Схема твердотопливного котла


Особенности котлов на твердом топливе

Газоснабжение и централизованное электроснабжение в России есть до сих пор не везде. Газ стоит дешево только в столичных городах, и даже там дорожает. Электричество всюду дорого.

Оставляют желать лучшего коммуникационные сети: перебои с подачей электроэнергии, резкие перепады напряжения – за городом дело обычное. Не всегда есть возможность подключиться к магистральному газу, а приобретение сжиженного в баллонах – дело энергоемкое.

Отопление твердотопливным котлом имеет несколько преимуществ:

  • можно остановиться на том виде топлива, которое в вашей местности дешевле всего – дрова, торф, уголь, древесные отходы и т.д.;
  • твердотопливные котлы – самые дешевые в категории. Дороже стоят модели длительного горения, но их теплоэффективность выше;
  • большой ассортимент. Автоматику и вспомогательные элементы обвязки можно при необходимости докупить отдельно;
  • в отличие от газовых агрегатов для установки твердотопливного котла не требуется разрешение местной администрации.

Теперь о минусах:

  • пожароопасность. Но этот недостаток есть и у газовых моделей, и у дизельных. А в случае проблем с проводкой – даже у электрических;
  • необходимость следить за количеством дров/угля в топке. Твердотопливный котел не получится просто «включить и забыть». Реже требуется подкладывать топливо в котлы пеллетные и длительного горения, но и они в этом отношении не слишком автономны;
  • процессом горения твердого топлива управлять сложно (у других агрегатов достаточно перекрыть газовый кран или отключить электричество). Инерция у твердотопливных котлов высокая, и у всей системы, соответственно, тоже.
Схема твердотопливного котла
Конструкция котла на твердом топливе

Виды твердотопливных котлов

Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:

  • дрова;
  • уголь;
  • пеллеты и брикеты;
  • торф;
  • отходы деревообработки;
  • универсальные котлы на две или больше топок.

Схема твердотопливного котла
Теплотворность твердого топлива

Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:

  • в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
  • в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.
Схема твердотопливного котла
Котел на пеллетах


Есть т/т котлы классические и длительного горения. Виды последних:

  • с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
  • с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
  • пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.

Обвязка твердотопливного котла

В комплектацию твердотопливного котла редко входят циркуляционный насос, автоматика, группа безопасности. Все это владелец докупает сам, руководствуясь особенностями своей системы отопления.

Независимо от типа разводки трубопровод следует оснастить приборами безопасности (см. ниже). Второй этап – обеспечение функциональности системы и комфорта при ее использовании. Здесь следует упомянуть пару устройств:

  • теплоаккумулятор. Благодаря его работе в процессе перезагрузки котла не будет резких температурных перепадов в доме. Это бак большого объема, который устанавливают между котлом и системой на подающей трубе. Для регулировки температуры на выходе из бака устанавливают смеситель с трехходовым клапаном;
  • бойлер косвенного нагрева для ГВС подключают параллельно отопительной системе. Оснащают смесителем и собственным насосом, чтобы при движении от котла к потребителям вода не успевала остыть.
Схема твердотопливного котла
Обвязка котла с теплоаккумулятором

 

Приобретать или не приобретать насос, если ГВС не предусмотрено – зависит от разводки. Рассмотрим ее основные виды.

Открытая система с естественной циркуляцией

Эта схема монтажа считается самой безопасной для твердотопливного котла: даже при резком повышении давления и температуры авария маловероятна. Отличия открытой системы от прочих:


  • в контуре используется открытый расширительный бак (его устанавливают в самой высокой точке трубопровода);
  • отсутствует циркуляционный насос. Вода движется по трубам в силу естественной гравитации. Для такой конструкции выбирают трубы большего сечения и устанавливают их под небольшим углом, чтобы вода перемещалась самотеком.

Достоинства открытых систем:

  • поскольку нет насоса, отопление не зависит от электросети. В загородных условиях проблемы с электросетями – дело обычное: перебои из-за обрыва проводов, скачки напряжения;
  • оборудование для обвязки обойдется в меньшую сумму (нет насоса, открытый бак дешевле мембранного).

Минусы:

  • монтаж технически сложнее – нужно соблюдать необходимый уклон труб, устанавливать элементы обвязки на определенной высоте;
  • неизбежно попадание в систему кислорода, который приводит к коррозии труб и металлических фитингов;
  • по той же причине неизбежно завоздушивание контура;
  • теплоноситель частично испаряется, приходится его восполнять;
  • даже при большом диаметре труб естественная циркуляция медленнее принудительной. Необходимо оснащать регулировочными кранами все отопительные приборы, свести к минимуму количество запорной арматуры, но и в этом случае прогрев контура будет неравномерным.

Схема твердотопливного котла
Трубопровод системы с естественной циркуляцией

Специалисты рекомендуют добавлять в расширительный бак минеральное масло, слой 1-2 сантиметра. Это сократит поступление кислорода в систему и уменьшит испарение теплоносителя.

Закрытый контур с естественной циркуляцией

Насоса нет, но расширительный бак другой – закрытого (мембранного) типа. Конфигурация системы будет такая же, как в предыдущем случае (трубы большого сечения, установленные под уклоном), но некоторых недостатков открытого контура получится избежать:

  • через бак в трубопровод не попадает кислород, т.е. медленнее завоздушивание и развитие коррозии внутренних стенок;
  • не придется регулярно восстанавливать количество теплоносителя в контуре.

При выборе этого типа разводки учитывайте:

  • емкость бачка должна вмещать минимум 10 % объема теплоносителя;
  • на подающей трубе обязательно нужен предохранительный клапан. Когда давление в системе превышает критическое (т.е. более трех атмосфер), клапан сбрасывает излишек теплоносителя;
  • в верхней точке контура устанавливают воздухоотводчик.

Схема твердотопливного котла

Схема монтажа твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Система с насосом может быть только закрытой. Преимущества принудительной циркуляции очевидны:

  • высокая скорость движения теплоносителя, равномерный прогрев всех помещений;
  • не требуются трубы большого диаметра;
  • нет сложностей в монтаже трубопровода: не нужно соблюдать уклон, непринципиальна высота размещения мембранного бака.

Поскольку в системе с принудительной циркуляцией давление выше, требования к группе безопасности тоже повышенные.

Монтаж такого контура предусматривает возможность перехода на естественную циркуляцию в случае поломки насоса или перебоев с электроэнергией: насос подсоединяют параллельно, на байпасе с отсекающими вентилями.

Схема твердотопливного котла
Магистральная труба и насос на байпасе

Чаще всего насос врезают в трубопровод на участке обратной трубы возле котла, здесь самая низкая температура. Это позволяет сэкономить ресурс устройства и так безопаснее для всей системы: при установке на подающую трубу, если вода в котле закипит, пары перекроют циркуляцию, что чревато аварией.

Со стороны обратной магистрали перед насосом устанавливают фильтр.


Коллекторная разводка

В длинном сильно разветвленном трубопроводе большого коттеджа одного насоса может не хватить. В этом случае их устанавливают два и даже больше, на каждый контур свой. Отдельно теплый пол, радиаторы, ГВС. Поскольку температура теплых полов исходно низкая (в пределах 50 градусов), можно ставить насос и на входе в контур.

Оптимальный вариант разводки для большого дома с несколькими контурами – коллекторная (лучевая). В каждый контур теплоноситель поступает от котла по собственной трубе. Тепло распределяется равномерно, жидкость не остывает, последовательно проходя всю систему.

Коллектор включает в себя минимум две гребенки, прямую и обратную. К торцам гребенок подходят соответствующие магистрали от котла, а к штуцерам на их корпусах параллельно подключаются прямые/обратные трубы контуров – радиаторы и теплые полы, разные этажи, подсобные помещения, ГВС – каждый со своим температурным режимом.

Схема твердотопливного котла
Коллектор

На входе в коллектор устанавливают манометр и предохранительный клапан, с противоположной стороны на «горячей» гребенке – воздухоотводчик, на «холодной» – кран для слива теплоносителя из системы. Трубы оснащаются регулировочными кранами – это один из способов устанавливать разную температуру в контурах. В большом доме может быть несколько пар гребенок.


Еще один способ устанавливать разные режимы – гидрострелка. Поставленный вертикально отрезок трубы большого сечения соединяют с прямой трубой и обраткой котла, а к корпусу на разной высоте подключают контуры. Чем выше подсоединение, тем горячее теплоноситель.

В небольших контурах температуру можно регулировать следующим образом: свободные торцы гребенок соединяют байпасом с отсекающим вентилем. При открытии вентиля прохладная вода из обратки подмешивается в горячую из подающей трубы.

Группа безопасности

Функции приборов контроля и безопасности:

  • защита трубопровода от разгерметизации вследствие резкого повышения давления;
  • защита от перегрева самого котла;
  • регулировка температурного режима;
  • предотвращение образования конденсата. Обычно это случается из-за слишком большой температурной вилки между подачей и обраткой. Оптимальная дельта температур – 20 градусов.

В эту группу приборов входят:

  • предохранительный клапан для сброса избыточного давления/излишков теплоносителя;
  • контрольный манометр;
  • воздухоотводчик;
  • аварийный теплообменник;
  • регулировочная арматура, в т.ч. термостатические клапаны.

Схема твердотопливного котла
Группа безопасности

Особенности монтажа

Твердотопливные котлы не относятся к числу экологически чистого оборудования, для их установки нужна котельная. При монтаже соблюдают ряд правил:

  • от топки до стены следует оставлять минимум 1 метр свободного пространства;
  • в полуметре от пола и максимум в 40 сантиметрах от потолка нужно оборудовать вентканалы;
  • в котельной не должно быть горючих веществ;
  • перед топкой следует настелить металлический или асбестовый лист не меньше 50 на 70 см размером;
  • над котлом оборудуют дымоход. Рекомендуемые параметры дымохода есть в инструкции котла.
Схема твердотопливного котла
Дымоход твердотопливного котла

В трубе дымохода следует предусмотреть ревизионные люки для очистки от сажи. На стыке с котлом устраивают конденсатосборник. Части металлической трубы, находящиеся в холодных помещениях (неотапливаемый чердак и др.) нужно обмотать теплоизоляционным материалом для защиты от конденсации и обледенения.

Теплоизоляционный материал для дымоходов – базальтовая вата. Все остальные утеплители в той или иной степени горючи.


jsnip.ru

Основная информация о твердотопливных агрегатах

Высокая цена на дизельное топливо и электричество, расходы по подключению газового оборудования подчеркивают целесообразность решения приобрести котел, функционирующий на твердом топливе. На его основе можно создать отопительную систему, независящую от внешних энергоносителей, так как в своем большинстве агрегаты этого класса могут работать без электричества или с минимальным его потреблением.

Твердотопливные котлы используются в качестве центральных агрегатов автономной системы отопления в тех районах, где имеют место быть проблемы с подачей магистрального газа. А в некоторых поселениях, которых в России довольно много, дровяной котел так вообще незаменим.

Из чего состоит

Чтобы понять, как функционируют агрегаты данного класса, давайте рассмотрим устройство твердотопливного котла, которое включает в себя следующие части:

  1. Топка – так называема камера сгорания топлива и одновременно теплообменник. В конструкцию топки входят: портал для подачи топлива, зона вывода летучих продуктов сгорания, колосниковая решетка, емкости для сбора золы и отверстия для подачи воздуха.
    В процессе горения твердого топлива, стенки топки нагреваются, разогревается вода, которая находится вокруг топке в водяной рубашке агрегата.
  1. Водяная рубашка. Как правило, в топке дровяного котла имеются двойные стенки, между которыми находится теплоноситель (далее по тексту просто вода) – это и есть водяная рубашка.
    Когда топливо в топке начинает гореть, вода в водяной рубашке нагревается, благодаря чему образуются тепловые потоки, поднимающие горячую воду в верхнюю часть рубашки.
    Из этой части котла горячая вода поступает в теплопровод. Пройдя по всей отопительной системе и отдав тепло помещению, уже остывшая вода возвращается обратно в водяную рубашку через нижний патрубок.
    С целью ускорить передвижение воды по всей системе, твердотопливные некоторые котлы оснащают специальными циркуляционными насосами отопления. Но все же большинство моделей предназначены для открытых отопительных систем (то есть для тех систем, где циркуляция воды осуществляется не при помощи насосов, а самотеком).
    Обусловлено это тем, что самотечные системы просты, надежны, экономичны и независимы. Их можно использовать даже в тех районах, где отсутствуют какие-либо признаки цивилизации.
  1. Система удаления угарных газов. Из-за горения твердого топлива в самом агрегате образуется большое количество дыма, поэтому обязательной составляющей таких устройств является дымоход. Дым отводится при помощи теплоизолированных труб, идущих от котла на улицу.

Обратите внимание!
Некоторые модели также оснащаются блоками принудительной вентиляции.

  1. Система контроля и регулирования температуры. Не секрет, что любое горение просто невозможно без подачи воздуха. И, нужно также заметить, что интенсивность горения как раз таки зависит от интенсивности подачи воздуха в топку.
    А устройство твердотопливных котлов предполагает регулирование подачи воздуха при помощи механических заслонок и шиберов.
    Такая система контроля очень проста и надежна – заслонка крепко соединена со специальным регулятором. При чрезмерном повышении температуры стенки регулятора расширяются, и заслонка опускается, тем самым уменьшая подачу воздуха в топку. При остывании регулятора происходит обратный процесс – заслонка поднимается, тем самым увеличивая подачу воздуха и, как следствие, интенсивность горения.
    Конечно, данный способ может показать весьма примитивным и устаревшим. Однако он же и самый эффективный, именно поэтому используется во многих моделях твердотопливных отопительных котлов.
    Кроме того, он до сих пор не имеет конкурентов, так как для работы такого механизма не требуется электроэнергия, стоящая немалых денег.

Классификации

Современная схема отопления с твердотопливным котлом может включать в себя как простейшие одноконтурные устройства, так и мощнейшие высокопроизводительные и многофункциональные агрегаты. Давайте посмотрим, на какие классификации делятся котлы, работающие на твердом топливе.

По материалу изготовления:

  1. Стальные агрегаты. Дешевле своих чугунных собратьев, легче в обслуживании и их гораздо проще чистить своими руками. Зато они весьма требовательны к температуре в обратном трубопроводе отопительной системы (не менее +60°С).
    А потому для них нужно ставить специальные клапаны, которые поддерживают необходимую температуру обратки (то есть в обратный трубопровод подмешивается горячая вода с подающего трубопровода).
  1. Чугунные агрегаты долговечны, но за ними сложнее ухаживать. Твердотопливные котлы, выполненные из чугуна, рекомендуется приобретать в тех случаях, когда предполагается их постоянное непрерывное использование.
    А покупать супер надежный чугунный агрегат лишь для аварийных случаев – не имеет смысла. С этим вполне справится более дешевый стальной котел.

По виду используемого топлива:

  1. Дрова, торф, отходы деревообработки, их производные в виде специальных брикетов;
  1. Уголь;
  1. Пеллеты (представляют собой гранулы, образующиеся в результате переработки древесины, смолы, хвои и иных органических материалов);
  1. Сегодня есть и такие модели, которые работают абсолютно на всех видах твердого топлива.

По способу теплопередачи:

  1. Воздушный;
  2. Паровой;
  3. Водяной (самый ходовой).

По принципу сжигания топлива:

  1. Традиционные (думаем, разъяснять здесь ничего не нужно).
  2. Длительного горения – последняя инновация в отопительной технике. Твердотопливные котлы длительного горения представляют собой вертикальную удлиненную топочную камеру, вокруг которой расположена емкость с водой.
    Горение в такой камере осуществляется не снизу вверх, а сверху вниз (можно сравнить этот процесс с горением свечи).
    Благодаря такой системе достигается полное сгорание топлива, время горения одной закладки увеличивается (до 7 суток), стабильная и высокая температура теплоносителя и приличный КПД.

Для бесперебойной и безопасной работы таких агрегатов, их оснащают вентилятором для экстренного тушения, предохранительным клапаном и циркуляционным насосом отопления.

Внимание!
Котлы длительно горения автоматизированы, поэтому требуют наличия электроэнергии.
И, кстати, инструкция о том, как управлять данными устройствами – довольно проста, и с ней разберется даже ребенок.

  1. Пеллетные – то есть функционирующие на специальных пеллетах. Состоят они, собственно, из самого котла, автоматической системы подачи пеллет и бункера.
    Электронная система контроля проверяет наличие топлива в камере сгорания, и если его там нет, то включает механизм подачи пеллет из бункера. Довольно удобное, но опять же энергозависимое решение.
  1. Пиролизные (газогенераторные). Уникальность этого вида твердотопливных котлов заключается в том, что кроме энергии сгорания твердого топлива они используют еще и тепловыделение газов, которые образуются в процессе сгорания твердого топлива.
    В результате из минимального объема топлива вырабатывается гораздо больше тепловой энергии, а значит, повышается КПД агрегата, и улучшаются его экологические показатели.

В заключение

Как видите, схема отопления с котлом на твердом топливе может включать в себя любой удобный для конкретного случая агрегат (традиционный, полуавтоматизированный, или автоматизированный полностью).

Но в любом случае твердотопливный котел – это универсальное устройство, прекрасная альтернатива «прожорливым» электрическим и дизельным собратьям, и достойный конкурент газовым отопительным аппаратам. Если вас заинтересовали твердотопливные котлы, то предлагаем ознакомиться с тематическим фото и видео материалом, подготовленным специально для вас!

otoplenie-gid.ru

Особенности твердотопливных котлов

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

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

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

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

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

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

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

Базовые принципы подключения твердотопливного агрегата

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как удешевить обвязку

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

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

Обвязка с теплоаккумулятором

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

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

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

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

схема твердотопливной системы отопления
Схема обвязки теплоаккаумлятора с твердотопливным котлом

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

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

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

Установка с электрическим или газовым агрегатом

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

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

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

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

система электрического котла
Схема подключения твердотопливного котла и электрокотла

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

Система дополняется:

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

Метод первичных и вторичных колец

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

подключение 2-х котлов
Вариант подлючения двух видов котлов к одной системе отопления

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

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

profiteplo.com

Отличительные особенности твердых котлов

Особенности твердых котлов
Особенности твердых котлов

Кроме того, что такие агрегаты осуществляют производство тепловой энергии, в процессе сжигания разного вида топлива, они имеет некоторые значимые отличия от других агрегатов такого же профиля. Данные различия появляются в результате сжигания дров или иного вида топлива и их стоит обязательно принимать во внимание при подключении котла к отопительной системе, заполненной обычной водой.

Особенности агрегатов такого типа заключаются в следующем:

  • повышенная инерционность. На сегодняшний день нет возможности быстро загасить пожар, появившийся в результате воспламенения твердого топлива в камере сгорания;
  • в топливнике образуется конденсат. Эта особенность имеет место в том случае, когда в котел поступает холодна вода (ниже 50 градусов Цельсия);

Дополнительно следует отметить, что инерционности нет лишь у одной разновидности агрегатов – пеллетных котлов. В них предусмотрена встроенная горелка, куда топливо попадает дозировано, а после подачи, пламя практически сразу перестает гореть.

Как устроен теплогенератор

Схема теплогенератора
Схема теплогенератора

Инерционность опасна тем, что в случае перегрева водяной рубашки отопителя, котел может закипеть. Это чревато тем, что появляется пар, который увеличивает давление и излишне интенсивно воздействует на корпус отопительного агрегата. Если своевременно не принять время, то пар, скопившийся в корпусе оборудования и в части подающего трудопровода, может попросту повредить устройство. Разумеется, большое количество горячей воды на полу и поврежденный котел вряд ли кому-то понравится. Опасность такой ситуации заключается еще и в том, что котел, скорей всего будет очень сложно починить и скорей всего, придется приобретать новый агрегат.

Подобная проблема может иметь место в том случае, когда обвязка теплогенератора выполнена с нарушениями. На самом деле для котлов, работающих на твердом топливе, оптимальным режимом работы является максимальный уровень, когда агрегат получает возможность полностью реализовать свои функции.

Когда показатель на термостате достигает 85 градусов, воздушную заслонку необходимо перекрыть и пользоваться тем, что горение и тление в топке будет продолжаться еще определенное время. До остановки роста температурного режима, показатель может увеличиться еще на 2-4 градуса.

Чтобы исключить возникновение подобной ситуации, необходимо правильно выполнить обвязку котла, а также, использовать все необходимые элементы, которые смогут гарантировать безопасность изделия при эксплуатации.

Еще одна неприятная характеристика установки – это возникновение конденсата на стенках топливника. Причиной такого стала прохождение через водяную рубашку жидкости, не достигшей необходимого температурного показателя. По сути, конденсат представляет собой достаточно агрессивную среду, которая негативно влияет на стенки камеры сгорания и вызывает коррозию.

В последствие, смешавшись с пеплом, конденсат принимает вид липкой субстанции, которую очень сложно отделить от поверхности. Справиться с такой проблемой можно путем установки специального смесителя в схему обвязки твердотопливного котла.

Что такое налет от конденсата

Налет от конденсата
Налет от конденсата

Такой налет оказывает негативное влияние на всю отопительную систему в целом. Он является теплоизолятором и снижает коэффициент полезного действия твердотопливного котла.

Даже если у теплогенератора чугунный теплообменник, его владельцам не стоит успокаиваться, потому что проблема может возникнуть с другой стороны, когда  чугун может деформироваться или дать трещину в результате температурного шока.

Если чугунный теплообменник был разрушен

Разрушенный чугунный теплообменник
Разрушенный чугунный теплообменник

После включения электроснабжения, начинает работать насос и в нагретый котел направляется остывшую жидкость из закрытой системы. В результате резкого перепада температурных показателей, секция из чугуна в теплообменника может потрескаться, и вода побежит на пол.

К сожалению, такие поломки не очень подлежат ремонту, а если и проводится, то такие услуги имеют высокую стоимость. В такой ситуации следует надеяться только на узел подмеса, который способен предотвратить аварийный прорыв.

Авария  — это сложная ситуация, которая может иметь самые серьезные последствия. При покупке твердотопливного котла, пользователю стоит также заранее подумать о том, какие правила следует учитывать при использовании агрегата, работающего на твердом топливе. Если все монтажные работы по установке оборудования проведены в соответствии с прилагаемыми инструкциями, то вероятность аварии или других сложностей чрезвычайно низкая.

Порядок подключения котла

Подключение котла
Подключение котла

Классическая схема подключения агрегата советует придерживаться двух главных показателей, которые смогут обеспечить в будущем надежное функционирование системы в целом и отопительной установки в частности.

Подключение устройства осуществляется по схеме. В документе указано, как правильно подключить изделие и какой вид топлива будет самым оптимальным. Схематическое изображение подключения прилагается к каждому изделию.

Элементы безопасности агрегата

Самое главное – это установить прямо на выходе подающего патрубка  группу безопасности. В дальнейшем, задача данной группы заключается в автоматическом сбросе давления в случае увеличения этого показателя сверх нормы.  Регулирует данный вопрос предохранительный клапан, а также автоматический воздуховодчик и манометр.  На отрезке воздуховода  между группой безопасности и котлом, может быть установлена любая запорная арматура.

Порядок работы схемы

Работа оборудования построена на основании стандартного алгоритма:

  • на начальной стадии дрова должны разгореться;
  • вода начинает передвигаться по малому кругу;
  • при достижении показателя в 50-55 градусов, термоголовка осуществляет нажим на специальный клапан;
  • клапан открывается и постепенно холодная вода проникает в котел, смешиваясь с горячей.
  • по мере перемешивания температура достигает критического уровня, после чего клапан открывается полностью, смешивая поступившую воду с горячей.

Такой порядок работы самый простой и ее монтаж вполне можно выполнить собственными руками.

Разводка, выполненная медными трудами

Еще один значимый момент – это место размещения циркулярного насоса. Лучше всего следует разместить именно там, где он указан на схеме – на обратке, перед котлом, работающим на деревянном топливе. В целом, насос можно разместить и на подаче, но, при появлении пара вероятность возможного взрыва от скопления пара может существенно возрасти.

Как удешевить выполнение обвязки

Как удешевить выполнение обвязки
Как удешевить выполнение обвязки

Существует возможность удешевления схемы работы отопительной системы, а также усиления ее защиты от конденсата, если поставить специальный трехкодовый смесительный клапон, который не потребует подключения накладного датчика и термоголовки. В клапане уже имеется вмонтированный элемент, который настроен на одну и ту же температуру смеси в 55-60 градусов Цельсия.

Упрощенный смесительный элемент

Существует несколько моделей топливных аппаратов, которые помогут сэкономить при выполнении обвязки ТТ-котла. Монтаж данного элемента даст возможность поддерживать одну и ту же температуру смешанной воды на выходе. Упрощенные модели выпускают такие компании, как: Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Монтаж двух агрегатов

Для увеличения комфортности в доме, владельцы устанавливают сразу несколько источников тепловой энергии, функционирующих на разном оборудовании. В настоящее время особенно востребованы котлы, работающие на:

  • дровах или природном газе;
  • электричестве и твердом топливе

Два теплогенератора

Газовый и твердотопливный котлы следует подключать так, чтобы второй агрегат в случае необходимости мог заменить первый.  Подобные требования возникают в случае выполнения обвязки электрического котла с дровяным. Выполнить обвязку не сложно. Для этого потребуется использовать буферную емкость, которая одновременно выполняет роль гидрострелки.

Подключение буферной емкости

За счет того, что между баками аккумулятора двух разных типов котлов существует промежуточная емкость, агрегаты могут обслуживать сразу же несколько отопительных систем: батареи, теплые полы, бойлер. К сожалению, такой вариант отличается высокой стоимостью.

Подключение к системе двух котлов

Основным агрегатом в такой ситуации будет дровяной котел. После того как дрова прогорят, а в доме станет прохладно, датчик зарегистрирует понижение температуры и автоматически включится. Если периодически не выполнять загрузку дров, уровень данного показателя очень быстро снизится.

Методика обвязки первичных и вторичных колец

Методика обвязки первичных и вторичных колец
Методика обвязки первичных и вторичных колец

Инженерами предусмотрен еще один вариант общей обвязки твердоптопливного котла с электрическим агрегатом для возможности подключения большего числа потребителей.

Методика обвязки первичных и вторичных колец выполняет распределение потоков, без применения гидрострелки. Для качественной работы может потребоваться дополнительное оборудование. Контролер не нужен.

Схема выполнения обвязки

Основная хитрость данной схемы подключения состоит в том, что все элементы: котлы и потребители, подключаются лишь к первичному кольцу и подающим, и обратным трубопроводом. Благодаря небольшому промежутку подключения (до 30 см) перепад давления будет минимален в сравнении с напором насоса главного контура. Это позволит осуществлять циркуляцию воды в системе, независимо от того, как и когда функционируют насосы вторичных колец. В результате происходит только изменение температуры воды.

В теории, в главный контур можно подключать различное количество источников тепла и колец вторичных. Самое главное, чтобы были правильно определены диаметры труб и мощность, а также, изготовитель основного кольцевого насоса.

Для достижения нужного результата потребуется произвести достаточно простой гидравлический расчет, который позволит правильно подобрать насос. Также, важно увязать функционирование котлов твердотопливного и электрического при помощи специальных термостатов.

pechiexpert.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.