Схема обвязки котельных для частного дома с теплоаккумулятором и стандартным твердотопливным котлом — одна из наиболее надежных и востребованных комбинаций. Построение схемы начинается с расстановки обвязки твердотопливного котла, а также размещения буферной емкости. Этот элемент устанавливается с целью получить дополнительный контур естественной циркуляции. Таким образом создается запасной путь, по которому направится вода с случае незапланированного кратковременного отключения электричества и внезапной остановки насоса.
Гравитационный контур
Рассмотрим контур с естественной циркуляцией — гравитационный. При составлении плана избегаем изгибов, стараемся минимализировать количество колен, чтобы не создавать лишних сопротивлений. Исходя из размеров патрубков используемого котла подбираем диаметр труб для контура. Стандартный вариант — не более 1,5 дюймов.
Теплоноситель циркулирует внутри гравитационного контура без помощи насоса за счет создаваемой разницы температур. В случае, если из-за отключения электричества или по другой причине циркуляция горячей воды остановится, твердотопливный котел закипит. Чтобы избежать этой опасной ситуации используется дополнительный гравитационный контур — с целью предупредить аварию в случае остановки насоса.
Иногда температура твердотопливного котла возрастает и может превысить границу в 100 градусов. По этой причине контур обвязываем из металлических труб. Добавляем в намеченный контур насос. Для этого планируем обходной путь, где устанавливаем предохранительный лепестковый обратный клапан на выделенный участок гравитационного контура. Выбираем клапан, обладающий минимальным сопротивлением. Переходник со стандартным сопротивлением может препятствовать циркуляции теплоносителя.
В штатном режиме циркуляционный насос создает давление на клапан, поддерживая его в закрытом состоянии. При этом вода беспрепятственно циркулирует по обычному пути. В момент остановки насоса котел продолжает нагревать воду, но встроенный клапан сработает и не пропустит воду по основному кругу.
Подмес горячей воды и добавка клапанов
Чтобы система заработала надо обеспечить автоматический подмес горячей воды в обратку. Таким образом повышаем температуру воды, заходящей в котел. Если в него будет попадать слишком холодный теплоноситель, котел может быстро выйти из строя. Существует несколько распространенных схем обвязки с добавлением обратки. Мы используем трехходовой смесительный термостатический клапан. Установка этого клапана позволяет образовать малый круг обращения теплоносителя, в результате чего разогрев котла ускорится. Такой подход предотвращает образование конденсата, тем самым оберегает теплообменник от поломок из-за значительной разницы температур.
Представим смоделированную ситуацию. Встроенный лепестковый клапан выставим на срабатывание при достижении температуры 55 градусов. При запуске котла вода в системе не нагрета и пока она холодная, клапан закрывается и пускает носитель по малому кругу. После того, как подаваемая вода нагрелась до порогового значения 55 градусов, клапан приоткрылся и начал подмешивать охлажденную воду из обратки. На следующем этапе нагревается вся бочка, при этом температура обратки также поднимется выше 55 градусов. В этот момент клапан полностью переключится и пустит воду по большому кольцу.
После подключения обратки схему обвязки твердотопливного котла добавляем клапан сброса давления. Он необходим на случай превышения рабочих показателей. В твердотопливном котле предусмотрено специальное отверстие для монтажа клапана. В других моделях клапан можно установить через тройник. Включаем в систему расширительный бак. После него для завершения обвязки со стороны теплогенератора необходимо подключить электрокотел. Он включается в схему параллельно уже установленному твердотопливному котлу.
У нас образовались две подачи, на каждой из них необходимо установить обратные клапаны. Это делается для того, чтобы насос одного из котлов не качал воду по рабочему контуру в противоход другому. Напомним, на твердотопливном котле используем не обычный, а лепестковый клапан.
Обвязка твердотопливного котла и буферной емкости
Наиболее простой будет схема обвязки, содержащая буферную емкость с предустановленным змеевиком ГВС. Преимуществом такого варианта будет значительная экономия места в бойлерной за счет отсутствия отдельного бойлера. Еще один дополнительный плюс — скромная экономия на вложениях из-за отсутствия необходимости покупать и устанавливать еще один узел. В таком варианте упрощается процесс обслуживания системы, так как не будет проблем борьбы с бактериями.
Летом теплоаккумулятор со змеевиком ГВС становится полноценным бойлером косвенного нагрева. Насос в схему подключается стандартной дюймовой трубой, на электрический котел хорошо подходит труба ¾ или дюйм. Если запланирована установка буферной емкость объемом не менее 1000 л, то получается более экономно и целесообразно обратку от электрического котла немного поднять и подключить основной контур не снизу, а выше, в средние выводы теплоаккумулятора. При такой схеме котел не будет постоянно нагревать весь объем, что снизит скорость его амортизации. Этот параметр зависит от техзадания.
Если требуется обвязать не твердотопливный, а газовый котел, то используется такая же схема контура, как и для электрического. Необходимо отметить, что в рассматриваемой нами схеме стандартный электрический котел уже содержит в себе все необходимое:
- насос;
- датчик давления;
- предохранительный клапан.
При выборе модели, в которой эти части отсутствуют, котел придется соответствующим образом обвязать.
Подключение к системе отопления
Подготовленную схему напрямую подключаем к системе отопления. С точки зрения безопасности надо помнить о том, что твердотопливный котел в отдельные моменты может давать чрезмерно высокую температуру. В накопительной бочке может содержаться вода температурой 90-100 градусов. Для стандартных домашних радиаторов отопления это слишком много. Можно сильно обжечься при случайном прикосновении. По этой причине требуется добавить в схему еще один смесительный клапан. Он будет подмешивать в контур остывшую воду.
Если в доме устроены теплые полы, существует возможность подключить их в контур радиаторов для подачи обратки. Потребуется установить еще один насос. Подсоединение пойдет на смесительный узел. По причине высокой температуры воду из нагретого теплообменника забирают не напрямую, а через предохранительный смесительный клапан. Эта деталь устанавливается, чтобы при работе с системой и ее проверке не ошпариться горячим паром.
На следующем этапе подключаем линию рециркуляции теплоносителя в системе через специальный насос. Расставляем в контуре обратные клапаны в соответствии со схемой. На этом полный комплект функциональных элементов завершен, перейдем к арматуре.
Перед котлами требуется поставить еще один фильтр. Затем в высших точках системы монтируем дополнительно автоматические воздухоотводчики. Далее обеспечиваем слив и наполнение системы. Для этого расставляем шаровые краны так, чтобы в дальнейшем выполнять техосмотр и ремонт оборудования, не сливая теплоноситель из контура. Краны нужны для:
- расширительного бака;
- котлов;
- насоса.
В том случае, когда на котлах отсутствуют штатные термометры, их устанавливают дополнительно. Также потребуются два контрольных термометра, расположенные на буферной емкости. Они облегчат контроль работы системы и ее наладку.
Утепление арматуры
Рассмотрим вопрос необходимости утепления арматуры. Большая протяженность труб, много фитингов и высокие рабочие температуры в системе приводят к потерям тепла. На готовых объектах не утепленное должным образом отопительное оборудование перегревает окружающее пространство. В помещении, где установлен котел и теплоаккумулятор, температура может достигать плюс 27 градусов в сильный мороз. Топливо расходуется нерационально, а эффективность системы снижается. После утепления труб удается отвоевать несколько градусов и снизить расход топлива.
Утепляя арматуру надо помнить о том, что при работе со стороны котлов трубы сильно нагреваются, так как могут транспортировать воду горячее 100 градусов. Пенополиэтиленовая изоляция в этом случае не подходит. Ее можно ставить только в другой части контура со стороны радиаторов системы отопления. В котельной на горячие трубы лучше надеть более устойчивую к нагреву каучуковую изоляцию. Стоит дополнительно изолировать также фитинги и другую арматуру.
По технике безопасности не рекомендуется изолировать насосы. Это оборудование имеет ограничение, не допускающее превышения норматива по температуре окружающей среды. Если изолировать насосы со стороны котла, то можно слишком сильно их утеплить, а это недопустимо.
Схема подключения с бойлером
Рассмотрим еще одну схему обвязки твердотопливного котла, в которой кроме теплоаккумулятора есть бойлер. Не будем переделывать котловую часть, оставим ее без изменений. Аналогично предыдущей схеме подключим всю систему отопления. Новым будет только бойлер косвенного нагрева, добавленный в спланированный контур. Внутри выбранной нами модели находится змеевик, через который проходит нагретый теплоноситель. Благодаря этому вода нагревается напрямую и перекачивается с помощью специального насоса. По опыту ранее применявшихся схем рекомендую выводы, подсоединенные к бойлеру, использовать подальше от тех, которые подсоединены к самому котлу и радиаторам отопления.
На выводе подготовленной горячей воды из бойлера необходимо установить еще один расширительный бак. После этого на вводе в систему холодной воды врезаем лепестковый предохранительный клапан. По такой схеме допустимо подвести горячую воду без дополнительных вставок напрямую в санузлы. Трубы не будут слишком горячими — бойлер автоматически контролирует температуру теплоносителя внутри себя.
Может оказаться полезным поставить дополнительный смеситель на выходе, так как в бойлере периодически требуется делать профилактическую дезинфекцию внутреннй полости высокой температурой. При нагреве системы появляется вероятность ошпариться паром, если в этот момент кто-то откроет горячую воду. Помимо этого, смеситель позволит оставлять в бойлере увеличенный запас горячей воды. Для этого электрокотел должен быть подключен к бойлеру, но контур будет строиться напрямую по другой схеме.
Линия рециркуляции в бойлере подключается через специальный дополнительный выход. Подсоединяем в контур арматуру согласно рассмотренной выше схеме. Обратите внимание — в приведенных схемах подробно разобрана только гидравлическая часть, без монтажа изоляции.
Читайте так же:
Источник: eurosantehnik.ru
Подключение теплоаккумулятора
- Что такое теплоаккумулятор
- Способы подключения
- Выбор оборудования
Кроме того, при внезапном прекращении подачи электроэнергии потерявшее контроль оборудование может довести теплоноситель до вскипания в рубашке, вследствие чего она может разрушиться. К счастью, все эти проблемы реально решить, произведя подключение теплоаккумулятора к твердотопливному котлу.
Что такое теплоаккумулятор
По сути, теплоаккумулятор представляет собой емкость, в которую помещается довольно большое количество воды. Этот бак имеет наружный утеплительный слой, что позволяет нагревшемуся теплоносителю не остывать на протяжении долгого времени. Естественно, это происходит при условии, что емкость размещена в помещении — если поставить ее снаружи дома, то теплопотери будут довольно значительными, и использование данного оборудования потеряет всякий смысл.
Что касается помещения, в котором будет размещен теплоаккумулятор, то для этого подойдет как котельная с твердотопливным оборудованием, так и просто отдельная комната. Но тут следует учесть несколько важных факторов:
- размер емкости очень велик, поэтому помещение должно быть соответствующей площади; Первый — предусмотреть обустройство усиленного фундамента под тем местом, где будет установлен бак. Второй вариант — в случае отсутствия вышеуказанной возможности можно приобрести вместо одного большого оборудования два поменьше, и установить их в разных помещениях. Таким образом, и обычный пол выдержит, и нужный объем будет получен.
- вес оборудования тоже вызывает уважение — разместить большой теплоаккумулятор на обычном полу не получится, поскольку это грозит разрушением последнего. Поэтому, если вам нужна именно вместительная емкость, есть два варианта решить проблему.
Суть работы теплоаккумулятора заключается в следующем. Пока в твердотопливном котле сгорает топливо, тепловая энергия аккумулируется в упомянутом оборудовании. Причем нагревшийся теплоноситель, попавший в емкость, долго не остывает. Этот эффект достигается за счет наличия утеплительного слоя, толщина которого составляет 10 см.
После того как котел закончил свою работу — то есть топливо прогорело — теплоаккумулятор начинает постепенно отправлять теплоноситель в систему отопления. Нагревшейся жидкости хватает надолго, поэтому заново разжигать котел придется нескоро.
В этом, собственно, и заключается основное преимущество теплового аккумулятора. В случае его отсутствия вам придется обязательно добавлять дрова или уголь в топку сразу после того, как они там закончились, даже если дело происходит посреди ночи. Если вы проигнорируете это действие, то по отопительной системе начнет циркулировать холодная жидкость.
Хорошо еще, если это произойдет в относительно теплое время года. А если подобное случится в условиях отрицательных температур, то вода в трубопроводе может успеть замерзнуть и, соответственно, расшириться. Следствием этого может стать не только выстуженный к утру дом, но и деформированные трубы.
В общем, понятно, что такой ситуации лучше не допускать. Тепловой аккумулятор как раз отлично справляется с этой задачей, несомненно повышая уровень комфорта всех проживающих в доме людей. Но есть у него и еще несколько достоинств, заслуживающих внимания:
- как уже говорилось выше, установка теплоаккумулятора положительно влияет на защиту водяной рубашки нагревательного оборудования. Если в доме внезапно отключили электричество, и теплоноситель перестал уходить из отопительного котла, то длительное кипение может спровоцировать перегрев. А он, в свою очередь, окажет разрушающее воздействие на водяную рубашку. А тепловой аккумулятор в такой ситуации будет забирать в себя нагревшийся теплоноситель, и таким образом перегрева не произойдет;
- также это оборудование защищает от перепадов температуры, негативно воздействующих на внутренние части конструкции котла. при включении циркуляционного насоса бывает так, что холодный теплоноситель из трубопровода обратного тока попадает в теплообменник, который к тому времени уже раскален. Естественно, на чугун подобные перепады оказывают крайне негативное воздействие — он может просто треснуть. Теплоаккумулятор же не позволяет возникнуть подобной ситуации;
- тепловой аккумулятор может выступать и в роли гидравлического разделителя. Это позволяет ветвям схемы функционировать независимо друг от друга, а значит, расход тепловой энергии уменьшается.
Отрицательными чертами теплового аккумулятора являются требования к помещению, о которых говорилось выше, а также дополнительные затраты — понятно, что приобретение этого оборудования потребует вложения средств. Но с учетом положительных влияний можно смело сказать, что теплоаккумулятор вполне окупит изначальные потери. Конечно, для этого необходимо знать, как правильно подключить оборудование к твердотопливному котлу, чтобы его эксплуатация была беспроблемной.
Способы подключения
Для подключения теплового аккумулятора существует две схемы. Одна из них предусматривает постоянное использование циркуляционного насоса — она довольно сложна и не может работать без электричества, но на выходе весьма эффективна, поскольку позволяет произвести параллельное подключение нескольких магистралей.
Суть работы такой схемы заключается в том, что тепловой аккумулятор играет роль гидравлического разделителя. При этом его конструкция представляет собой единый блок из нескольких элементов: насоса для циркуляции, трехходового термостатического и обратного клапанов, грязевика, температурных датчиков и регуляторов, а также шаровых кранов.
У теплового аккумулятора есть несколько выходов, к которым можно подключить соответствующее число контуров. То есть вы можете направить теплоноситель сразу по нескольким направлениям: например, в радиаторы, в водяной теплый пол и в систему горячего водоснабжения.
Преимущества такого метода очевидны: на подогрев накапливаемого теплоносителя уходит меньше тепловой энергии, чем на проточный метод. Кроме того, температура поступаемого в разные цели теплоносителя остается одинаковой. Это позволяет, к примеру, не ограничивать членов семьи в пользовании сразу двумя душевыми кабинами.
Вторая схема применяется тогда, когда возможен естественный способ циркуляции теплоносителя. Конечно, в стандартном режиме здесь все же используется насос, но при перебоях с электричеством оборудование все же продолжит работать и без него. Главное — расположить емкость теплового аккумулятора выше того уровня, на котором установлены отопительные радиаторы.
В стандартном режиме работа такой отопительной системы происходит следующим образом.
- По мере начала нагревательного процесса теплоноситель за счет работы циркуляционного насоса проходит через трехходовой клапан к радиаторам отопления.
- Как только температура воды достигнет предварительно установленного значения (к примеру, 60 градусов), начнется подмешивание холодной воды с помощью того же клапана.
- После этого нагревшийся теплоноситель пойдет через верхний патрубок в бак теплового аккумулятора.
- Когда твердое топливо в котле полностью сгорит, температура воды, подаваемой через верхний патрубок, начнет понижаться. Как только она станет ниже установленного уровня, ее подача перекроется, а вместо нее откроется ток из емкости теплоаккумулятора.
В случае отключения электроэнергии в дело идет обратный клапан, а термостат, наоборот, прекращает свою работу, как и циркуляционный насос. Подача теплоносителя в такой ситуации осуществляется напрямую из бака теплоаккумулятора в отопительную систему, минуя все регулирующие процедуры.
Следует учитывать, что естественная циркуляция теплоносителя обладает некоторыми особенностями. Движение воды происходит за счет гравитации и других физических законов. Скорость тока при этом ниже, чем в случае использования циркуляционного насоса, поэтому радиаторы, расположенные дальше всего от нагревательного оборудования, могут быть гораздо холоднее ближних.
Для предотвращения таких ситуаций рекомендуется заранее приобретать и подключать резервный генератор, который в случае отключения электроэнергии возьмет на себя функцию источника питания. Это поможет сохранить стабильность работы отопительной системы.
Источник: econet.ru
Особенности работы твердотопливного котла
Многих жителей загородных домов интересует принцип работы классического недорогого устройства.
Сгорание горючего происходит непосредственно в топливнике. В них помещают дрова, уголь, бытовые отходы, которые имеют невысокую влажность.
При сгорании, вещества способствуют отдаче тепловой энергии. При этом теплообменник сложной формы охлаждается до 100-120 градусов.
При помощи данного элемента происходит передача тепловой энергии теплоносителю. Обычно применяют обычную воду.
Конструкцию использовать достаточно непросто. Сюда добавляется определенное количество топлива, которое сгорает на протяжении 3-7 часов.
Промышленный отопительный агрегат, который имеет большую мощность, идеально справляется с данной задачей. Кочегар выполняет всю работу вручную. Через определенное время разработчики создали котельные, работающие на автомате. Только в конструкцию нужно было добавлять твердое топливо.
Основное назначение обвязки твердотопливных котлов
Самое главное назначение обвязки классического котла — это прежде всего обеспечение эффективной, безопасной, экономичной работы устройства. Любая модель нового поколения способствует:
- защите устройства от перегрева, перепадах резкого давления, поддержке приемлемой температуры;
- контролю количества теплоносителя в системе;
- выведению воздуха из системы;
- распределению функций.
Элементы обвязки твердотопливного котла, а также правильная установка, оказывает благоприятное воздействие на безопасность устройства. К числу основных элементов можно отнести:
- расширительный бак;
- теплоаккумулятор;
- смесительный клапан трехходовой.
Основные схемы обвязки твердотопливных котлов
Данная отопительная система может эффективно выработать теплый воздух. Это происходит за счет сжигания твердого топлива.
Система открытого типа с естественной циркуляцией
От того, насколько правильно сделана обвязка, зависит дальнейший срок её эксплуатации. Поэтому многие часто интересуются тем, как правильно работает система данного устройства. Обвязка, оснащенная несколькими приборами, способствует обеспечению движения топлива по системе естественным путём.
Схема обвязки твердотопливного классического котла с циркуляц насосом осуществляется благодаря удобному расположению труб.
Закрытая система с естественным движением теплоносителя
Самая простая схема обвязки — это наличие теплопотребителей в малом числе. Как правило, её достаточно сложно спутать с открытым типом, так как они практически идентичны. В этом варианте подключается закрытый расширительный бак, имеющий мембрану. Для установки данного элемента используется исключительно патрубок обратного клапана. Средство изготовлено из металла, которое прокладывается из полипропилена.
Система с принудительной циркуляцией
Рассматривается другой источник тепла, который устанавливают в домах. Несложная схема обвязки твердотопливного классического котла с циркуляция насосом способна перемещать теплоноситель по системе естественным путём.
Циркуляионный насос, а также термодатчик обеспечивают контроль работы агрегата. Подключение данных элементов происходит через электросеть.
Схема с буферной емкостью
Буферная ёмкость, как правило, служит для обеспечения работы агрегата на твёрдых видах топлива. Подключить патрубки входа и выхода из теплогенератора можно при помощи аккумулятора тепла, а от данного устройства уже к самому элементу отопления. Буферный бак можно заполнить при помощи теплоносителя.
Буфер нагревается в том случае, если топка выполняет работу по полной мощности. Когда топливо полностью сгорает, накопленное тепло поступает по системе отопления. Далее требуется установка насоса, трехходового клапана с целью регулировки температуры.
Обвязка с трехходовым клапаном
Чтобы подать теплоноситель на нагревательный прибор с определенной температурой, используется специальная комбинация устройств.
Контроллер оснащен выносными датчиками. Эти элементы позволяют управлять циркуляционным насосом.
С установкой бойлера косвенного нагрева
Данная обвязка работает по уникальной системе. Когда жидкость нагревается в агрегате, тогда происходит ее одновременная подача в бойлер и радиатор. Важно отметить, что контур устройства нужно подключить к теплообменнику водонагревателя. Это косвенный способ, который широко используется для нагрева воды.
Иногда специалисты используют дополнительный способ, чтобы обеспечить нагрев жидкости. Ведь есть риск, что когда-нибудь отопление отключиться.
Рассмотренная обвязка тт котла своими руками может применяться со всеми отопительными устройствами.
Коллекторная схема
Циркуляция жидкости происходит по трубам через насос. К системе отопления подключаются коллекторы, подключение которых происходит к подающему и обратному патрубкам системы.
С гидрострелкой
Другой источник отопления — это использование гидрострелки.
Для обвязки необходимо применить патрубок вертикальный большого сечения, то есть гидрострелку. Данный элемент устанавливается там же, где и коллекторы: после бака расширительного, перед обогревательными элементами.
С теплоаккумулятором
Схема обвязки твердотопливного котла с баком значительно снижает расход топлива. Некоторые разработки выполняют свои функции с применением твёрдого топлива. Поэтому специалисты рекомендуют использовать теплоаккумулятор.
Твердотопливного и газового или электрического котла
Загородные дома часто оснащают данной обвязкой. При её помощи можно подключить сразу несколько обогревательных устройств. Такой тип конструкции значительно упрощает процесс передачи тепла по всему дому. В основном этот вариант выбирают жители больших загородных домов.
Твердотопливный котел — электрический
Схема обвязки газового и электрического устройства с дровяным сложно различить. Она прежде всего отличается простотой из-за использования теплоаккумулятора и гидрострелки одновременно.
На практике рассматривается другой вариант, чтобы подключить газовый котёл отопления (электрокотел) и твердотопливный. Можно исключить применение емкости буферной. У него слишком высокая цена.
Советы и рекомендации по обвязке твердотопливных котлов
Многих интересует вопрос о том, как устанавливаются котлы. Их можно ставить самостоятельно: это не газовое оборудование, которое должно монтироваться исключительно представителем газовой службы.
Инструкция по установке определяется двумя особенностями изделий:
- Наружные стенки могут ощутимо нагреваться даже у изделий с водяной рубашкой вокруг топки; о самодельных изделиях с одинарными стенками и говорить нечего. Соответственно, котел устанавливается на расстоянии не менее 50 сантиметров от ближайшей стены.
- Если стены выполнены из горючего материала — они дополнительно защищаются кирпичной кладкой или обиваются листами оцинковки с асбестовой прокладкой. Между дымоходом и деревянной стеной или перекрытием делается просвет не меньше 25 сантиметров; он заполняется базальтовой ватой и опять-таки зашивается оцинковкой с прокладкой асбестового листа.
Приведённый материал показывает, что обвязка котла отопления представляет важный процесс. И чтобы правильно выполнить все действия, нужно заранее оценить свои силы. Можно воспользоваться советами профессионалов — ведь на данном этапе цена на обвязку агрегата достаточно приемлемая.
Источник: www.tproekt.com