Обвязка твердотопливного котла отопления: схема с циркуляционным насосом и теплоаккумулятором

Что такое правильная схема отопления с твердотопливным котлом?

Вот так подключают нагреватели на дровах, угле, брикетах или пиллетах.

Схема отопления частного дома с твердотопливным котлом – это совокупность нагревательных элементов, дополнительных устройств к котлу и контуру отопления, конструкционных единиц самой разводки, которые вместе образуют систему отопления дома с ее рабочими характеристиками. Полноценная отопительная система включает в себя котел, нагревательные элементы (радиаторы, трубы, полотенцесушитель и др.), контролирующие и предохранительные устройства, бак расширительный и др. Правильно выполненная схема – это контур отопления, соответствующий современным государственным стандартам и нормам.

Перечень основных государственных стандартов, согласно которым выполняется установка твердотопливных котлов отопления в частном доме:

государственные строительные нормы и основные положения о жилых зданиях от 2005 года;
государственный стандарт об устройствах, работающих на твердом топливе от 1995 года;
государственный стандарт, где описаны нагревательные элементы с производительностью 100 кВт (1993 год);
строительные нормативы о системе отопления и кондиционирования жилых зданий (1991 год);
строительные нормативы о теплоходных сетях.

Идеальный вариант – положится на специалистов. Они не только знают все необходимые требования для успешного монтажа системы, но и имеют соответствующий опыт в данном вопросе. Сделают все в лучшем виде.

Каким образом происходит обвязка

Процедуры обвязки требует повышенного внимания и приобретения только качественных материалов, ведь работы с отопительной системой могут быть опасными. В связи с этим вам необходимо придерживаться пошаговых инструкций по установке и рекомендаций специалистов.

В целом, процесс обвязки происходит в несколько этапов, в которые входят:

Изучения сопроводительных документов отопительной системы, ведь в них указаны необходимы сведения такие как, размер расстояния до ограждающей конструкции.
Составление проекта отопительных систем.
Приобретения необходимых элементов обвязки.
Установка шаровых кранов, при этом их размещение должно соответствовать патрубкам котла.
Установка фильтра, чтобы защитить систему от окалин, песочного материала, пыли и многого другого.
Работы по установке трубопроводов из труб полипропиленового, медного, металлопластикового или металлического материала.
Расчет объемов теплопотери.
Работы по обвязке котла, с учетом размеров, вида и соединений системы с помощью запорных арматур, фильтров, экспанзоматов, циркуляционных насосов и элементов систем безопасности.
Работы по укреплению всех соединений.
Проверка работоспособности системы.

Особенности обвязки одноконтурных и 2-хконтурных котлов

Основное отличие существующих способов организации обвязки отопительных систем состоит в их энергетических возможностях. Мощности одноконтурных котлов, как правило, хватает только для того, чтобы отапливать строение – греть батареи. Такой агрегат не позволяет нагревать воду для бытовых нужд, о чем потребителю придется позаботиться отдельно. 2-хконтурные котлы могут не только отапливать дом, но и греть воду, необходимую для мытья посуды или принятия душа.

Принцип работы 2-хконтурного котла

Конструкция двухконтурного котла

В конструкции этих агрегатов предусмотрен специальный теплообменный узел (теплоаккумулятор), предназначенный для нагрева воды и имеющий два исполнения:

изделия проточного типа, имеющие режим «главенство ГВС»;
агрегаты, оснащенные встроенным бойлером.

Если требуется принять душ или просто помыть посуду, в первом случае достаточно переключиться на этот режим, после чего к котлу подсоединится 2-й контур ГВС. Такое исполнение характерно для агрегатов отечественного и зарубежного производства. Обвязка двухконтурного котла проточного типа оптимально подойдет для домов или городских квартир не слишком большой площади (до 75-86 кв. метров.), так как в эти агрегаты встроены не очень мощные теплообменники.

Принцип работы бойлера для нагрева воды

Совсем другое дело – котлы, оснащенные накопительным бойлером, у которого емкость бака варьируется от 160 до 190 литров. Они предназначаются для нагрева воды как в накопительном, так и в проточном режиме.

Бойлерные модели еще на стадии производства оборудуются специальным теплообменником, в котором отдельно циркулирующая вода нагревается за счет энергии теплоносителя основного нагревательного контура. Для их нормальной работы производителем предусмотрен особый клапан, управляющий направлением движения энергоносителя. Принцип главенства системы ГВС состоит в следующем:

когда клапан находится в закрытом положении, теплоноситель, нагретый до заданного уровня, циркулирует по отопительной системе, обогревая жилое пространство;
если кто-то из жильцов откроет кран ГВС, котел прекращает нагрев воды для отопления и продолжит греть ее в бойлере, при этом второй отопительный контур бездействует;
после того как вентиль на трубопроводе с горячей воды закрывается, система тут же направляет теплоноситель в батареи.

Принцип работы и устройство одноконтурной обвязки

При одноконтурном обвязывании котла в его конструкции имеется один теплообменник, нагревающий воду только для отопительной системы. При желании получать от него теплую жидкость для мытья посуды потребуется приобрести и смонтировать рядом бойлер косвенного нагрева. Основной его элемент – камера сгорания с размещенной в ней газовой горелкой и змеевиком, поверх которого и располагается теплообменник.

Жидкость в системе циркулирует естественным способом или же для этих целей используется водяной насос.

В большинстве одноконтурных моделей предусмотрена возможность подсоединения к ним полипропиленовых патрубков от бойлера. После этого однотрубная система начинает функционировать в 2-хконтурном режиме с одновременным соблюдением принципа приоритета.

Достоинства и недостатки одноконтурного котла

Схема одноконтурного газового котла

Однотрубный вариант организации обвязки ТТ котлов имеет следующие преимущества:

сравнительно низкая стоимость;
небольшие затраты на покупку, установку и техобслуживание системы;
достаточная для отопления мощность и высокий КПД.

Большинство одноконтурных моделей выпускается в напольном исполнении, что позволяет использовать теплообменники на основе чугуна. Благодаря этому эффективность работы теплоносителя повышается, что означает допустимость обогрева с их помощью значительных площадей (более 100 кв.м.).

Обвязка твердотопливного и газового котла (электрокотла)

Данная обвязка актуальна и пользуется спросом у жителей загородных домов. Она позволяет организовать круглогодичный комфорт в доме, включая в общую обвязку несколько источников обогрева. Как правило, устанавливаются пары из газового котла отопления с устройством на твердом виде топлива, а также твердотопливное оборудование с электрокотлом.

Твердотопливный котел+электрический

Схема обвязки газового и электрического устройств с дровяным одинакова, достаточно проста, потому что использует теплоаккумулятор одновременно и как гидрострелку. Это позволяет снабжать теплом эффективно сразу большое количество обогревательных точек (радиаторы, теплый пол, бойлер, полотенцесушитель и т.д.). При этом тепло газового котла отопления (электрического) и дровяного заряжает буферный бак, а затем уже он снабжает энергией тепловой конечные точки обогрева.

Существует также другой вариант совместного подключения газового котла отопления (электрокотла) и твердотопливного, без использования емкости буферной, потому что это достаточно дорого. Здесь главным источником обогрева выступает котел дровяной, газовый – вспомогательный.

Принцип действия. После прогорания твердого топлива температура воздуха снижается. Это фиксирует установленный в комнате датчик и сразу же запускает котел газовый. Остывающий главный котел отключается автоматически. Газовый работает до тех пор, пока дровяной агрегат не начнет прорабатывать следующую порцию топлива. Теперь уже в обратном порядке датчик комнатной температуры отключает газовое устройство обогрева.

Схема с такой обвязкой проста, ее можно самостоятельно установить.

Схема обвязки настенного котла

Место установки котла должно соответствовать следующим требованиям:

Требования прилагаемой технической документации на котел;
Требования газового проекта для газовых котлов.

Сопроводительная документация всегда четко отражает размеры расстояний до ограждающих конструкций. Решения о размещении электрических, твердотопливных и жидкотопливных теплогенераторов владелец может принимать самостоятельно, с соблюдением требований паспортов оборудования.

Газовые котлы настенного и напольного типа устанавливаются строго с соблюдением требований согласованного проекта. Жидкотопливные котлы при замене горелки и переводе на природный газ также требуют выполнения проекта – возможна смена точки размещения.

Настенные котлы имеют два патрубка с наружной резьбой диаметром ¾ дюйма (Ду20). Для обвязки котла с полным набором внутреннего оборудования применяют следующие изделия:

Кран шаровый ¾ со сгоном Американка – 2 шт.;
Фильтр сетчатый грубой очистки, внутренние резьбы ¾ — 1 шт.;
Муфта латунная Ду20 (3/4 дюйма);
Переходник выбранной трубной системы Ду20х3/4 НР (наружная резьба).

Шаровые краны устанавливаются сгонами в сторону патрубков котла. Это позволяет отключать и снимать котел для профилактики без освобождения системы от воды. Фильтр предназначен для защиты теплообменника от крупных фракций – окалины, песка и тому подобное.

К переходникам 20х3/4 присоединяются трубопроводы отопления – полипропиленовые, металлопластиковые, медные, из сшитого полиэтилена. Далее монтируется система отопления различных конфигураций:

Однотрубная;
Двухтрубная;
Коллекторная;
Комбинированная.

Нужно отметить, что объем встроенного расширительного бака в котле не всегда соответствует объему системы отопления. Для проверки всегда нужно проводить поверочный расчет.

Для этого рассчитывается объем теплоносителя в следующем оборудовании:

Котел (вместимость теплообменника указана в паспорте);
Радиаторы отопления – внутренний объем;
Внутренний объем трубопроводов.

Внутренний объем воды в радиаторах указан в технической документации на изделие. В одной секции алюминиевого радиатора стандартной высоты 500 мм (расстояние между центрами подключения) содержится 300 – 350 мл теплоносителя, в секции чугунного радиатора МС-160 – около 1,5 литров.

Внутренний объем труб рассчитывается по проходному сечению трубы, умноженному на длину трубопровода (объем цилиндра).

Объем встроенного экспанзомата должен быть не менее 10% общего объема системы. В ином случае требуется установить дополнительный мембранный расширительный бак.

В случае отсутствия встроенного оборудования типовая схема обвязки состоит из запорной арматуры, фильтра, экспанзомата, циркуляционного насоса, группы безопасности. Линия подпитки (заполнения) от холодного водопровода монтируется только к одноконтурным настенным котлам. Двухконтурные котлы подключены к воде, имеют соответствующий переключатель для пополнения системы.

Группа безопасности устанавливается в верхней точке узла обвязки. Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать на обратном трубопроводе, имеющем более низкую температуру. Это создает условия для более продолжительной службы насоса.

При установке насоса следует соблюдать правила монтажа оборудования с «сухим» и «мокрым» ротором. Изделия с «сухим» ротором могут устанавливаться в любом пространственном положении, с «мокрым» ротором – строго с горизонтальным расположением ротора. Это обусловлено тем, что подшипники «мокрого» ротора охлаждаются перекачиваемой жидкостью.

Устройство

Напомним, что двухконтурный настенный котел — это небольшая котельная, в состав которой входит:

Два теплообменника. Основной предназначен для нагрева теплоносителя в системе отопления. Второстепенный позволяет организовать подачу горячей воды для системы ГВС. Многие модели двухконтурных котлов работают по следующему принципу — если потребляется горячая вода из системы ГВС, тут же отключается подача газа на первый теплообменник. Это большой минус такого типа отопительных приборов. Но на рынке уже появились котлы, которые имеют сдвоенный теплообменник, что позволяет решить подобную проблему.
Циркуляционный насос. Этот агрегат заранее вмонтирован в котел. А это исключает трудности с приобретением насоса необходимой мощности. Плюс не нужно проводить монтаж этого дополнительного оборудования и его обвязку.
Расширительный бачок. Он подбирается под определенные размеры системы отопления, которая зависит от мощности отопительного агрегата.

Поскольку нас интересует обвязка котла, то рассмотрим только теплообменники.

Видео описание

Чтобы понять, как подключить к котлу и радиаторы, и теплый пол, посмотрите видеоролик:

Какую схему выбрать для обвязки котла автономного отопления, зависит от его типа и способа установки. Минимум дополнительного оборудования потребуется установить при обустройстве самотечной системы – только расширительный бак и краны, отсекающие от неё котел. С автоматическими котлами постоянного действия будет немного сложнее: для их стабильной работы потребуется монтаж циркуляционного насоса, группы безопасности и мембранного расширительного бака. А подключить к системе теплый пол или бойлер для горячей воды можно с помощью коллекторов.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Аварийные системы в созданной обвязке: нужна ли?

Дополнение такого характера является обязательным элементом, который применяется в продуманной схеме обвязки. Это надо сделать в таких целях:

защитить систему от значительного повышения уровня рабочего давления до максимума;
обеспечить нормальный уровень температуры аж на выходе, подогрева самого котла и компонентов всей системы домашнего отопления;
предотвращает появление нежелательного конденсата в установленном котле.

Если обвязка выполнена качественно, соответствует всем требованиям и рекомендациям, в частном доме обеспечивается идеальное тепло, которое поддается легкой регулировке, включению и выключению. Чтобы все сделать правильно, надо подобрать оптимальную систему обвязки, которая подойдет под индивидуальные требования и условия помещения.

Обвязка твердотопливного и газового котла (электрокотла)

Твердотопливный котел+электрический

Схема с такой обвязкой проста, ее можно самостоятельно установить.

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

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.

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:

Пока топливо разгорается, клапан перекрывает поток остывшего теплоносителя из большого контура системы отопления. В результате циркуляционный насос гоняет по малому кругу ограниченный объем теплоносителя.
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.
Клапан плавно приоткрывается и остывший теплоноситель начинает понемногу поступать в рубашку котла, смешиваясь с нагретым из байпаса.
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.

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.

Подбор теплоаккумулятора

Остальные критерии выбора емкости не столь важны и в основном касаются разных опций. Одна из них – встроенный змеевик, нагревающий воду для хозяйственных нужд. Может оказаться полезной, если нет других средств подогрева, но для больших расходов в сети ГВС этот способ точно не подойдет. Кроме того, теплообменник отнимет часть «заряда» теплоаккумулятора, уменьшив время автономной работы отопления.

Полезная опция – встроенный в верхнюю часть бака ТЭН, способный поддерживать температуру теплоносителя на определенном уровне. Благодаря электрическому подогреву система не разморозится в случае аварии и даже сможет обогревать дом какое-то время после того, как аккумулятор «разрядился», а котел еще не запущен.

Второй змеевик для подключения гелиосистемы полезен лишь в южных регионах, где солнечная активность позволит загрузить теплоаккумулятор

А вот на что стоит обратить внимание при подборе, так это рабочее давление резервуара. Надо учитывать, что большинство твердотопливных котлов рассчитано на давление в рубашке до 3 Бар, значит, и буферная емкость должна спокойно выдерживать столько же

Открытый тип с естественной циркуляцией

Самая простая обвязка с минимальным количеством приборов, полной независимостью от электроэнергии. Движение жидкости по системе происходит естественным образом из-за общего расположения труб под небольшим уклоном. Котел устанавливается на полметра ниже уровня радиаторов. Минимальное количество механизмов запорных, приборов регулирующих и т.д.

Такая обвязка эффективна для маленького дома с небольшим количеством потребителей теплоэнергии. Расширительный бак открытого типа устанавливается как можно выше, на чердаке, например.

При этом температуру теплоносителя откорректировать нельзя. А через открытую расширительную емкость часто попадает воздух, влияющий на пагубно внутреннюю поверхность патрубков.

Составляем схему обвязки котла отопления на твердом топливе

Что такое правильная схема отопления с твердотопливным котлом?

Каким образом происходит обвязка