Обвязка твердотопливного котла — правильные схемы|☀Эксперты тепла

При покупке твердотопливного котла встает вопрос о правильном его подключении к системе отопления.
Отопительная система котла состоит из многих элементов, в том числе: твердотопливного котла в первую очередь, далее приборы отопления и регулирующая арматура, группа безопасности котла, в которую входят: автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан и визуальный манометр. Далее в систему отопления может входить бак аккумулятор, бойлер ГВС, бойлер косвенного нагрева, теплые полы и многое другое разделенное по самостоятельным контурам.

Выбор необходимой схемы подключения именно с Вашим оборудованием и применение основных принципов установки твердотопливного котла являются основными критериями бесперебойной и надежной эксплуатации твердотопливного котла и отопительной системы в течение всего отопительного сезона.
Установив твердотопливный котел в помещении систему отопления можно сделать как энергозависимой, так и энергонезависимой. В обоих способах подключения есть свои отличительные преимущества и недостатки.

Энергонезависимая схема подключения твердотопливного котла. Открытая система.

Сначала рассмотрим энергонезависимую систему подключения котла с естественной гравитационной циркуляцией теплоносителя открытого типа в трубопроводах системы отопления. Главное преимущество подключения котла по такой схеме это абсолютная независимость от источников электроэнергии в помещении, что очень удобно в удаленных районах необеспеченных линиями электропередач. Такая схема является самой простой в применении и монтаже, поскольку содержит нагревательные приборы практически без регулирующей арматуры. При организации системы отопления с естественной гравитационной циркуляцией необходимо учитывать необходимые требования к монтажу системы отопления. Подача теплоносителя от котла должна подниматься строго вверх в наивысшую точку дома, там располагается расширительный бачок, в котором должна быть вода, создающая естественный водяной столб для успешной циркуляции водного теплоносителя в системе отопления лучше всего использовать минимальное количество запорной арматуры и регулирующих устройств, которые уменьшают проходное сечение трубопроводов. От верхней точки трассируются горизонтальные трубопроводы диаметром, как минимум, 40 – 50 мм с уклоном в сторону протока теплоносителя от 2 до 4 градусов по отношению к горизонтальной плоскости.

Твердотопливный котел необходимо устанавливать по отношению к отопительным приборам на полметра ниже для естественной циркуляции отопительной системы.

К некоторым неудобствам можно отнести невозможность регулировки температуры теплоносителя на выходе из котлового контура и проникновение свободного кислорода из воздуха в теплоноситель из открытого емкостного бака. Попадание свободного кислорода в теплоноситель может вызывать у стальных котлов и металлических труб отопления коррозию внутренней поверхности и возникновение воздушных пробок.

Энергонезависимая схема подключения твердотопливного котла. Закрытая система.

Следующая схема подсоединения твердотопливного котла это применение закрытой системы отопления с естественной гравитационной циркуляцией. Эта система подсоединения значительно лучше предыдущей тем, что вместо открытого расширительного бака используется закрытый мембранный бак устанавливаемый, как правило, на обратной линии системы отопления, из расчета емкости, которая составляет 10% от емкости теплоносителя в данной системе отопления. При такой схеме подключения исключается возможность попадания свободного кислорода в систему отопления. Но обязательно, поскольку контур закрытый и создается давление, при использовании в монтаже такой схемы подключения твердотопливного котла на выходе из подающей трубы обязательно должна присутствовать группа безопасности, которая включает в себя автоматический воздухоотводчик, визуальный манометр и предохранительный клапан для сброса лишнего давления из котлового контура, который соединяется с системой канализации.

Рассмотрев схемы подсоединения твердотопливных котлов при естественной циркуляции, перейдем к схемам подключения с циркуляцией принудительной. Применение циркуляционных насосов ощутимо повышает коэффициент полезного действия работы системы отопления за счет использования различной терморегулирующей аппаратуры. Для бесперебойной работы циркуляционных насосов необходимо постоянное подключение к электросети и это делает нас зависимыми от поставок электроэнергии и увеличивает расход электроэнергии.

Система отопления с принудительной циркуляцией.

В системе отопления с принудительной циркуляцией появляется циркуляционный насос для возможности принудительной циркуляции теплоносителя по трубопроводам системы отопления, поскольку при системе принудительной циркуляции уклоны трубопроводов не применяются и могут быть даже контруклоны, но зато нет необходимости поднимать стояк подачи теплоносителя в верхнюю точку здания. Циркуляционный насос монтируется, как правило, на обратной линии возврата теплоносителя между выходной врезкой котла и мембранным расширительным баком. Работой циркуляционного насоса управляет накладной датчик температуры, закрепленный на линии обратного трубопровода отопительной системы.

Коллекторная cистема отопления с принудительной циркуляцией.

Если в системе отопления находиться не только радиаторное отопления, а и другие контура, например, низкотемпературный контур «теплые полы» или теплообменники на нужды вентиляции, то в таком случае применяется коллекторная система обвязки твердотопливного котла и связанной с ним системы отопления.

Коллектора — это замкнутые отрезки труб большего диаметра с одним входом (на подаче теплоносителя) или выходом (на обратном трубопроводе теплоносителя) в которые врезаны штуцера в количестве зависящем от контуров потребления тепла. На каждой врезке монтируется отдельный насос с запорными вентилями и обратным клапаном. Такой способ подключения дает возможность раздельного подключения и регулирования по объему и температурным показателям каждого циркуляционного контура, а также более динамично управлять их рабочими параметрами.

Cистема отопления с принудительной циркуляцией с бойлером косвенного нагрева.

Для производства горячего водоснабжения в схему монтажа твердотопливного котла необходимо включить бойлер (емкость) косвенного нагрева ГВС. Подсоединение твердотопливного котла по данной схеме подключения может применяться в системах с естественным и принудительным видом циркуляции данного теплоносителя. Подающий трубопровод котлового контура подключается параллельно к контурам отопления и теплообменнику (змеевику), вмонтированному в отдельный теплоизолированный бойлер (емкость), в котором, происходит нагрев воды для системы горячего водоснабжения. Таким образом, функциональные возможности твердотопливного котла расширяются и позволяют при его работе дополнительно обеспечивать дома горячим водоснабжением. На входном патрубке теплообменника бойлера косвенного нагрева может быть установлен термический клапан, перекрывающий подачу в бойлер теплоносителя при необходимом нагреве воды в бойлере. Для поддержания постоянно заданной температуры в бойлере косвенного нагрева монтируется отдельный циркуляционный насос для постоянной циркуляции объема воды проходящего через бойлер с целью ее постоянного догрева.

Cистема отопления с принудительной циркуляцией с теплоаккумулятором

Для снятия пиковых нагрузок с работы твердотопливного котла и его безаварийной работы в схему монтажа твердотопливных котлов включается бак теплоаккумулятор. При монтаже мы получаем два контура циркуляции: между котловым контуром и теплоаккумулятором и между теплоаккумулятором и контуром системы отопления. При работе твердотопливного котла нагретый теплоноситель поступает в теплоаккумулятор, представляющий собой отдельную накопительную емкость с термоизолированным корпусом. Данный теплоаккумулятор постепенно накапливает выработанное твердотопливным котлом тепло и по необходимости передает его в контуры системы отопления. После окончательного прогара твердого топлива горячий теплоноситель, находящийся в емкости теплоаккумулятора, постепенно циркулируя, продолжает поступать в отопительную систему еще некоторый промежуток времени, который зависит от емкостного объема бака теплоаккумулятора. Подключение по этой схеме позволяет значительно увеличить эффективность твердотопливного котла и сократить расход сжигаемого топлива, а также является средством защиты котла и всей отопительной системы от аварийной работы.

Фото галерея выполненных объектов Компании «Теплота».

Схема обвязки твердотопливного котла закрытой системы отопления с трехходовым смесительным клапаном. Распределительная гребенка (коллектор) на три контура обслуживает: высокотемпературный контур (радиаторы), низкотемпературный контур (теплые полы) и гонтур ГВС с бойлером косвенного нагрева, с циркуляционным насосом. На подпитке подачи холодной воды установлены фильтр грубой очистки и регулятор давления воды после себя.

Схема обвязки твердотопливного котла закрытой системы отопления с гидрострелкой. Распределительная гребенка (коллектор) на три контура обслуживает: высокотемпературный контур (радиаторы), низкотемпературный контур (теплые полы) и гонтур ГВС бойлером косвенного нагрева, с циркуляционным насосом и насосом рециркуляции. На отопительных контурах дополнительно установлены циркуляционные насосы для более точного распределения тепловых потоков. На подпитке подачи холодной воды установлены фильтр грубой очистки и регулятор давления воды после себя.

---

Схема обвязки твердотопливного котла укомплектованного «группой безопасноси», циркуляционным насосом, запорной арматурой, гидрострелкой с автоматическим воздухоотводчиком и шламоудалением и расширительным бачком закрытой системы отоплени. Распределительный коллектор на два контура укомплектован запорной арматурой и циркуляционными насосами.

Схема обвязки твердотопливного котла параллельно с газовым котлом закрытой системы отопления с гидрострелкой. Распределительная гребенка (коллектор) на три контура обслуживает: высокотемпературный контур (радиаторы), низкотемпературный контур (теплые полы) и гонтур ГВС бойлером косвенного нагрева, с циркуляционным насосом и насосом рециркуляции. На отопительных контурах дополнительно установлены циркуляционные насосы для более точного распределения тепловых потоков. На подпитке подачи холодной воды установлены фильтр грубой очистки, система химводоочистки с постфильтром и регулятор давления воды после себя.

---

Схема обвязки твердотопливного котла параллельно с газовы котлом закрытой системы отопления с трехходовым смесительным клапаном. Распределительная гребенка (коллектор) на два контура обслуживает: высокотемпературный контур (радиаторы), низкотемпературный контур (теплые полы). На ГВС идет подача холодной воды, которая нагревается в электрическом накопительном бойлере. На подпитке подачи холодной воды установлены фильтр грубой очистки и регулятор давления воды после себя.

Схема обвязки твердотопливного котла закрытой системы отопления с гидрострелкой. Распределительная гребенка (коллектор) на пять контуров обслуживает: два высокотемпературных контура (радиаторы), низкотемпературный контур (теплые полы), контур на потребление нужд приточной ветиляции и гонтур ГВС с бойлером косвенного нагрева, циркуляционным насосом и насосом рециркуляции. На всех контурах дополнительно установлены циркуляционные насосы для более точного распределения тепловых потоков. На подпитке подачи холодной воды установлены фильтр грубой очистки и регулятор давления воды после себя.

Как правильно сделать обвязку твёрдотопливного котла

Содержание

1. Варианты обвязки твердотопливного котла
2. Схема обвязки без теплоаккумулятора
3. Обвязка с бойлером косвенного нагрева
4. Обвязка тт котла совместно с электрокотлом
5. Какой трубой делать обвязку котла на твердом топливе
6. Как и чем утеплить трубы
7. Необходимые агрегаты и узлы для обвязки тт котла
8. Способы защиты тт котла и системы отопления от перегрева
9. Что лучше залить в систему отопления при обогреве твердотопливным котлом

Если обвязка твёрдотопливного котла выполнена правильно – это существенно влияет на сроки эксплуатации отопительного оборудования, предотвращает возникновение аварийных ситуаций, обеспечивает стабильную работу системы отопления. Схемы подключения могут отличаться, но существуют общие принципы установки, которым необходимо следовать во время монтажа водяного контура.

Варианты обвязки твердотопливного котла

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления выбирается, в зависимости от технических характеристик отапливаемого здания. При выборе, обращают внимание на несколько параметров:

1. Тип циркуляции теплоносителя.
2. Вид отопительной системы.
3. Одновременное использование радиаторного обогрева и системы теплых полов.

Выбор обвязки влияет на теплотехнические характеристики и параметры системы обогрева, поэтому, к побору подходящей схемы, нельзя относиться легкомысленно.

По типу циркуляции теплоносителя, принято различать следующие схемы:

• Обвязка твердотопливного котла отопления с принудительной циркуляцией – система требует использования циркуляционного насоса, нагнетающего давление в водяном контуре. Преимуществом данной схемы является равномерное прогревание всех участков отопления, независимо от удаленности от котла.

 

• Гравитационная система отопления – используется естественная циркуляция теплоносителя. Преимуществом подключения твердотопливного котла к системе отопления с самотечной циркуляцией, является полная энергонезависимость, а также, отсутствие необходимости в дополнительных капиталовложениях, во время монтажа.
  Недостатком – необходимость в тщательном соблюдении углов и уклонов труб, а также, возможность применения исключительно в радиаторном отоплении.

   

Кроме распределения систем по типу циркуляции теплоносителя, принято разделять еще несколько схем по схожему признаку:

• Открытая система – циркуляция осуществляется естественным способом или при помощи циркуляционного насоса. При этом, в водяном контуре отсутствует давление. Схема обвязки твердотопливного котла с открытой системой, укомплектовывается расширительным баком открытого типа.
• Закрытая система – подключение твердотопливного котла к закрытой системе отопления, осуществляется с использованием расширительного бака мембранного типа, поддерживающего стабильные параметры давления в водяном контуре.

 

По своему устройству или принципу подключения, принято различать еще несколько распространенных схем обогрева:

• Обвязка твердотопливного котла в однотрубной системе – в данном случае, подача теплоносителя осуществляется последовательно. Нагретая жидкость поступает из радиатора в радиатор, постепенно остывая. К последней батарее подключается обратный трубопровод, по которому, остывший теплоноситель возвращается к котлу. Преимуществом однотрубного решения является сокращение расходов на проведение монтажных работ и эстетичный внешний вид (трубы можно спрятать в стену или пол). Недостатком, является неравномерный прогрев водяного контура.

• Обвязка твердотопливного котла двухтрубной системой отопления – в данной схеме, к каждому радиатору подводится как подача, так и обратка теплоносителя. В результате данного способа монтажа, обеспечивается более равномерное прогревание на всей протяженности водяного контура.
  Разводка труб от твердотопливного котла по дому двухтрубным методом, требует больших материальных затрат на приобретение строительных материалов.

   

Существуют современные системы обвязки твердотопливных котлов с использованием гидрострелки и коллекторной группы. Такие решения используются, если планируется подключение водяных контуров, использующих принцип высоко и низкотемпературного нагрева. Гидрострелка устанавливается в систему отопления с теплыми полами.

При выборе системы отопления с твердотопливным котлом, ориентируются на следующие моменты:

1. Стоимость работ по обвязке.
2. Теплотехнические характеристики помещения.

При расчетах и выборе подходящей схемы обвязки, не обойтись без грамотной консультации инженера теплотехника.

Схема обвязки без теплоаккумулятора

При выборе способа обвязки твердотопливного отопительного котла, одним из решающих факторов является наличие теплоаккумулятора. Если буферная емкость не предусмотрена, система обогрева, делается с использованием малого и большого круга отопительной системы. Монтаж малого круга осуществляется по следующим правилам:

• Сразу после котла, на подачу системы обогрева устанавливают группу безопасности.
• Буквально, через 1,5 м трубопровода, устанавливают тройник. Трубой соединяют подачу и обратку системы отопления.
• На соединяющую трубу устанавливают клиновидный кран, для контроля интенсивности циркуляции теплоносителя по малому кругу отопления.
• На обратку устанавливается трехходовой смесительный клапан, подключенный к трубе, соединяющей подачу и обратку.

 

Принцип работы данной схемы заключается в следующем:

• После включения котла, нагретый теплоноситель циркулирует по малому кругу отопления. Трехходовой клапан препятствует, чтобы холодная, не прогретая вода, поступала в теплообменник. Большая разница в температуре на подаче и обратке, приводит к тому, что котел начинает «плакать». Образовывается большое количество конденсата, что негативно влияет на теплообменник.
• Теплоноситель, постепенно прогревается и после нагрева свыше 60°С, открывается трехходовой клапан. С этого момента, начинает работать большой круг системы отопления.
• Малый круг отопительной системы, продолжает функционировать как узел подмеса, предотвращающий закипание теплоносителя, и уменьшая разрыв между температурой на подаче и обратке.

 

Обвязка с бойлером косвенного нагрева

Схема обвязки твердотопливного котла с буферной емкостью, несколько отличается от предыдущего варианта. По сути, буферная емкость или бойлер косвенного нагрева, представляет собой обычный термос, в котором вода нагревается и хранится для определенных целей.

Простая обвязка твердотопливного котла с баком теплоаккумулятором, заменяет собой малый круг отопления и производится следующим образом:

• Емкость устанавливается между котлом и системой отопления.
• К верхней части бойлера, подключается подающий трубопровод, к нижней, обратка системы.
• На обратку устанавливают два циркуляционных насоса. Производительность насосного оборудования должна быть разной. Настройки выставляются таким образом, чтобы движение теплоносителя в буферной емкости, осуществлялось сверху вниз. Добиться этого можно, поставив циркуляционный насос большей производительности перед накопителем, а меньше, после него.

Обвязка твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева, выполняет несколько важных функций:

• Уменьшает разницу температур на подаче и обратке системы обогрева.
• Позволяет аккумулировать полученное тепло и подмешивать горячую воду в систему отопления, после прогорания дров в котле.

Обвязка котла на твердом топливе с бойлером косвенного нагрева, является стандартом подключения в западных странах. У отечественного потребителя, схема не пользуется широкой популярностью, за счет относительно высокой стоимости приобретения и установки необходимого оборудования.

Обвязка тт котла совместно с электрокотлом

Принципиальная схема обвязки, включающая установку и параллельное использование электрокотла, вместе с тт агрегатом, пользуется огромной популярностью. Преимуществом данного решения, является возможность применения дешевого твердотопливного котла. А после сгорания дров или угля в топке, при отсутствии возможности подложить новую порцию топлива, осуществляется автоматический переход на электричество.

Обвязка выполняется следующим образом:

• Два котла подключаются параллельно.
• В электрокотле вмонтирован циркуляционный насос. Для твердотопливного агрегата, потребуется установить насосное оборудование.
• Чтобы предотвратить появление дублирующего потока теплоносителя, при одновременном включении двух циркуляционных насосов, устанавливается специальный клапан, перекрывающий прохождение потока. В данном случае, обратный клапан в системе отопления нужен для того, чтобы при одновременной работе двух котлов, не происходило застаивание теплоносителя в котловом контуре. Потребуется установить две арматуры. Один клапан устанавливают на подающий трубопровод от электрокотла, второй, на обратку, идущую к твердотопливному котлу.
• Работоспособность системы будут обеспечивать два термодатчика. Комнатный датчик подключают к электрокотлу. При падении температуры в комнатах ниже установленного минимума, автоматически запускается нагрев теплоносителя с помощью электричества. Чтобы предотвратить потери тепла, на насос для тт котла, также устанавливают термодатчик, отключающий циркуляцию теплоносителя при остывании топочной камеры.

Какой трубой делать обвязку котла на твердом топливе

Нет строгих правил, регламентирующих какую именно трубу использовать для обвязки тт котла. Существует всего одна рекомендация, связанная с реальным опытом эксплуатации.

Участок малого круга отопления, изготавливают с использованием металлической обвязки (сталь, медь). Делается это, чтобы при закипании теплоносителя и возникновении аварийной ситуации, трубы не испортились и сохранили герметичность под воздействием высоких температур. Материал остальной части трубопровода, можно выбрать по желанию.

Наиболее распространенными вариантами обвязки являются:

• Металлопластик – обвязка металлопластиковыми трубами, отличается простотой и скоростью монтажа. При наличии необходимого инструмента, все работы легко выполнить самостоятельно. Ставить металлопластиковые трубы стоит, только если в системе предусмотрено наличие буферной емкости, снижающей вероятность перегрева теплоносителя.
• Медь – обвязка медной трубой, обеспечит максимальную теплоотдачу системы отопления. Материал выдерживает температуру до 300°С, не окисляется. Недостатками считаются высокая температура нагрева поверхности трубы, а также требования, связанные с запретом применения фитингов, изготовленных из алюминия.

• Полипропилен – подключение полипропиленовыми трубами, является наиболее востребованным вариантом обвязки. Трубы лучше, чем металлопластик выдерживает перегрев, подходят для отопительных систем любого типа, независимо, от выбранного теплоносителя.
  Правильная обвязка твердотопливного котла полипропиленом, требует, чтобы участок подачи и обратки возле котла, изготавливался из металла. После этого, с помощью переходников, подключают полипропилен. Используют бесшовный материал, предназначенный для отопительных систем (трубы для ГВС использовать запрещается).

   

Ввиду того, что, нагрев теплоносителя часто достигает температуры закипания жидкости, обвязать твердотопливный котел лучше трубами из металла. Но, так как данный вариант не всегда возможен, допускается использование аналогов. Применение полипропилена со стекловолокном, в системах обогрева с котлом на твердом топливе, показало себя одним из надежных и оптимальных способов обвязки.

Как и чем утеплить трубы

Утепление труб выполняют с помощью мерилона или любого другого утеплителя, предназначенного для этих целей. Если трубопровод укладывают в грунт, как в случае отдельно стоящей котельной, тогда, для дополнительной защиты, используют ПЭТ с большим диаметром.

ПЭТ труба защищает от механических повреждений. Утеплитель является своеобразной защитой от выпадения конденсата, предотвращения ожогов при случайном прикосновении к трубам, а также, уменьшения теплопотерь. Фиксируют изоляцию с помощью хомутов или вязальной проволоки.

 

Необходимые агрегаты и узлы для обвязки тт котла

Полный перечень арматуры для обвязки котла с системой, зависит от выбранной схемы, наличия или отсутствия буферной емкости и другого оборудования. При стандартном подключении, потребуются следующие узы:

• Термостатический или термосмесительный клапан – необходим для стабилизации нагрева теплоносителя и предотвращения перегрева, и закипания последнего.
• Расширительный бак – предусмотрен в любой схеме отопления. Мембранный расширительный бак монтируют в закрытых системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. В гравитационных схемах, в высшей точке водяного контура, устанавливается открытая емкость.
• Циркуляционный насос – устанавливается в закрытых и открытых системах с принудительной циркуляцией жидкости в водяном контуре. Некоторые решения, как использование буферной емкости, двух параллельно подключенных котлов, требует установки сразу двух модулей циркуляционного оборудования.
• Обратный клапан – координирует направленность теплового потока жидкости. Используется при подключении мембранного бака. Предотвращает появление дублирующего потока при одновременном подключении электрического и твердотопливного котлов.
• Коллектор – используется при одновременном подключении теплых полов и радиаторов. Без коллектора, не обойтись при изготовлении лучевой системы отопления, когда к каждому отопительному прибору ведет свой отдельный трубопровод. Коллектор в системе отопления нужен для большинства современных схем обогрева.
• Воздухоудалитель – автоматический клапан, входящий в стандартную комплектацию группы безопасности. В автоматическом режиме, стравливает воздух из системы отопления.
• Клапан подпитки системы – контролирует давление и общий объем теплоносителя в системе. При падении ниже минимального значения, открывается и дополняет водяной контур жидкостью.
• Датчик давления в системе – также входит в группу безопасности. Показывает номинальное давление в системе отопления, часто, первым указывает на перегрев теплоносителя. Благодаря сверке показаний термометра и датчика давления (манометра), удобно выставлять необходимый рабочий режим и настроить автоматический регулятор тяги.

• Фильтр грубой очистки – устанавливается на обратку, непосредственно перед циркуляционным насосом. Рекомендуется, чтобы фильтр монтировался перед буферной емкостью, расширительным баком и другими чувствительными элементами отопительной системы.
• Гидравлическая стрелка – гидрострелка в системе отопления, нужна для котлов, использующих принцип длительного горения и модуляционные настройки мощности. Практически – это устройство заменяет собой буферную емкость и имеет общий принцип работы.
• Смесительный узел или узел подмеса – смешивает горячую и остывшую воду из отопительного когтура, чтобы предотвратить закипание и уменьшить разницу между подачей и обраткой теплоносителя.

 

Способы защиты тт котла и системы отопления от перегрева

Закипание системы отопления, является главным минусом применения твердотопливных котлов. Регулировать работу агрегатов достаточно сложно. Чтобы предотвратить закипание, в современных системах, используют многоуровневую защиту:

• Малый круг отопления – первоначально, схема предотвращает выпадение конденсата. После того, как заработал большой круг отопления, конструкция играет роль узла подмеса.
• Группа безопасности – включает воздухоотводчик, манометр и датчик давления. При чрезмерном перегреве, повышается давление в системе, что приводит к срыванию клапана и сбросу определенного количества воды из водяного контура.
• Мембранный бак – давление в расширительном баке в закрытой системе отопления твердотопливного котла, меняется, в зависимости от нагрева теплоносителя. Емкость подбирается из учета от общего объема теплоносителя, по специальным формулам. Давление в системе отопления должно быть не более 2 мБар. Большинство теплообменников тт котлов, не выдерживают больших параметров и деформируются при перегреве.
• Буферная емкость – подсоединение твердотопливного отопительного котла к системе отопления через бойлер накопитель, делает фактически невозможным закипание теплоносителя.

• Подключение циркуляционного насоса – при отключении электроэнергии, движение теплоносителя останавливается, что приводит к практически моментальному закипанию. Правила безопасности требуют подключения насоса через источник бесперебойного питания.

Оптимальный объем системы отопления высчитывается по формуле, 1 кВт = 15 л воды. Полученный результат используется при подборе расширительного мембранного бака или определения необходимого количества теплоносителя / антифриза.

Что лучше залить в систему отопления при обогреве твердотопливным котлом

Система обогрева, с подключенным к ней твердотопливным котлом, может работать практически на любом типе теплоносителя. На выбор влияет несколько факторов:

• Тип здания – в отапливаемых помещениях, целесообразнее использовать в качестве жидкости для системы отопления, обычную воду.
• Если планируется топить здание время от времени, лучше применять незамерзающую жидкость.

Антифриз, используемый для отопительных систем, помимо своего основного качества (замерзания при -15°С), имеет еще одно свойство. Для нагрева жидкости, требуются большие затраты тепла. Соответственно, закипание антифриза наблюдается реже, чем обычной или дистиллированной воды.

Выбор обвязки твердотопливного котла влияет на безопасность и сроки эксплуатации отопительного оборудования. Расчет системы обогрева, требует привлечения квалифицированного специалиста теплотехника.

принцип работы, назначение и расчеты

Спроектировать собственную систему отопления далеко не просто. Даже если это «планируют» установщики, нужно знать о многих нюансах. Во-первых, следить за их работой, во-вторых, оценивать необходимость и целесообразность их предложений. Например, в последние годы сильно популяризировалась водяная пушка для отопления. Это небольшое дополнение, установка которого выливается в немалую сумму. В одних случаях это очень полезно, в других можно легко обойтись и без него.

Содержание статьи

• 1 Что такое гидравлическая стрела и где она устанавливается
• 2 Назначение и принцип работы
  • 2.1 Режимы работы
  • 2.2 Когда нужен водяной пистолет
  • 2.3 Когда я могу поставить
• 3 Как подобрать параметры
  • 3.1 По максимальному расходу теплоносителя
  • 3.2 По максимальной мощности котла
  • 3.3 Как найти длину гидрострелки
• 4 Купить или сделать самому?

Что такое гидравлическая стрела и где она устанавливается

Правильное название этого устройства — гидрострелка или гидросепаратор. Представляет собой кусок круглой или квадратной трубы со сварными трубами. Внутри обычно ничего нет. В некоторых случаях может быть две сетки. Один (вверху) для лучшего «сброса» пузырьков воздуха, второй (внизу) для отфильтровывания примесей.

Образцы гидравлических стрелков промышленного производства

В системе отопления между котлом и потребителями — контурами отопления ставится гидравлическая стрела. Он может располагаться как горизонтально, так и вертикально. Чаще их размещают вертикально. При такой компоновке в верхней части устанавливается автоматический воздухоотводчик, а в нижней — запорный вентиль. Часть воды с скопившейся грязью периодически сливают через кран.

Где устанавливается гидроразделитель в системе отопления

То есть получается, что вертикально поставленный гидроразделитель одновременно со своими основными функциями удаляет воздух и дает возможность удалять шлам.

Назначение и принцип работы

Водяной пистолет необходим для разветвленных систем, в которых установлено несколько насосов. Он обеспечивает требуемый расход теплоносителя для всех насосов, независимо от их производительности. То есть, другими словами, служит для гидравлической развязки насосов системы отопления. Поэтому это устройство еще называют — гидросепаратор или гидросепаратор.

Схематическое изображение гидравлической стрелки и ее места в системе отопления

Гидрострелка устанавливается, если в системе предусмотрено несколько насосов: один на контуре котла, остальные на контурах отопления (радиаторы, водяной теплый пол, бойлер косвенного нагрева). Для корректной работы их производительность подобрана так, чтобы насос котла мог прокачать немного больше теплоносителя (на 10-20%), чем требуется для остальной системы.

Зачем мне водяной пистолет для отопления? Возьмем пример. В системе отопления с несколькими насосами они часто имеют разную производительность. Часто бывает, что один насос в разы мощнее. Все насосы должны быть установлены рядом – в блоке коллектора, где они соединены гидравлически. При включении мощного насоса на полную мощность все остальные контуры остаются без теплоносителя. Это происходит все время. Во избежание подобных ситуаций в систему отопления устанавливают гидравлическую стрелку. Второй способ – разнести насосы на большое расстояние.

Режимы работы

Теоретически возможны три режима работы системы отопления с гидрострелкой. Они показаны на рисунке ниже. Первый – когда насос котла перекачивает ровно столько теплоносителя, сколько требует вся система отопления. Это идеальная ситуация, которая очень редко встречается в реальной жизни. Объясним почему. Современное отопление регулирует работу в зависимости от температуры теплоносителя или температуры в помещении. Представьте, что все идеально рассчитано, вентили включены и после регулировки достигнуто равенство. Но через некоторое время изменятся параметры котла или одного из контуров отопления. Оборудование подстроится под ситуацию, и равенство производительности будет нарушено. Так что этот режим может длиться несколько минут (а то и меньше).

Возможные режимы работы системы отопления с гидроразделителем

Второй режим работы гидрострелки — когда расход контуров отопления больше мощности насоса котла (средний рисунок). Такая ситуация опасна для системы и ее нельзя допускать. Возможно при неправильном подборе насосов. Скорее насос котла имеет слишком малую производительность. В этом случае для обеспечения необходимого расхода теплоноситель из обратки будет подаваться в контуры вместе с нагретым теплоносителем из котла. То есть на выходе из котла, например, 80°С, в контуре после добавления холодной воды, например, 65°С (фактическая температура зависит от дефицита расхода). Пройдя через отопительные приборы, температура теплоносителя падает на 20-25°С. То есть температура теплоносителя, подаваемого в котел, будет в лучшем случае 45°С. Если сравнивать с выходной — 80°С, то дельта температур слишком большая для обычного котла (не конденсационного). Такой режим работы не является нормальным и котел быстро выйдет из строя.

Третий режим работы, когда насос котла подает подогретого теплоносителя больше, чем требуется отопительным контурам (правый рисунок). При этом часть нагретого теплоносителя возвращается обратно в котел. В результате температура поступающего теплоносителя повышается, он работает в щадящем режиме. Это нормальный режим работы системы отопления с гидравлической стрелкой.

Когда нужна водяная пушка

Водяная пушка для отопления нужна 100% если в системе будет несколько котлов работающих в каскаде. Более того, они должны работать одновременно (по крайней мере, большую часть времени). Здесь для корректной работы лучшим выходом является гидроразделитель.

При наличии двух одновременно работающих котлов (в каскаде) гидрострелка лучший вариант

Еще водяная пушка для отопления может быть полезна для котлов с чугунным теплообменником. В баке гидроразделителя постоянно смешивается теплая и холодная вода. Это уменьшает дельту температур на выходе и входе в котел. Для чугунного теплообменника это благо. А вот байпас с трехходовым регулируемым клапаном справится с той же задачей и будет стоить намного дешевле. Так что даже для чугунных котлов в небольших системах отопления, при примерно одинаковом расходе вполне можно обойтись без подключения гидрострелки.

Когда можно будет поставить

Если в системе отопления один насос — на котле, то гидрострелка вообще не нужна. Можно обойтись и без, если на контуры установить один или два насоса. Такую систему можно сбалансировать с помощью регулирующих клапанов. Когда установка гидрострелки оправдана? При наличии таких условий:

• Имеется три и более контура, все очень разной мощности (требуется разный объем контура, разные температуры). В этом случае даже при идеально точном подборе насосов и расчете параметров существует вероятность нестабильной работы системы. Например, часто встречается ситуация, когда радиаторы остывают при включении насоса теплого пола. В этом случае необходимо гидравлическое отключение насосов и поэтому устанавливается гидравлическая стрела.
• Помимо радиаторов есть водяной теплый пол, который обогревает большие площади. Да, его можно подключить через коллектор и смесительный узел, но он может заставить насос котла работать в экстремальном режиме. Если у вас часто горят насосы отопления, скорее всего, вам необходимо установить гидравлическую стрелку.
• В системе среднего или большого объема (с двумя и более насосами) вы собираетесь устанавливать аппаратуру автоматического регулирования — по температуре теплоносителя или по температуре воздуха. При этом регулировать систему вручную (кранами) вы не хотите/не можете.

Пример системы отопления с гидравлической стрелкой

В первом случае скорее всего нужен гидроразрыв, во втором следует подумать об его установке.

Зачем просто думать? Потому что это большие расходы. И дело не только в стоимости гидравлической стрелы. Стоит около 300 долларов. Придется установить дополнительное оборудование. Как минимум нужны коллекторы на входе и выходе, насосы на каждый контур (при малой системе можно обойтись и без гидрострелки), а также блок управления скоростью насосов, так как через котел управлять ими нельзя. Вместе с оплатой установки оборудования этот «довесок» выливается примерно в две тысячи долларов. Действительно много.

Зачем тогда установлено это оборудование? Так как с гидравлической стрелкой отопление работает стабильнее, не требуется постоянной регулировки расхода теплоносителя в контурах. Если спросить у владельцев дач, отопление которых производится без гидроразделителя, то они скажут, что часто приходится перенастраивать систему – крутить вентили, регулируя потоки теплоносителя в контурах. Это характерно, если используются разные нагревательные элементы. Например, на первом этаже теплые полы, на двух этажах радиаторы, отапливаемые подсобные помещения, в которых должна поддерживаться минимальная температура (гараж, например).

Если у вас предполагается примерно такая же система, и перспектива «тюнинга» вас не устраивает, можно поставить гидравлическую стрелку на обогрев. Если он присутствует, то в каждый контур поступает столько теплоносителя, сколько требуется в данный момент и никак не зависит от параметров работы ряда насосов других контуров.

Как подобрать параметры

Гидроразделитель выбирается с учетом максимально возможного расхода теплоносителя. Дело в том, что при большой скорости движения жидкости по трубам она начинает шуметь. Чтобы избежать этого эффекта, максимальная скорость принимается равной 0,2 м/с.

Параметры, необходимые для гидравлического разделителя

По максимальному расходу теплоносителя

Для расчета диаметра гидрострелки данным методом необходимо знать только максимальный расход теплоносителя, который возможен в системе и диаметр форсунок. С трубами все просто – вы знаете, из какой трубы будете делать разводку. Мы знаем максимальный расход, который может обеспечить котел (есть в технических характеристиках), а расход по контурам зависит от их размера/объема и определяется при подборе контурных насосов. Расход по всем контурам суммируется и сравнивается с мощностью насоса котла. В формулу расчета объема гидрострелки подставлено большое значение.

Формула для расчета диаметра малопоточного коллектора системы отопления в зависимости от максимального расхода теплоносителя

Приведем пример. Пусть максимальный расход в системе 7,6 м3/ч. Допустимая максимальная скорость принята стандартной – 0,2 м/с, диаметр патрубков 6,3 см (трубы на 2,5 дюйма). В этом случае получаем: 18,9*√7,6/0,2=18,9*√38=18,9*6,16=116,424 мм. Если округлить, то получим, что диаметр гидрострелки должен быть 116 мм.

По максимальной мощности котла

Второй способ — подбор гидравлической стрелки по мощности котла. Оценка будет приблизительной, но вы можете ей доверять. Вам понадобится мощность котла и разница температур теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах.

Расчет гидравлической стрелки по мощности котла

Расчет тоже простой. Пусть максимальная мощность котла 50 кВт, дельта температур 10°С, диаметры труб одинаковые — 6,3 см. Подставив цифры, получим — 18,9* √ 50/0,2 * 10 = 18,9 * √ 25 = 18,9 * 5 = 94,5 мм. Округлив, получаем диаметр гидрострелки 95 мм.

Как узнать длину гидравлической стрелы

Мы определились с диаметром гидрораспределителя для отопления, но нужно знать и длину. Его подбирают в зависимости от диаметра соединяемых труб. Гидравлические стрелки для отопления бывают двух видов – с кранами, расположенными друг напротив друга, и с чередующимися патрубками (расположенными со смещением относительно друг друга).

Определить длину гидравлической стрелы из круглой трубы

Длину в этом случае рассчитать легко — в первом случае она равна 12d, во втором — 13d. Для средних систем диаметр можно подобрать в зависимости от патрубков – 3*d. Как видите, ничего сложного. Вы можете рассчитать его самостоятельно.

Купить или сделать самому?

Как говорили, готовая гидравлическая пушка для отопления стоит немало — 200-300$ в зависимости от производителя. Для снижения затрат возникает естественное желание сделать это своими руками. Если вы умеете готовить, не проблема — вы купили материалы и сделали это. Но при этом необходимо учитывать следующие моменты:

• Резьба на захватах должна быть хорошо нарезанной и симметричной.
• Стенки отводов одинаковой толщины.

Качество самоделки может быть не очень хорошим

Вроде очевидные вещи. Но вы удивитесь, насколько сложно найти четыре нормальных ракеля с нормально сделанными нитками. Далее все сварные швы должны быть качественными – система будет работать под давлением. Отводы привариваются строго перпендикулярно поверхности, на необходимом расстоянии. В общем, это непростая задача.

Если сами пользоваться сварочным аппаратом не умеете, то придется искать мастера. Найти его совсем не просто: либо за услуги просят дорого, либо качество работы, мягко говоря, «не очень». В общем, купить гидрострелку решаются многие, несмотря на немалую стоимость. Тем более, что в последнее время у отечественных производителей дела обстоят не хуже, а гораздо дешевле.

Схемы систем отопления дома: все основные » Топка

Данная публикация поможет Вам разобраться в тонкостях подключения котлов к системе отопления и, как следствие, уверенно разобраться в основах монтажа отопительного оборудования. В отдельной публикации приведены и прокомментированы рекомендации по подключению к системам. твердотопливные котлы FOCUS . Отметим, что они не заменяют конструкцию системы отопления и, по сути, демонстрируют общие принципы монтажа, применимые и в домашних системах. Отопительные системы для частного дома помогут определиться с наиболее доступным и подходящим вариантом.

Частные дома, как правило, отапливаются твердотопливными котлами, которые являются альтернативой печному отоплению. Одним из недостатков этого вида отопления является отсутствие регулирования, которое решается с помощью буферного бака, рекомендуемых и техники безопасности. Если вы используете пеллетный котел с программным управлением, в буферной емкости нет необходимости, она нужна только в том случае, если вам нужно организовать горячее водоснабжение с помощью котла вторичного отопления.

Как известно промышленные системы отопления отличаются большим набором оборудования, направленного на стабилизацию работы. Эти системы в большей степени подвержены нерегулярным отказам в силу своей сложности, поэтому требуют более продуманного подхода к уровню безопасности и ее постоянному контролю.

Наша основная задача — объяснить, как устроены автономные системы отопления, не подключенные к внешним источникам энергии. Речь идет о твердотопливных и пеллетных котлах, которые можно настроить на полностью автоматическую работу и не уступать магистральным газовым по доступному уровню комфорта. В итоге речь идет о настройке систем отопления с использованием аналоговых и цифровых датчиков управления. Стоит отметить, что схемы подключения одной категории могут иметь модификации.

Самотечная система с принудительной циркуляцией и без нее

Система отопления, в которой теплоноситель движется по отопительным контурам под действием силы тяжести, является наиболее популярным решением среди владельцев частных домов. Даже при использовании насоса для принудительной циркуляции возможно отопление без дополнительного оборудования и электричества, подключения которого требуют некоторые приборы и насос.

Основным элементом системы является расширительный бак открытого типа. В зависимости от объема обеспечивается различный напор водяного столба, под действием которого наблюдается движение водных масс и смешение горячего теплоносителя с холодным.

Систему гравитационного подключения продемонстрируем на примере системы отопления «Ленинградка» с нижним подключением радиаторов. Предлагаем ознакомиться с несколькими вариантами решения – с бойлером и баком открытого типа, с возможностью принудительной циркуляции с помощью насоса, подключенного через байпас, и компенсационным баком, который можно установить в помещении.

Системы отопления с самотечной подачей теплоносителя с небольшими изменениями могут быть дополнены буферной емкостью. В этом случае достигается накопление тепловой энергии в отдельном баке и постепенное ее потребление в течение суток.

Рис. 1. Гравитационная система и методы компоновки

 

Рис. 2. Гравитационная система с возможностью принудительной циркуляции

 

 

Рис. 3. Система отопления с термобуфером для ГВС, высокотемпературного и низкотемпературного отопления

Рис. 4. Система отопления с бойлером косвенного нагрева для ГВС

Климат-контроль в самотечных системах с насосом

Гравитационные системы с возможностью принудительной циркуляции могут управляться. Это делается с помощью регулирующих клапанов радиатора. Их конструкция аналогична клапанам с предварительной регулировкой, но с другой направленностью. Лучшим вариантом все же является установка вентилей с термостатами. С их помощью можно более точно установить температуру аккумулятора. Такие схемы систем отопления предполагают использование современных батарей. Термостаты редко устанавливаются на чугунные радиаторы.

При монтаже системы отопления необходимо предусмотреть резерв примерно такого перепуска теплоносителя при полностью закрытом вентиле в контуре. В то же время в небольших помещениях при одинаковых теплопотерях и правильном расчете мощности обогрева можно регулировать температуру в контуре на распределительном коллекторе. Причем сделать это можно с помощью системы управления, подключенной к мобильному приложению.

Реализация регулируемых систем отопления может быть решена разными способами:

• с использованием радиаторных клапанов с термостатом и без него;
• на раздаточный контур с датчиком температуры и без него;
• с помощью системы управления, которая работает одновременно с комнатными термостатами, панелями управления и системой управления насосами и котлами.

Рис. 5. Регулирование температуры отопительного контура на распределительном коллекторе

 

Рис. 6. Регулирование температуры радиаторов с помощью термисторов

Одноконтурные и многоконтурные системы отопления

Системы отопления частного дома могут быть реализованы с использованием одного и нескольких контуров отопления. Современные системы в большинстве случаев реализуются с использованием многоконтурных тепловых схем. Они имеют ряд преимуществ:

• чем длиннее контур, тем выше требуется скорость циркуляционного насоса, что неизбежно сказывается на стоимости монтажа;
• гидравлические характеристики малых отопительных контуров легче регулировать и ремонтировать, не отключая всю систему от теплоснабжения;
• в длинных отопительных контурах без предварительного проектирования достаточно сложно подобрать параметры балансировочных клапанов, чтобы обеспечить одинаковый нагрев теплоносителя на всех отопительных приборах.

Рис. 7. Одноконтурная система отопления с принудительной циркуляцией (однотрубная и двухтрубная)

Рис. 8. Пример тепловой схемы системы отопления частного дома с теплыми полами, радиаторным контуром и ГВС

Многоконтурная реализация требует достаточно сложного монтажа, применения коллекторной разводки, монтажа запорно- запорные и регулирующие клапаны. На каждый контур устанавливаются регулируемая и нерегулируемая насосные группы. Такие схемы систем отопления для частного дома достаточно дороги из-за дорогой арматуры, но они надежны и просты в ремонте.

Схемы подключения котлов к системе

Бесперебойное и выгодное отопление возможно только при установке резервного котла. Обычно в системах топочная котельная группа с водяным контуром дополняется тепловым буфером или электродным электрокотлом. Электрообогрев включают при понижении температуры теплоносителя и помещения между печами или при их отсутствии. Это обеспечивает экономию и резервный нагрев в любом режиме работы.

Рис. 9. Одноконтурная система с основным и резервным котлом

Рис. 10. Каскадное подключение котлов

Рис. 11. Последовательное соединение котлов

Рис. 12. Параллельное включение котлов

Современные схемы систем отопления: установка гидрострелки и коллектора

Что такое гидростатическая стрела, а также ее функции мы подробно описали в публикации о каскадном соединении котлов … Следует отметить, что все современные системы отопления с более чем одним котлом и отопительным контуром реализуются с использованием коллекторов, соединенных с гидравлической стрелкой. Это обязательные элементы системы, обеспечивающие стабильные гидравлические характеристики и длительную работу в режиме обогрева. Отопительные системы частного дома с «теплыми» полами и радиаторами также подразумевают такую ​​организацию.

Рис. 13. Подключение контуров отопления через коллектор в системе отопления с гидрострелкой

 

Автономные системы отопления на базе твердотопливных котлов и пеллетных горелок ФОКУС

Наша компания предлагает твердотопливные котлы ФОКУС, предназначенные для отопления всеми видами твердого топлива, но использование топливных пеллет экономически оправдано.