Обвязка котельной

Создание системы отопления предполагает соединение котла и отопительных приборов (радиаторов, конвекторов и теплого водяного пола). Также в системе должны присутствовать устройства, обеспечивающие безопасность. Порядок подключения всего этого хозяйства и называют «обвязка котла».

Что такое обвязка и из чего ее делают

В системе отопления две основные части — котел и радиаторы отопления или теплый пол. То что их связывает и обеспечивает безопасность — это и есть обвязка. В зависимости от типа установленного котла используются разные элементы, потому обычно рассматривают отдельно обвязку твердотопливных агрегатов без автоматики и автоматизированных (чаще — газовых) котлов. У них разные алгоритмы работы, основные — возможность нагрева ТТ котла в фазе активного горения до высоких температур и наличие/отсутствие автоматики. Это накладывает ряд ограничений и дополнительных требований, которые приходится выполнять при обвязке котла, работающего на твердом топливе.

Для обеспечения безопасной работы отопления обвязка котла должна содержать ряд устройств. Обязательно должны быть:

• Манометр. Для контроля давления в системе.
• Автоматический воздухоотводчик. Для спуска воздуха, попавшего в систему — чтобы не образовывались пробки и не стопорилось движение теплоносителя.
• Аварийный клапан. Для сброса чрезмерного давления (подключается к системе канализации так как стравливается некоторое количество теплоносителя).
• Расширительный бак. Необходим для компенсации теплового расширения. В системах открытого типа бак ставится в верхней точке системы и представляет собой обычную емкость. В закрытых системах отопления (обязательно с циркуляционным насосом) ставится мембранный бачок. Место установки — в обратном трубопроводе, перед входом в котел. Он может быть внутри настенного газового котла или устанавливается отдельно. При использовании котла для подготовки воды для ГВС также необходим расширительный бак в этом контуре.
• Циркуляционный насос. Обязателен к установке в системах с принудительной циркуляцией. Для повышения эффективности отопления может стоять и в системах с естественной циркуляцией (гравитационных). Ставится на подачу или обратку перед котлом до первого ответвления.

Часть этих устройств уже установлена под кожухом газового настенного котла. Обвязка такого агрегата очень проста. Для того чтобы не усложнять систему большим количеством отводов манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан собирают в одну группу. Есть специальный корпус с тремя отводами. На него накручиваются соответствующие устройства.

Устанавливают группу безопасности на подающем трубопроводе сразу на выходе котла. Ставят так, чтобы легко было контролировать давление и можно было вручную стравить давление в случае необходимости.

Какими трубами делать

Сегодня в системе отопления уже редко используют металлические трубы. Их все чаще заменяют на полипропилен или металлопластик. Обвязка газового котла или любого другого автоматизированного (пеллетного, на жидком топливе, электрического) возможна сразу этими видами труб.

При подключении твердотопливного котла хотя-бы метр трубы на подаче непроходимо делать металлической трубой и лучше всего — медной. Дальше можно ставить переход на металлопластик или полипропилен. Но и это — не гарантия того, что полипропилен не разрушится. Лучше всего сделать дополнительную защиту от перегрева (закипания) ТТ котла.

Какие из полимерных труб лучше? Полипропиленовые или металлопластиковые? Однозначного ответа нет. Обвязка полипропиленом хороша надежностью соединений — правильно сваренные трубы представляют собой монолит. (Как соединять полипропиленовые трубы читайте тут). Но максимально допустимая температура теплоносителя в системе — не выше 80-90°C (в зависимости от типа трубы). И то, длительное воздействие высоких температур приводит к быстрому разрушению полипропилена — он становится хрупким. Потому обвязка котла полипропиленом делается только в низкотемпературных системах на основе автоматизированных котлов.

Металлопластик имеет более высокую температуру эксплуатации — до 95°C, чего достаточно для большинства систем. Можно ими делать и обвязку твердотопливного котла, но только в случае наличия одной из систем защиты от перегрева теплоносителя (рассказано чуть ниже). Но металлопластиковые трубы имеют два существенных недостатка: сужение в месте соединения (конструкция фитингов) и необходимость регулярной проверки соединений, так как они со временем текут. Так что обвязку котла металлопластиком делают при условии использования в качестве теплоносителя воды. Незамерзающие жидкости более текучие, потому в таких системах обжимные фитинги лучше не использовать — они все равно будут течь. Даже если заменить прокладки на химически стойкие.

Обвязка газовых котлов

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

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

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

Схема обвязки настенного газового котла

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

На фото выше стоят угловые шаровые краны, но это, как вы понимаете, не обязательно — вполне можно поставить обычные модели, а трубы развернуть ближе к стене при помощи уголков. Также обратите внимание, что с двух сторон от грязевика стоят краны — это для того, чтобы была возможность снять его и почистить без слива системы.

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

Схемы обвязки напольных газовых котлов

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

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

• с установкой в перемычке циркуляционного насоса с выносным датчиком температуры (а фото вверху справа);
• с использованием трехходового клапана (на фото внизу слева).

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

Во второй схеме с трехходовым клапаном он открывает подмес горячей воды при понижении температуры (выставляется на клапане). Насос в этом случае стоит на обратном трубопроводе.

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.

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.

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 теплого водяного пола.

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.

Клапана хоть и производятся одной фирмой, имеют разное строение и схему монтажа. Так REGULUS DBV устанавливается на выходе из котла, имеет встроенный датчик температуры (схема установки — выше). Клапан защиты от перегрева ТТ котла Regulus BVTS 14480 имеет выносной датчик, может монтироваться как на входе, так и на выходе (схема установки внизу). Чем хорош этот вариант? Тем что он может работать в системах с естественной циркуляцией — ему давление для работы не нужно.

Их ориентировочная стоимость — 40-60€ — это намного меньше, чем стоимость монтажа теплоаккумулятора или бойлера косвенного нагрева, но проблему колебания температуры этот способ не решает. Эти клапана, кстати, можно использовать для повышения надежности схемы с установленным косвенником и тем точно устранить возможность закипания системы.

Что еще необходимо в системе

Обвязка котла будет неполной, если в ней не будет крана для слива и заполнения системы. И лучше, если они будут раздельными. Конкретное место установки зависит от строения системы, но есть определенные правила:

• Кран для слива делают в самой нижней точке. Это очень важно, если систему отопления надо будет консервировать на зиму — необходимо чтобы в ней оставалось как можно меньше теплоносителя. Если система будет работать зимой постоянно обычно к одному из радиаторов приделывают кран (с патрубком или без) Это и будет место слива системы.
  

  

• Если в системе отопления будет использоваться вода, обычно подключается вход от водопровода. В случае с настенным газовым котлом для этого есть специальный патрубок со стационарным краном. Холодную воду подключают к этому входу, при необходимости подпитки кран открывают на короткое время. Если используется котел без специального патрубка, в трубопроводе подачи (желательно повыше) также устанавливают кран. Как вариант — на отрезке трубы, которая идет на расширительный бачок.

В некоторых системах слив и залив системы делают из одного крана. Это возможно, если есть насос, которым закачивается теплоноситель и есть манометр, по которому можно контролировать создаваемое давление. При наличии отдельного крана для залива системы в высокой точке можно ее заполнить и самотеком.

Источник: kak-sdelano.ru

Составляющие элементы обвязки

Какие узлы и элементы будут входить в набор комплектующих отопительной системы, зависит от типа системы отопления:

1. Отопление с естественной (гравитационной) циркуляцией нагретой воды (теплоносителя) – в народе такое отопление называют «физика»;
2. Принудительная циркуляция – с подключением циркуляционного асинхронного насоса;
3. Смешанная схема.

 

В решении схемы с естественной циркуляцией воды комплект элементов обвязки будет таким:

1. Отопительный котел – после него нагретый теплоноситель устремляется вверх и движется по трубам, возвращаясь в котел немного остывшим;
2. Отопительные обвязочные трубы – чаще всего для схемы с «гравитацией» используются металлические трубы большего, чем у пластиковых труб, диаметра – до 2-х дюймов. Диаметр выбирается, исходя из необходимости минимизации сопротивления теплоносителя для его беспрепятственной циркуляции;
3. Расширительная емкость – устанавливается в самой верхней точке системы, и по конструкции бывает открытого или закрытого типа;
4. Отопительные приборы – радиаторы, батареи или регистры;
5. Кран Маевского – устанавливается на отопительном радиаторе для стравливания воздуха;
6. Фитинги – повороты на сварке или резьбе, двойники, тройники из чугуна, латуни, бронзы, меди или нержавеющей стали, тройники, водоотводы и другие типы соединителей;

 

Достоинство системы «физика»: легкий самостоятельный монтаж, простая схема, распространенность деталей и узлов, дешевизна составляющих.

Недостатки: большие размеры комплектующих, инертность, недостаточно быстрое нагревание разводки и отопительных приборов.

 

Обвязка для систем с разными вариантами циркуляции теплоносителя

Для схемы с принудительным движением теплоносителя комплектующие нужно запасать следующие:

1. Нагревательный котел любого типа – настенный или напольный. Разница для этих моделей нагревательных агрегатов – в наличии дополнительных элементов арматуры и защиты при обвязке котла настенного типа;
2. Трубы, которыми следует обвязывать котел отопления, могут быть металлическими, металлопластиковыми или ПВХ;
3. Мембранный расширительный резервуар с «грушей», позволяющей удерживать давление воды на одинаковом уровне во всех контурах;
4. Нагревательные приборы – те же, что и для гравитационной схемы, но металлические считаются более экономичными за счет меньшего объема воды в приборах. Такие радиаторы или батареи нагреваются быстрее, а расход энергии на обогрев – меньше;
5. Кран Маевского – монтируется на всех радиаторах. В качестве резервного может быть установлен автоматический тип крана Маевского на выходе котла – для сброса воздуха из всех контуров при накапливании определенного объема;
6. Фитинги;
7. Насос для организации циркуляции теплоносителя – чаще всего уже вмонтирован в котел. В схеме с коллектором могут устанавливаться дополнительные насосы;
8. Гидравлическая стрелка. Этот узел, работающий в лучевой схеме разводки, балансирует разные контура. Стрелка выравнивает давление в системе, и обеспечивает бесперебойную подачу теплоносителя в каждый прибор;
9. Манометр предназначен для контроля давления в системе, и встраивается в котел или сразу после него – в трубу подачи горячей воды;
10. На коллектор теплоноситель подается непосредственно от котла, и предназначен он для разводки отопительных контуров.

 

Преимущества правильно смонтированной принудительной системы с коллектором и гидрострелкой:

1. Быстрый нагрев теплоносителя во всех отопительных приборах;
2. Экономный расход энергии на обогрев;
3. Обвязка по принудительному варианту позволяет обустроить теплый пол в помещениях за счет своей высокой эффективности.

Недостатки:

1. Дороговизна монтажа за счет большого количества комплектующих и наличия профессиональных навыков при обращении со сложными приборами;
2. Система зависит от внешних источников энергии.

 

Смешанная обвязка котла отопления схема которой приведена на рисунке ниже, реализуется в двух вариантах, но желательно из металлических, а не металлопластиковых или ПВХ труб. Циркуляционный насос вмонтирован в систему параллельно главной обвязке. Запорная арматура установлена на подходе к насосу, чтобы можно было его обойти при необходимости, и еще один запорный вентиль устанавливается на обходной трубе – он должен быть закрыт при работающем насосе. При организации автономного теплообмена вместо этого вентиля устанавливается обратный клапан.

 

Схема обвязки с использованием ПВХ

ПВХ трубы (экопластик) при обвязке котлов отопления имеют высокую популярность из-за низкой стоимости и универсальности характеристик при подключении. Трубами из пропилена можно сделать схему обвязки любой сложности, любой геометрии и с любыми углами поворотов. Соединяются трубы ПВХ специальным паяльником и такими же ПВХ фитингами.

 

Если позволяет схема обвязки, то желательно использовать отводы с плавными переходами, которые исключают перепады давления в узких местах внутри труб из-за паяльного шва. Полипропиленовые трубы могут работать при температуре до 95⁰С, а срок их эксплуатации – более 50 лет без профилактики и ремонта.

Как выбрать расположение котла

Схема обвязки нагревательного агрегата, работающего с гравитационной циркуляцией теплоносителя, оптимально подходит для напольного исполнения. Но при этом отопительный котел нужно устанавливать в самом нижнем положении относительно всех разводок, так как в камерах котла не должен накапливаться воздух. Присутствие воздуха в рубашке – это гарантированное прогорание стенок камеры. Выходная трубы котла должна быть смонтирована вертикально, чтобы образующиеся воздушные пузырьки поднимались вверх – в расширительный бак или к стравливающему клапану.

Важно! В принудительной системе отопления это условие вертикальности выходной трубы не всегда соблюдается, поэтому настенный котел можно устанавливать и в наивысшей точке системы, и в наиболее низкой (например, на чердаке или в подвале).

 

При обвязке котла с дополнительным контуром для ГВС (горячего водоснабжения) его подключают к системе подачи питьевой воды. Нагретая вода из второго контура используется в быту. Но и одноконтурный котел может работать, как источник горячей воды, если подключить к нему вторичный теплообменник. Чаще всего под него оборудуют железный баллон с подающим водяным патрубком.

Особенности обвязки

У котлов на твердом топливе есть одна особенность – его нельзя выключить в любой момент, как электрический или газовый нагреватель.

 

Поэтому в таких агрегатах при монтаже обвязки должна быть установлена одна из систем защиты, работающих по следующим принципам:

1. Защита с использованием теплоносителя основана на работе предохранительного клапана, который открывается, если перестает работать циркуляционный насос. Клапан вмонтирован в теплообменник, и к нему подключен холодный трубопровод. При отключении насоса клапан открывается, и холодная вода при прохождении по теплообменнику, отбирает тепло на себя. Нагретая таким способом вода попадает в систему канализации, и так будет продолжаться до тех пор, пока топливо в котле не сгорит полностью;
2. ИБП (источник бесперебойного питания), который работает от аккумулятора и запитывает циркуляционный насос. Включается в схему ИБП при отключении внешнего напряжения;
3. Малый естественный контур осуществляет циркуляцию теплоносителя по малому кругу без насоса, а значит, без подключения электроэнергии;
4. Вспомогательный естественный контур, который реализован на основе двух полнофункциональных отопительных контуров. При возникновении аварийной ситуации нагретый теплоноситель еще поступает во второй контур, нагревая радиаторы и охлаждаясь.

Предохранительные устройства

Это узлы и элементы, установленные в базовой комплектации всех котлов.

 

1. В котле должен быт вмонтирован клапан для сброса горячей воды, работающий автономно и автоматически. Он похож на вентиль с ниппелем вверху;
2. Прибор для улавливания мусора, который выглядит, как колба. Грязеуловитель монтируется на входе воды в котел;
3. Водопроводный фильтр грубой очистки также стоит на подающей трубе.

 

Монтаж обвязки

1. Сначала устанавливается котел. Если это твердотопливный прибор, то его устанавливают на бетонный фундамент. Дымоходная труба выводится на высоту, обеспечивающую постоянную тягу. Газовый котел должен иметь выход в стене для патрубка сброса газов и обратной подачи воздуха;
2. Котел соединяется с дымоходом трубой с двумя гильзами. По внутренней гильзе выводятся отработанные газы, по внешней — подается воздух;
3. Вентиляция в виде приточного клапана – его работа регулирует поступление воздуха и степень горения;
4. Разводка по комнатам и помещениям труб отопления;
5. Подключение автоматики и расширительных емкостей;
6. Установка насоса и датчиков температуры;
7. Подключение к газопроводу и электричеству, если это не котел на твердом или жидком топливе.

Монтаж обвязки не терпит экономии и пренебрежения безопасностью. Для каждого дома необходимо разработать привязанный к архитектуре жилья проект.

Источник: jsnip.ru

Подсоединение котла к источникам питания

Если котёл работает на газовом топливе, то к нему нужно организовать подачу газа. При магистральном газоснабжении это должен сделать работник газовой службы. Если отопление от баллонов, нужно заключить договор аренды с Газтехнадзором, а монтаж поручить компании, имеющей разрешение на данный вид работ. Все работы, связанные с газом, потенциально опасны и это не тот момент, когда стоит экономить и выполнять работу своими руками.

 1. Подача отопления. 2. Горячая вода для бытовых нужд. 3. Газ. 4. Холодная вода к контуру ГВС. 5. Обратка отопления

 При использовании баллонного газа обязательно используется редуктор, объединяющий группу баллонов

Электрокотёл нужно присоединить к сети. Котёл и клеммная коробка должны быть заземлены, все соединения выполняются медной проводкой с сечением не меньше указанного в техническом паспорте к оборудованию.

Котёл на твёрдом топливе всегда автономен и требует только присоединения труб отопления и горячего водоснабжения. Подключения к электрическим цепям питания требуют только блоки автоматического управления, если они задействованы.

Одно- и двухконтурные котлы

Одноконтурные котлы предназначены в первую очередь для отопления. Через них проходит только один контур, включающий автоматику, разводку труб и радиаторы. В контур может быть включён и бойлер косвенного нагрева для подачи горячей воды в смесители рукомойников, душа и ванны. Мощность котла подбирается с соответствующим запасом по мощности. Целесообразность такого подключения в большинстве случаев несколько сомнительна, так как нарушает стабильность функционирования системы отопления внезапным отбором тепла. Проблему можно решить, оборудовав контур сложной системой управления, которая в некоторых моделях может идти в комплекте с котлом.

 Одноконтурный котёл с бойлером косвенного нагрева: 1. Котел. 2. Обвязка котла. 3. Радиатор. 4. Бойлер косвенного нагрева. 5. Ввод холодной воды

В двухконтурном котле горячее водоснабжение, наряду с отоплением, входит в функции котла и составляет один из двух его контуров циркуляции. Более стабильная работа обеих систем осуществляется при работе котлов, оборудованных двумя отдельными теплообменниками для двух контуров. Особенность системы: отсутствие бака-накопителя горячей воды.

 Подключение двухконтурного котла: 1. Котел. 2. Обвязка котла отопления. 3. Отопительный контур. 4. Ввод холодной воды

Схема обвязки котла при естественной циркуляции

Естественная циркуляция основана на законах физики — температурном расширении теплоносителя и гравитации, поэтому обвязка котла не включает напорное оборудование.

Чтобы вода в контуре совершала непрерывное движение, нужно соблюсти несколько правил.

Котёл должен находиться в самой низкой точке дома, желательно в подвале или в специально оборудованном приямке.

Трубопровод от верхней точки к радиаторам отопления, и от них в «обратку» должен быть выполнен с уклоном не менее 0,5° для снижения гидравлического сопротивления системы.

 Отопление с естественной циркуляцией. H — разница уровней линий подачи и обратки, определяет напор в контуре отопления

Диаметр труб разводки отопления должен обеспечивать скорость воды не ниже 0,1 м/с и не выше 0,25 м/с. Такие значения нужно принимать предварительно и проверять расчётом, исходя из разницы температур на входе и выходе (градиент) и разницы высоты по осям котла и радиаторов (не менее 0,5 м).

Гравитационные контуры котла могут быть открытого и закрытого типов. В первом случае в самой высокой точке системы (на чердаке или крыше) устанавливают расширительный бак открытого типа, он же выступает в роли воздухоотводчика.

Закрытая система оборудуется мембранным баком, расположенным на одном уровне с котлом. Так как закрытая система не имеет прямого контакта с атмосферой, она должна быть укомплектована группой безопасности (манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик). Располагается группа таким образом, чтобы воздушный клапан находился в наивысшей точке контура.

Системы с естественной циркуляцией являются независимыми от электропитания и наиболее распространены там, где электросети отсутствуют или работают ненадёжно.

Схема обвязки котла при принудительной циркуляции

Побудителем движения воды в контуре с принудительной циркуляцией является циркуляционный насос. Схемы также могут быть открытыми (с расширительным баком открытого типа) и закрытыми (с мембранным баком и группой безопасности).

Циркуляционный насос, как правило, устанавливают в месте, где температура воды имеет самое низкое значение — на её входе в котёл, и монтируют на той же площадке. Выбор насоса осуществляется на основании расчёта отопления, показывающего необходимый расход теплоносителя, и характеристик котла. Регулирование расхода теплоносителя осуществляется на основании температуры обратной воды по импульсу от установленного на входе в котёл датчика.

 1. Котёл. 2. Группа безопасности. 3. Расширительный бак. 4. Циркуляционный насос. 5. Радиаторы отопления

Одно- и двухтрубная разводка системы отопления

Однотрубная система широко распространена в многоквартирных домах старой застройки. Температура воды от радиатора к радиатору постоянно понижается, что ведёт к неравномерному обеспечению теплом отдельных помещений. В двухтрубной системе теплоноситель распределяется равномерно по всем радиаторам, потерявший температуру, попадает во вторую трубу — «обратку». Таким образом, двухтрубная система обеспечивает дом теплом более равномерно.

 1. Однотрубная схема разводки. 2. Двухтрубная схема разводки

Коллекторная схема разводки отопительной системы

При большом количестве радиаторов отопления, расположенных на разных этажах, или при подключении «тёплого пола», лучшей схемой разводки является коллекторная. В контуре котла устанавливают минимум два коллектора: на подаче воды — раздающий, и на «обратке» — собирающий. Коллектор представляет собой отрезок трубы, в который врезаются отводы с вентилями для возможности регулирования отдельных групп.

 Коллекторная группа

 Пример подключения контура отопления и системы «тёплый пол» с помощью коллекторной группы

Коллекторную разводку называют также лучевой, так как трубы лучами могут расходиться в разные стороны по всему дому. Такая схема в современных домах одна из наиболее распространённых и считается практичной.

Первично-вторичные кольца

Для котлов мощностью от 50 кВт или группы котлов, которые предназначены для отопления и горячего водоснабжения домов большой площади, применяется схема первично-вторичных колец. Первичное кольцо составляют котлы — генераторы тепла, вторичные кольца — потребители тепла. Причём потребители могут устанавливаться на прямой ветви и быть высокотемпературными, или на обратной — и называться низкотемпературными.

Для того чтобы в системе не было гидравлических перекосов и для разделения контуров, между первичным и вторичными кольцами циркуляции устанавливают гидроразделитель (стрелку). Он же защищает теплообменник котла от гидравлических ударов.

Если дом большой, то после разделителя устраивают коллектор (гребёнку). Чтобы система работала, нужно произвести расчёт диаметра стрелки. Выбор диаметра осуществляется на основании максимальной производительности (протока) воды и скорости потока (не выше 0,2 м/с) или как производная от мощности котла с учётом градиента температур (рекомендованное значение Δt — 10 °С).

Формулы для расчётов:

• G — максимальный расход, м³/ч;
• w — скорость воды через поперечное сечение стрелки, м/с.

• Р — мощность котла, кВт;
• w — cкорость воды через поперечное сечение стрелки, м/с;
• Δt — градиент температур, °С.

Аварийные контуры

В системах принудительной циркуляции насосы зависят от электропитания, которое может отключиться. Чтобы не произошёл перегрев котла, способный вывести оборудование из строя или даже привести к разгерметизации, котлы снабжают аварийными системами.

Первый вариант. Источник бесперебойного питания или генератор, которые будут питать циркуляционные насосы. По эффективности такой способ один из наиболее оптимальных.

Второй вариант. Обустраивается малое резервное кольцо, работающее по гравитационному принципу. При отключении циркуляционного насоса в систему включается контур с естественной циркуляцией, обеспечивая сброс тепла теплоносителя. Полноценного отопления дополнительный контур обеспечить не может.

Третий вариант. При строительстве закладываются два полноценных контура, один работает по гравитационному принципу, второй с помощью насосов. Системы должны иметь возможность тепломассообмена на аварийный период.

Четвертый способ. Если водоснабжение централизованное, то при отключении насосов холодную воду подают в контуры отопления через специальную трубу с запорным вентилем (перемычку между системами водоснабжения и отопления).

В заключение предлагаем посмотреть видео о правилах расчета однотрубной системы отопления частного дома.

рмнт.ру

16.06.16

Источник: www.rmnt.ru

Разновидности подключения

Автономное отопление можно реализовывать с помощью:

1. Настенного одноконтурного котла с электронным розжигом, обеспечивающего принудительную циркуляцию в радиаторной системе.
2. Энергонезависимого настенного или любого напольного оборудования.
3. Энергонезависимого котла, который установлен в открытом контуре с естественной циркуляцией.
4. Модификации отопительного контура для теплых полов. Здесь характерна невысокая температура теплоносителя.
5. Одноконтурного котла, подключенного к системе горячего водоснабжения. Речь идет о схеме обвязки газового котла отопления с бойлером
6. Двухконтурного котла, обеспечивающего отопление и ГВС. Таким способом подключается двухконтурный газовый котел с бойлером, который достаточно популярен.
7. Когда контур ГВС имеет рециркуляцию воды. Благодаря постоянному движению воды в контуре поддерживаются в горячем состоянии полотенцесушители, соединенные с ГВС. Также обеспечивается высокая скорость подачи горячей воды на смесители.

Если разводки ГВС значительной длины не будет иметь рециркуляцию воды, она будет нуждаться в продолжительном сливании до нагрева. Кроме известных неудобств это влечет за собой также финансовые потери. Тоже касается и тупиковой разводки ГВС без рециркуляции. В таком случае нагревание подключенных к разводке полотенцесушителей происходит исключительно во время водозабора.

Комплектация обвязки

В состав обвязки входят следующие элементы:

• Мембранный расширительный бачок. Предназначен для компенсации скачков объема теплоносителя во время нагревания. Такая необходимость возникает в закрытых отопительных системах. Внутри емкости имеется эластичная мембрана, разделяющая ее пополам. В одной половине находится воздух или азот (в таком случае стенки бака не подвергаются коррозии). Когда объем теплоносителя увеличивается, это провоцирует сжимание газа: как результат, общее давление в системе остается практически на прежнем уровне. Стандартный объем расширительной емкости – 10% от количества теплоносителя. Для грубого расчета обычно используется соотношение 15 л/киловатт мощности отопительного котла.
• Предохранительный клапан. Выполняет сброс лишнего теплоносителя, когда давление в контуре поднимается до опасных значений. Как результат, трубы и радиаторы сохраняются от разрыва. Для отвода воды в канализацию предусмотрена дренажная трубка. Если этот клапан срабатывает регулярно, это свидетельствует о недостаточной вместительности расширительного бачка.

• Воздухоотводчик. При возникновении воздушных пробок они выводятся наружу в автоматическом режиме. Речь идет о воздушных скоплениях, образовавшихся в системе в результате слива теплоносителя. Из-за них возникают гидравлические шумы и дополнительные препятствия для нормальной циркуляции в режиме небольшого гидравлического напора.
• Манометр. Контролирует рабочее давления в контуре. Его иногда заменяют термоманометром, дополнительно фиксирующим температуру. На шкале устройства должна иметься разметка до 4 атмосфер.
• Открытый расширительный бак. Заменяет собой расширительный бачок, воздухоотводчик и предохранительный клапан в открытом контуре. В этом случае система не сталкиваются с проблематикой избыточного давления. Для подключения сообщающегося с атмосферой бака к системе ГВС используется кран: это обеспечивает подпитку контура.
• Бойлер косвенного нагрева. Внутри этой теплоизолированной емкости с теплообменником происходит подготовка горячей воды. Подача тепла осуществляется посредством протекающего через теплообменник теплоносителя из системы отопления. Этот элемент входит в схему обвязки газового одноконтурного котла отопления, подключение бойлера косвенного нагрева должно выполняться специалистами.

• Циркуляционный насос. Благодаря ему осуществляется принудительная циркуляция теплоносителя через отопительный контур. При подборе подходящей помпы обращают внимание на уровень создаваемого им напора и производительность. Показатель потребляемой мощности в современных моделях регулируется в пределах 50-200 Вт. Благодаря этому скорость движения теплоносителя можно менять, в зависимости от ситуации.
• Гидрострелка. К этой емкости с патрубками можно коммутировать несколько отопительных контуров. Ее задача – объединять подающие и обратные трубы. В результате появляется возможность сводить вместе системы с разной температурой и скоростью движения теплоносителя, сглаживая их взаимное влияние.

• Фильтр грубой очистки. Внутри отстойника с фильтрующей сеткой происходит задержка находящихся в воде крупных частиц. Чаще всего речь идет о песке и окалинах. В результате предотвращается забивание тонких трубок теплообменника в газовом котле.
• Двух- и трехпроходные термостатические смесители. Благодаря им появляется возможность создавать рециркуляцию теплоносителя, температура которого на порядок уступает показателям в основном контуре. Для управления затвором смесителя используется термоголовка. Клапан меняет свое положение, реагируя на температуру чувствительного элемента.

Трубы

С помощью труб газовый котел коммутируется с системой отопления, а теплоноситель разводится в нужных направлениях.

Если проектировка автономной отопительной системы выполнена грамотно, ее параметры отличаются абсолютной стабильностью и управляемостью:

• Температура внутри конвекционных контуров (оснащенных радиаторами или конвекторами). Не должна быть больше, чем + 75-80 градусов. Нагрев теплых полов не превышает + 25-35 градусов.
• Давление. Допустимые пределы: 1 -2,5 кгс/см².

Если циркуляционная помпа выйдет из строя, термостат практически мгновенно остановит процесс горения. Это позволят уберечь теплоноситель от перегрева и закипания. По этой причине коммутация котла и разводки отопления зачастую реализуется полимерными и металлополимерными трубами, что позволяет сэкономить на приобретении дорогостоящих металлических изделий.

Несколько рекомендаций:

• Для реализации последовательной разводки радиаторов и коммутации котла чаще всего используют металлопластиковые трубы с пресс-фитингами. Еще один распространенный вариант – полипропиленовые изделия с алюминиевым армированием.
• При установке резьбовых фитингов для металлопластика необходимо проявлять особенную внимательность: если уплотнительные кольца хоты бы немного сместятся, это приведет к появлению течи. Как правило, такую неприятность стоит ожидать уже через несколько циклов нагрева-охлаждения.
• Для неармированного полипропилена (или с армированием стекловолокном) характерен очень высокий коэффициент удлинения. Увеличение температуры на 50 градусов провоцирует удлинение каждого метра трубы примерно 6,5 и 3,1 мм соответственно. Такой вариант также является неподходящим.
• Чтобы организовать лучевую разводку или теплый пол, также используют металлопластиковые трубы на пресс-фитингах, трубы из сшитого полиэтилена или термомодифицированного полиэтилена.

Разновидности схем отопления частного дома

В самом простом варианте схемы котла обвязка вовсе отсутствует. В подавляющем большинстве случаев заводская комплектация котлов с электронным розжигом состоит из следующих элементов: насоса, расширительной емкости, автоматического воздушника и клапана (с настройкой давления 2,5 кгс/см²). Местом размещения всех узлов обвязки является корпус: как результат, комплекс трансформируется в мини-котельную.

В качестве дополнительных элементов систему можно оснастить:

• Фильтром. Место его установки – входной патрубок. В результате теплообменник получает защиту от загрязнения, при увеличении гидравлического сопротивления контура. Это приводит к снижению скорости движения теплоносителя, а сам насос переживает дополнительную нагрузку.
• Шаровыми кранами. Их монтируют на входных и выходных участках. Это дает возможность производить демонтаж теплообменника или котла, при сохранении отопительного контура.

Напольные газовые котлы с пьезорозжигом

Котлы с пьезорозжигом и напольное оборудование не относятся к мини-котельным: речь идет о нагревательных приборах, нуждающихся во внешней обвязке.

В ее состав входит:

• Насос. Для подбора производительности помпы используется формула Q=0,86R/Dt (Q — производительность в м³/час, R — тепловая мощность котла или отдельного контура, Dt — разница температур между подачей и обраткой). Чтобы система конвекционного отопления с газовыми котлами работала нормально, разница температур должна равняться 20 градусам (+75-80 градусов на подающем, и +55-60 на обратном трубопроводе). Мощность котла в 36 кВт предполагает наличие следующего разумного минимума производительности насоса — 0,86х36/20=1,548 м³/ч.
• Мембранная расширительная емкость.
• Предохранительный клапан.
• Автоматический воздушник.
• Манометр.

Оптимальным местом расположения группы безопасности является выход котла: именно здесь показатели температуры и давления достигают своих максимальных значений. Помпу размещают перед котлом, на участке с самой невысокой температурой теплоносителя (это позволяет заметно продлить срок службы крыльчатки и резиновых уплотнителей). Расширительную емкость можно монтировать в любом месте системы: главное, чтобы расстояние до крыльчатки насоса было не больше двух диаметров (если она устанавливается перед насосом).

При установке после насоса эту дистанцию увеличивают до восьми диаметров. Такое расстояние необходимо для того, чтобы скачки давления, возникающие во время работы насоса, не снижали ресурс мембраны бака. Чтобы не появлялся конденсат, теплообменник часто оснащают дополнительным малым контуром циркуляции. Если обратная труба будет охлаждаться, внутрь нее предусмотрено добавление более горячего теплоносителя (он отбирается из подающей трубы посредством смесительного узла).

Естественная циркуляция

Для самотечной системы характерна полная энергетическая независимость: ее работу обеспечивает атмосферное давление. Вместо громоздкой группы безопасности в обвязке одноконтурного котла достаточно наличия расширительного бака. На розлив перед теплообменником котла желательно установить сбросник: это даст возможность полностью слить воду в канализацию или дренажный колодец. Обычно такая потребность возникает в случае длительного отъезда, или когда прекращается подача газа. Как результат, система защищается от разморозки.

Отдельные узлы системы расположены таким образом:

1. Бак рекомендуется установить выше всех остальных элементов.
2. Расположенный сразу после котла розлив позиционируют в вертикальном направлении (допускается наличие небольшого угла). Благодаря разгонному участку нагретая в теплообменнике вода поднимается в верхнюю точку розлива подачи.
3. Важно соблюсти постоянный уклон при прокладке розлива после бачка. В результате остывающая вода будет возвращаться самотеком: воздушные пузыри при этом смогут выходить внутри расширительного бака.
4. Котел необходимо опустить максимально низко. Лучшее место для размещения нагревателя – приямок, цокольный этаж или подвал. За счет разницы высоты между теплообменником и отопительными приборами обеспечивается должный уровень гидравлического напора, обеспечивающего циркуляцию воды в контуре.

Некоторые особенности обустройства инерционной системы отопления:

• Для внутреннего диаметра розлива выбирается показатель от 32 мм. Если используются пластиковые или металлопластиковые трубы, то внешний диаметр ровняется 40 мм. Благодаря значительному сечению достигается компенсация минимального гидравлического напора, за счет которого перемещается теплоноситель.
• В состав гравитационной системы иногда входит насос: однако это не означает, что контур теряет энергонезависимость. Помпу в таком случае монтируют не в разрыве розлива, а параллельно ему. Для соединения отдельных врезок применяется обратный клапан шарикового типа, для которого характерно очень маленькое гидравлическое сопротивление. Также устанавливают шаровый кран. В случае остановки насоса производят перекрывание байпаса, что сохраняет работоспособность контура с естественной циркуляцией.

Теплые полы

Существует несколько вариантов их подключения.

Гидрострелка

Этот узел включают в себя оба контура:

1. В первом используется движение теплоносителя между гидрострелкой и теплообменником котла.
2. Во втором на нее коммутируются один или несколько контуров отопления с разным уровнем нагрева.

Принципы работы следующие:

• Вертикальная гидрострелка дает возможность отбирать теплоноситель разной температуры. Верхний отдел будет горячим, а нижний — холодным.
• При отборе воды с верхней пары отводов допускается коммутация конвекционного отопления. Нижнюю пару используют во внутрипольной схеме.
• Показатель температуры теплоносителя ниже уровня коммутации обратной трубы контура на участке соединения гидрострелки и котла может заметно опускаться.

Рециркуляция

В параллельном положении к основному контуру радиаторного отопления или малому контуру на участке от котла до гидрострелки проводится обустройство низкотемпературного контура. В его составе имеется байпас и трёхходовой термостатический клапан. Благодаря помпе вода постоянно циркулирует внутри труб теплого пола.

Для отбора новых порций горячего теплоносителя с подающей трубы при падении температуры внутри обратки используется трёхходовой смеситель. Его можно заменить простым термостатическим клапаном, оснащенным выносным термодатчиком капиллярного типа или электрической термопарой. Местом монтажа датчика является ниша на обратке теплого пола. Клапан срабатывает при снижении температуры теплоносителя.

Радиаторное подключение последовательного типа

Такой вариант возможен, если применяется конденсационный газовый котел, т.к. работа классического оборудования затруднена при температуре на обратке ниже +55 градусов. Дело в том, что охлажденный теплообменник собирает на своей поверхности конденсат. В составе продуктов сгорания газа содержатся, наряду с водой и углекислым газом, агрессивные кислоты. В таком случае появляется реальная угроза разрушения стальных или медных теплообменников.

Конденсационные котлы имеют другой принцип работы. Для сбора продуктов сгорания используется специальный теплообменник из нержавеющей стали (экономайзер). В итоге происходит дополнительная теплоотдача и увеличение КПД оборудования. Из-за этого температурный уровень обратной трубы в +30-40 градусов является оптимальным. Отопительная система состоит из двух последовательно подключенных контуров — радиаторного и внутрипольного. Обратная труба первого является подающей трубой второго.

Источник: teplospec.com