоря уже об отдаленных местностях, нужно ставить системы бесперебойного питания. Они помогут поддержать движение теплоносителя даже при отключении электросети. Как только снабжение восстановится, накопитель энергии начнет заряжаться. Необходимая мощность резервирующего устройства составляет 150% от совокупного пикового потребления всех защищаемых электронных компонентов.
Советы по выбору твердотопливного котла — в следующем видео.
