Обвязка твердотопливного и газового котла

Простые схемы

Рис.1 Схема обвязки котла в открытой системе с естественной циркуляцией

Наиболее простой является схема обвязки твердотопливного котла для одноконтурной системы отопления с естественной (гравитационной) циркуляцией теплоносителя. Как правило, в таких системах используются металлические (чаще всего – стальные) трубы относительно большого диаметра, соответствующего диаметру выходного и входного патрубков котла. Лучше всего, если их диаметр будет одинаков. Это позволит, наряду с другими факторами, снизить гидравлическое сопротивление и создать лучшие условия для естественной циркуляции. Такие схемы отличаются максимальной простотой и в обвязке котла необходимо стараться избегать лишних элементов, в той или иной мере препятствующих естественному движению теплоносителя. Поэтому, необходимо по минимуму использовать запорную или регулирующую арматуру и только в местах, где без нее обойтись нельзя. Также, нежелательно присутствие в контуре такой системы различных фильтров. Чаще всего такие системы являются открытыми. Расширительный бак в них выполняет функцию создания избыточного давления и отвода воздуха, поэтому устанавливается в наиболее высокой точке, на максимально возможной высоте ( под потолком или на чердаке).

На рис. 1 : 1 — котел; 2 — дымовая труба; 3 — подающая труба (диаметр 40-50 мм); 4 — «обратка» (диаметр 40-50 мм); 5 — труба (1/2); 6 — расширительный бак открытого типа.

В системах с комбинированной циркуляцией

Рис.2 Схема обвязки для открытой системы с комбинированной циркуляцией

Более сложной является схема для системы с комбинированной (совмещенной) циркуляцией, так как она уже предусматривает наличие в ней специального циркуляционного насоса, а также необходимых элементов его обвязки (байпаса, запорной арматуры, фильтра механической очистки, воздушного клапана). Байпас с циркуляционным насосом может быть установлен, как на подающей трубе, так и на «обратке», в зависимости от наличия места для монтажа и удобства дальнейшего обслуживания.

Воздушный клапан включается в состав байпаса в том случае, если он устанавливается на горизонтальном участке трубы и в конструкции самого насоса не предусмотрена возможность стравливания воздуха.

В случае отсутствия электроэнергии, кран на прямой трубе байпаса открывается и система работает с естественной циркуляцией. Вместо крана в этом месте иногда устанавливают клапан, открывающийся автоматически, при отсутствии электричества.

На рис. 2: 1 — котел; 2 — дымовая труба; 3 — подающая труба; 4 — «обратка»; 5 — труба 1/2″; 6 — расширительный бак; 7 — запорная арматура; 8 — циркуляционный насос; 9 — фильтр; 10, 11 — возможные места расположения байпаса на «обратке» или подающей магистрали.

Если система отопления является закрытой, то в нее вместо обычного открытого расширительного бака устанавливается герметичный мембранный. Это позволяет обеспечивать заданное избыточное давление ( обычно оно составляет около 1,5 бар (0,15 МПа). Кроме того, такая схема должна обязательно включать блок безопасности (предохранительный клапан, манометр, воздушный клапан).

В этом случае необходимо помнить о таких особенностях твердотопливных генераторов тепла, как большая инерционность и сложность быстрого регулирования температуры горения топлива, а значит и теплоносителя. Поэтому при обвязке такого котла полипропиленом, необходимо помнить, что выходящая из него подающая труба должна быть металлической на расстоянии не менее 1,5 м или до первого разветвления. «Обратка» может быть полностью пластиковой, так как в ней температура жидкости редко превышает 70-80 °С. Но внутренний диаметр ее должен соответствовать внутреннему диаметру металлической подающей трубы.

1 Расчет мощности

Первым этапом является выбор отопительного котла, с мощностью которого нужно предварительно определиться. На правильный расчет требуемой производительности отопительного оборудования влияет большое количество различных факторов:

• количество и размер окон и дверных проемов;
• площадь дома;
• теплопроводность материалов, которые применялись во время возведения стен;
• расположение дома, то есть на какую сторону света направлен фасад;
• средняя температура в вашем регионе;
• наличие теплоизоляции стен.

Для средних регионов за начальную точку можно взять 1 кВт на 10 м² отапливаемого здания. К расчетному показателю нужно непременно добавить запас мощности не меньше 15%. Затем нужно определить способ загрузки котла: ручной или автоматический.

Что такое обвязка котла

Обвязка котла — это вес комплекс трубопроводов и внешних узлов, который устанавливается газовым котлов и отопительными приборами. Кроме того, обвязкой принято называть сам процесс монтажа периферии, образующей внешнюю часть отопительного контура.

Поскольку котел двухконтурный, то вместе с отоплением необходимо собрать разводку ГВС и подключить ее к устройствам водоразбора. Монтаж — ответственная и важная работа, требующая привлечения грамотных квалифицированных специалистов.

Возможна и самостоятельная обвязка системы, если пользователь имеет навыки паяльных работ по меди или умеет обращаться с полипропиленовыми трубопроводами.

В любом случае, результат зависит от тщательности и аккуратности исполнителя, уровня его подготовки в вопросах создания теплотехнических систем.

Схемы подключения

Обвязать два разнотипных котла в одной тепловой схеме очень ответственный этап. Любая даже незначительная ошибка, кроме неэффективности работы теплового оборудования, может создать аварийную ситуацию в доме.

Расчет двухкотловой схемы подключения нужно поручить проектной организации, чтобы они могли подобрать наиболее оптимальную пару агрегатов с параллельной или последовательной обвязкой и вариантами управления: автоматическим или ручным.

Котлы с автоматическим управлением

С точки зрения гидравлики эта схема не имеет больших отличий от ручного принципа управления, только в ней устанавливается 2 обратных клапана.

Это требуется с целью исключения “паразитных” или холостых потоков теплоносителя через котлоагрегат, который находится в резерве. Такую проблему также решают путем установки гидрострелки. Обратные клапаны устанавливают на обратной магистрали, направленные друг на друга.

Для данной системы также потребуется термостат, отключающий насос для принудительной циркуляции. Когда в котле выгорит уголь, не будет никакого смысла циркулировать вхолостую воду через остановленный аппарат, тем самым создавая сопротивление для работы второго устройства.

Схема подключения 2-х котлов с ручным управлением

В этом варианте для согласованности работы котлоагрегатов нужна только запорно-регулирующая арматура. Все оперативные переключения между агрегатами выполняются руками оператора путем открытия/закрытия 2-х вентилей на линии обратного теплоносителя. Для полного прекращения движения горячей воды потребуется отключить 4-е вентиля, соответственно по паре на подаче и обратке.

В подобных схемах предусматриваю расширительные бачки для компенсации теплового расширения воды при нагреве котла из холодного состояния. Не рекомендуется в целях экономии оставлять один бак, поскольку он может не справится с нагрузкой во время работы двух котлов.

Последовательное и параллельное включение

Эти две общепринятые схемы обвязки двух котлов, работающих в паре.

Последовательная, предполагает поочередное включение агрегатов без дополнительных линий и узлов. При этом первый по ходу движения воды агрегат нагревает ее, а второй — догревает до нужной температуры.

Последовательная схема

Первый вариант применяется для небольших источников нагрева. На практике  он встречается довольно редко и считается непрактичным, поскольку нельзя снять для ремонтных операций один агрегат, не нарушив работоспособность другого.

Такая схема будет неработоспособной при неисправности даже одного агрегата. Сегодня эта схема частично модернизирована за счет установки байпасных линий и дополнительной запорно-регулировочной арматуры.

Параллельное включение в единой обвязке разнотипных котлоагрегатов считается преимущественным и допускает установку гидрострелки и автоматического блока управления.

Параллельное подключение

Схемы сетей с буферной емкостью

Существуют разные типы буферных накопителей. Это и простые баки с входными и выходными патрубками, по которым циркулирует вода по одному контуру и перемешивается. Их чаще всего применяют для твердотопливных котлов или для контура горячего водоснабжения. Например, схема подключения буферной емкости к твердотопливному котлу выглядит так:

1. Теплогенератор, который является или твердотопливным котлом, или любым другим отопительным агрегатом. Нагретая вода от него напрямую попадает в буферную емкость.
2. Буферный накопитель в таком случае представляет собой обычную пустотелую утепленную емкость, горячая вода из которой дальше циркулирует во вторичном контуре отопления или подается на горячее водоснабжение.
3. Расширительный бак, который позволяет поддерживать давление в системе.
4. Запорная и регулирующая арматура.
5. Циркуляционные насосы в отопительном и вторичном контуре.
6. Потребители тепла – радиаторы, теплый пол, другие приборы.

Такая схема проста и не требует особого расчета. Необходимо лишь правильно подобрать емкость бака.

Существуют и накопительные емкости, в которых встраиваются теплообменники. В таком случае вода от теплогенератора напрямую попадает в бак и нагревает уже содержащуюся в нем воду. Теплогенератором может быть как котел, так и солнечный коллектор, тепловой насос или другое оборудование. В баке может быть не один, а несколько теплообменников для горячего водоснабжения и разных контуров отопления.

В такой системе может быть не одна, а несколько буферных емкостей, которые дублируют и заменяют друг друга. Также возможно применение нескольких разных отопительных теплогенераторов, от разных источников энергии. Это позволяет уменьшить зависимость от энергоресурсов. Например, в одной системе возможно использование твердотопливного котла, солнечного коллектора, теплового насоса.

С помощью системы трубопроводов энергия из этих источников нагревает воду в буферной емкости, которая потом через систему теплообменников передается дальше на теплый пол, отопительные приборы или греет проходящую воду горячего водоснабжения.

Такие сложные системы требуют применения качественных и надежных устройств регуляции и автоматики. Необходимо большое количество датчиков, циркуляционных насосов и других приборов, которые будут отслеживать температуру, давление и другие параметры сети.

Важно понимать, что необходимо использовать только качественные емкости, на которых исправно работают защитные элементы, которые не позволяют температуре воды и давлению подниматься выше опасного предела. Большинство буферных емкостей производятся промышленным способом из стальных баков с антикоррозийным покрытием, теплоизоляции и защитных элементов. Можно ли изготовить буферную емкость своими руками для твердотопливного котла, как чаще всего используемого агрегата? Рассмотрим этот вопрос

Можно ли изготовить буферную емкость своими руками для твердотопливного котла, как чаще всего используемого агрегата? Рассмотрим этот вопрос

Большинство буферных емкостей производятся промышленным способом из стальных баков с антикоррозийным покрытием, теплоизоляции и защитных элементов. Можно ли изготовить буферную емкость своими руками для твердотопливного котла, как чаще всего используемого агрегата? Рассмотрим этот вопрос.

Как подключается аварийная система — основные схемы

Мы уже упоминали об аварийной системе, расскажем лишь об основных ее функциях:

1. защита от повышенного давления;
2. предотвращение конденсации влаги;
3. защита от перегрева.

№1. Клапан-предохранитель

Этот клапан обеспечивает защиту от повышенного давления теплоносителя и устанавливается на выходе из теплогенератора. Как уже отмечалось, его можно установить отдельно или же в составе аварийной группы.

К специальному патрубку подсоединяется шланг для слива. Когда клапан срабатывает, излишки воды из системы посредством этого шланга сливаются в канализационную систему.

№2. Аварийный теплообменник

Этот прибор защищает котел отопления и всю систему в целом от возможного перегрева. Последний может случиться, если:

1. мощность котла превысила потребность системы;
2. насос перестал работать по причине отключения подачи электроэнергии или поломки.

Прибор включает в себя специальный клапан с термодатчиком и охладительный модуль. Оба элемента могут устанавливаться как в сам котел, так и врезаться в подачу рабочей жидкости. Если температура превысит определенное значение, термодатчик сработает и клапан откроется.

Далее вода из трубопровода подается в охладительный модуль, где «берет» у рабочей жидкости лишнее тепло. После этого вода уходит в канализационную систему. Как видим, это достаточно эффективная обвязка твердотопливного котла отопления.

№3. Вспомогательный контур

Еще один контур с циркуляцией жидкости естественного типа может потребоваться для защиты от перегревания. Характерно, что к этому корпусу необходимо подключить накопительный резервуар для горячего водоснабжения.

Если система работает правильно, то давление, образуемое насосом, закроет вспомогательный контур посредством клапана, в результате вода по нему циркулировать не будет. Но как только насос по той или иной причине перестает работать, теплоноситель начинает циркулировать во вспомогательном контуре. В результате он охлаждается до требуемого значения.

№4. Термостатический смеситель

Это устройство необходимо для того, чтобы поддерживать минимальную температуру на входе в отопительный прибор и тем самым предотвращать конденсацию влаги. Его устанавливают на «обратке» и подключают посредством сантехнического элемента – байпаса.

Если температура рабочей жидкости в «обратке» будет низкой, то термосмеситель откроется и «добавит» горячей воды. Когда температура достигнет нужного значения, прибор закроется, а подача горячей воды, следовательно, прекратится.

Обратите внимание! Данная схема может быть использована в отопительной системе любого типа

Виды систем водяного отопления

По способу циркуляции теплоносителя системы водяного отопления делятся на 2 типа:

1. Схема с естественной (гравитационной) циркуляцией, открытая система;
2. Схема с принудительной циркуляцией, система закрытого типа.

В системе с естественной циркуляцией движение воды осуществляется за счет разницы плотностей теплоносителя. Нагретая вода несколько расширяется, приобретает меньшую плотность и вес, поднимается по системе вверх. Ее место занимает холодный теплоноситель, который, в свою очередь, также нагревается и продолжает движение.

Системы данного типа сообщаются с атмосферой через расширительный бак открытого типа. Бак служит естественным воздухоотводчиком, принимает в себя излишки воды при нагреве. Расширитель часто оборудуют трубой перелива для сброса воды при быстром расширении.

Гравитационная система применима только к напольным котлам, так как настенные имеют относительно малый диаметр подключения и небольшой теплообменник. Эти факторы не позволят реализовать принцип естественного циркулирования.

Котел устанавливается в нижней точке системы, от него поднимается вертикальный стояк высотой не менее 2,5 метров. На верхней точке устанавливается расширительный бак, труба переходит в горизонтальное направление с уклоном не менее 3 – 5 мм на погонный метр, расходится к приборам отопления.

Кроме расширительного бака никакого оборудования в этой схеме монтировать не требуется. Система выполняется из стальных труб диаметром 40 – 50 мм. Применение полимерных (пластиковых) трубопроводов не рекомендуется из-за высокого значения температуры в зоне котла и низкой теплопроводности стенок. Стальные трубы сами по себе выступают поверхностью нагрева.

В качестве приборов отопления используются чаще всего чугунные радиаторы, имеющие большое проходное сечение. Алюминиевые и биметаллические радиаторы имеют малое проходное сечение – это препятствует движению теплоносителя.

Система закрытого типа – наиболее популярная схема реализации отопления. Теплоноситель в такой системе движется принудительно, нагнетается циркуляционным насосом. Рабочее давление в закрытой схеме составляет 1,5 – 2,0 кгс/см2, предельное (давление срабатывания предохранительного клапана) – 3,0 кгс/см2.

Для монтажа систем применяются различные виды материалов. Трубы в этом случае имеют меньший диаметр по сравнению с естественной циркуляцией, доступна прокладка скрытым способом. Диапазон размеров трубопроводов колеблется от 15 до 25 мм (внутренний условный диаметр).

Закрытая схема универсальна для любых видов котлов – настенных и напольных. Обвязка котла в этом случае имеет набор обязательных элементов:

1. Расширительный бак мембранного типа (экспанзомат);
2. Циркуляционный насос;
3. Группа безопасности котла.

Для обеспечения более качественной работы устанавливают дополнительное оборудование – гидравлический разделитель (гидрострелка), теплоаккумулятор.

Расширительный бак предназначен для компенсации давления в системе. При расширении пластичная мембрана растягивается, излишки теплоносителя заполняют водную камеру сосуда. При остывании мембрана вытесняет воду обратно под давлением воздушной камеры экспанзомата (1,0 – 2,0 кгс/см2).

В состав группы безопасности входят следующие устройства:

1. Корпус;
2. Термоманометр;
3. Предохранительный сбросной клапан;
4. Ручной или автоматический воздухоотводчик.

Настенные модели обычно имеют полный набор встроенного оборудования – насос, экспанзомат и группу безопасности. Напольные модели зачастую производятся без дополнительного оборудования, его необходимо приобрести и установить отдельно.

Системы с естественной (гравитационной) циркуляцией модернизируются установкой насоса малой мощности. Это значительно улучшает показатели работы, выравнивает температуру сети, не требует монтажа другого оборудования.

Какие элементы содержит схема

Схема обвязки представляет собой комплекс, составленный из следующих элементов:

• Циркуляционный насос.
• Клапаны разного назначения (предохранительный, обратный, распределительный и т.д.).
• Расширительный бак.
• Шаровые краны — сливной, балансировочный и т.п.
• Манометр.
• Фильтры для очистки жидкости от твердых частиц.

Как правило, большинство этих компонентов встроены в настенный двухконтурный котел, и дублировать их во внешней части системы незачем. Такие элементы, как циркуляционный насос, расширительный бак, все краны и клапаны изначально присутствуют в конструкции котла в качестве составных элементов.

Современный агрегат практически не нуждается в установке внешних узлов, подключаясь к системе напрямую. Исключением становятся энергонезависимые котлы, не оснащенные циркуляционным насосом и другими важными элементами.

Важным элементом обвязки являются устройства для удаления воздуха. Эту функцию способен выполнять циркуляционный насос, но эффективность процесса низка и занимает много времени.

Проще устанавливать краны Маевского на радиаторы и размещать подающий трубопровод в вертикальном положении ( на энергонезависимых системах)

Кроме этого, большую важность имеют приборы контроля давления и температуры, дающие информацию о работе системы

Запорная арматура позволяет регулировать или отсекать линии системы в случае возникновения нештатных ситуаций.

Обвязка твердотопливного котла

Любой владелец ТТ котла знает, что во время фазы активного горения выделяется очень много тепла. Со времени приходит опыт — когда и как именно прикрыть заслонку, на какой промежуток времени и т.п. Но стоит немного отвлечься, и вода в системе перегреется и может даже закипеть. Чтобы не допустить подобного явления обвязка котла без автоматики должна содержать несколько устройств, предотвращающих закипание системы. Только в этом случае можно разводку по дому делать полимерными трубами. Иначе, рано или поздно, перегретый теплоноситель размягчит материал, трубы прорвутся со всеми вытекающими последствиями. Потому обвязка твердотопливного котла кроме традиционных элементов — группы безопасности, расширительного бака и циркуляционного насоса — содержит солидное количество дополнительных устройств и обычно требует довольно солидных средств.

Одна из простых схем обвязки твердотопливного котла

Циклический характер работы котлов на твердом топливе приводит не только к закипанию системы, но и к тому, что в доме то очень жарко (когда топливо активно горит), то холодно — когда все прогорело. Для устранения этих явлений есть решение: установить бойлер косвенного нагрева или теплоаккумулятор. И то и другое — емкости с водой, просто выполняют они разные функции и, соответственно, подключаются по-разному.

Обвязка с бойлером косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева греет воду для ГВС и подключается с одной стороны к системе отопления, а с другой — к гребенке раздачи горячей воды. Таким образом и смягчаются температурные перепады, и греется вода для технических нужд. Неплохое решение.

Схема обвязки твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева

Как работает данная схема? Если температура воды в водонагревателе ниже заданной, то котел подключается к нагреву воды в баке. Система отопления на это время оказывается отключенной и немного остывает. После нагрева воды до необходимой температуры котел снова переключается на работу с контуром отопления. Когда теплая вода расходуется, температура в баке снова падает, снова происходит подключение для подогрева.

Несложно, но при такой схеме все равно возможен перегрев — не всегда расход горячей воды совпадает с фазой активного горения топлива. Вот в этом случае возможен перегрев.

Схема с теплоаккумулятором

Второй способ — установить теплоаккумулятор. Это тоже емкость с водой, но подключена она только к системе отопления. Служит для смягчения температурных перепадов в системе.

Этот способ более надежный, но требует устройства нескольких отдельных контуров. Котел греет воду в теплоаккумуляторе — он подключен ко входам ТА. Это один замкнутый контур. Второй контур идет на отопление — с выхода теплоаккумулятора (в верхней части бака) горячая вода поступает в систему отопления, а остывшая вода с обратного трубопровода поступает в нижнюю часть того же бака. При необходимости, можно подключить еще и систему водяного теплого пола.

Схема обвязки ТТ котла с теплоаккумулятором

При таком построении нет обычного для твердотопливного котла резкого повышения температуры на время активного горения. Все потому что добавляется объем бака, потому перегрева воды практически не бывает. Потом, когда топливо прогорело и в обычной системе дом начинает остывать, в системе с ТА продолжает расходоваться запасенное на фазе нагрева тепло. Таким способом выравнивается температурный фон и увеличивается время между топками.

Такая обвязка котла на твердом топливе более надежна и разводку от ТА можно делать полипропиленовыми трубами, но контур от котла до емкости обязательно делать металлическими трубами. В данном случае можно использовать стальные, но лучше все-таки медные.

Обвязка ТТ котла с клапаном от перегрева

Третий способ сделать защиту от перегрева твердотопливного котла — установить автоматическое устройство защиты от перегрева. Это специальный клапан с датчиком температуры. Принцип работы прост: при превышении определенной температуры (обычно 95-97°C) вентиль открывает впуск холодной воды из водопровода, а излишек перегретой выпустит в канализацию. Так работает, например, REGULUS DBV 1-02, Regulus BVTS 14480.

Схема обвязки напольного твердотопливного котла

Твердотопливные котлы имеют особый режим работы, зависящий от частоты загрузки топлива и его теплотворной способности. Агрегат работает в циклическом режиме, при этом на пике процесса горения температура может приближаться к 95С. Поэтому для обвязки высокотемпературного контура следует применять металлические трубы – медь, нержавеющую и обычную сталь.

Для сохранения избытков тепла и защиты системы от перегрева в схему обвязки котла включают теплоаккумулятор. Это обеспечивает накопление теплоты и ее рациональное потребление, снижает расход топлива.

Теплоаккумулятор в схеме выполняет также функцию гидравлического разделения первичного и вторичного контуров. При полном гидравлическом разделении во вторичном контуре устанавливается отдельный расширительный бак, монтируется линия подпитки из системы холодного водоснабжения, группа безопасности.

Твердотопливные котлы зачастую оборудуются гравитационными системами отопления. Применение теплоаккумулятора актуально только для комплексов закрытого типа, с наличием циркуляционных насосов.

Обвязка котла – важнейший этап сооружения системы отопления. Работы можно произвести своими руками, при этом нужно придерживаться описанных выше правил и схем, паспортов изделий и проектов (в случае газового оборудования). Кроме того, требуется наличие навыков монтажа выбранного оборудования и материалов, необходимого набора инструментов и оборудования.

Рекомендуем прочитать:

Теплый пол под ламинат

Устройство канализации частного дома своими руками

Как правильно выбрать радиатор для отопления помещений

Виды котлов отопления

Устройство котлов длительного горения

Главная

(Просмотров 7 104 , 7 сегодня)