Схема обвязки котельной частного дома

Понимание котла простым языком

Итак, твердотопливный котел по сути — это большая металлическая емкость, внутри которой горит «костер» на твердом топливе. Основная проблема такого принципа обогрева (с этой проблемой сталкивается и производитель котельного оборудования, и пользователь, устанавливающий и эксплуатирующий это оборудование) — это проблема контроля интенсивности горения внутри котла. Если с газовым и электрическим оборудованием все предельно ясно, то в случае твердого топлива контроль становится действительно проблематичным.

Однако производители постоянно работают над улучшением характеристик своей продукции, и 99,9% производимых твердотопливных котлов контролируют процесс горения с помощью автоматики, которая управляет насосами котла, и (самое важное) вентилятором, который подает внутрь камеры воздух. При замедлении или остановке вентилятора подача воздуха прекращается, образуется нехватка кислорода (для поддержания горения), и котел снижает интенсивность горения

Отметим, что снижается именно интенсивность горения, полного прекращения процесса не происходит. Именно в этом и кроется корень проблемы, и он отражается в двух аспектах:

Если ваша система отопления уже нагрелась, но внутри котла все-таки присутствует еще некоторое количество несгоревшего топлива, в доме будет становиться все жарче. Фактически это означает, что остаточное топливо расходуется бесполезно (тепло «улетает в трубу»).
Аспект безопасности: если произошло внешнее отключение электроэнергии, остановился насос и вентилятор, температура внутри камеры будет расти, котел может «вскипеть», и ситуация может стать опасной вплоть до физического разрушения котельного оборудования.

Именно поэтому главное требование к твердотопливному котлу — наличие грамотно рассчитанной и подобранной автоматики, которая сможет использовать топливо максимально эффективно и безопасно. Для повышения эффективности и безопасности рекомендуется устанавливать в систему теплоаккумуляторы.

Приступаем к разбору схем обвязки твердотопливных котлов. Заранее отметим, что все схемы приведены для закрытых систем отопления, работающих под избыточным давлением и не имеющих в своем составе открытого расширительного бачка, напрямую связанного с атмосферой.

Как самостоятельно выполнить обвязку котла отопления

Эта работа для многих непривычная, но по характеру мужская и технически интересная.

Инструменты и расходные материалы

Для работы потребуются инструменты сантехника, слесарные инструменты, электродрель со свёрлами по металлу и бетону. Расходные материалы потребуются для уплотнения многочисленных трубных соединений: лента ФУМ, льняная пакля, герметики.

Подготовительный этап

Во время подготовки к созданию системы теплоснабжения и горячего водоснабжения дома необходимо изучить проект, проверить по спецификации наличие всего оборудования, его техническое состояние, продумать методы и специфику монтажа, выбрать и привести в рабочий вид места, в которых будет устанавливаться оборудование.

Монтажные работы

Монтажные работы с разными видами оборудования имеют свою специфику.

Котёл

Монтаж котла можно рассмотреть на примере твёрдотопливной модели. Поскольку топливо такого котла пылящее, а его горение сопровождается выделением дыма, сам котёл разумнее всего устанавливать вне жилого помещения. Можно в отдельном помещении.

Под котлом должно быть прочное основание. Если рядом планируется установка другого тяжёлого оборудования, следует сделать промышленный пол (армированную бетонную стяжку толщиной 12 см) и закрыть его негорючим материалом. В зоне обслуживания котла следует установить розетки 220 В.

В котельном помещении должна быть хорошая вентиляция, так как воздух нужен для горения топлива, а задымлённый воздух требуется замещать свежим. Если дымовая труба будет выводиться наружу, то проходы сквозь деревянные стены следует оборудовать с соблюдением требований противопожарной безопасности.

Расширительный бак

Расширительный бак устанавливается в систему теплоснабжения для компенсации воздействия увеличенного при нагреве объёма воды. В бак перемещается образовавшийся избыток воды, при охлаждении вода возвращается в систему. Для закрытой водяной системы требуется установка бака мембранного типа, для открытой годится любая ёмкость подходящего объёма. При установке бака мембранного типа воздушная камера должна оказаться сверху.

Циркуляционный насос

Циркуляционный насос устанавливается в отопительную систему для интенсификации движения воды по трубам. Применение насоса позволило быстрее доставлять горячую воду к радиаторам отопления и снизить стоимость трубопроводов.

Насос можно врезать и в прямую линию, и в обратную. Но при возникновении перегрева воды на неавтоматизированном котле насос, установленный на обратке, проживёт дольше и даст хозяевам больше времени на минимизацию последствий аварии. При монтаже ось ротора насоса обязательно должна быть в горизонтальном положении. До и после насоса необходимо установить отсекающие краны. Коробка с электроконтактами мотора должна находиться сверху.

ФОТО: skr.shЦиркуляционный насос в системе отопления

Воздухоотводные клапаны

Автоматические воздухоотводчики без вмешательства человека стравливают воздушные пробки из системы теплоснабжения. Эти устройства устанавливают в самых высоких точках отопительных контуров, на торцах тупиковых ответвлений трубопровода, на коллектор вместе с манометром и аварийным клапаном. В этих точках системы обычно скапливается воздух, и его надо стравливать.

Коллектор

Узел коллектора положено монтировать в определённой последовательности. Сначала устанавливается вводная запорная арматура на стояке водоснабжения, затем счётчик, фильтр и обратный клапан. После этого нужно подключить сам коллектор и закрепить его на стене. Смонтировать водопровод к каждому потребителю, трубы зафиксировать специальными креплениями.

Прокладка трубопровода

Отопительная система в доме может быть однотрубной либо двухтрубной.

Однотрубная система

В однотрубной системе все устройства последовательно подключены к одному водяному контуру. Каждый последующий радиатор получает слегка подостывший в более ранних потребителях теплоноситель. Система обходится дешевле и применяется в одноэтажных домах.

Двухтрубная система

В двухтрубной системе горячая вода приходит в радиатор по одной трубе, а уходит из системы по другой. Все радиаторы получают воду примерно одной температуры.

Открытая система с принудительной циркуляцией

Открытая система с насосом.

Элементы

Разгонный коллектор в этом случае по понятным причинам не нужен. Его функции выполняет циркуляционный насос.

При выборе насоса стоит обратить внимание на его производительность. Она подбирается в зависимости от тепловой нагрузки на контур (читай — от мощности котла) по следующей таблице:

Тепловая нагрузка, КВт	Производительность, м3/час при скорости потока 0,6 м/с
6	0,25
8	0,35
16	0,7
24	1
40	1,6

Параметры некоторых циркуляционных насосов.

Схема

Циркуляционный насос устанавливается, как правило, перед котлом по ходу движения теплоносителя: на этом участке контура температура теплоносителя минимальна.

Незначительное изменение конфигурации контура позволит работать ему как с принудительной, так и с естественной циркуляцией:

Насос врезается не в разрыв розлива, а параллельно его участку;
Между врезками ставится шаровый кран или обратный клапан с минимальным гидравлическим сопротивлением (как правило, шариковый).

Врезка насоса в розлив гравитационной системы.

При работе насоса байпас между врезками перекрыт. При прекращении подачи питания кран или обратный клапан открываются, и отопительная система продолжает работу в качестве гравитационной.

Особенности подключения

Двухконтурный котел не нужно проектировать совместно с системой естественной циркуляции — после того, как заканчивается нагрев теплоносителя, его движение прекратится в короткие сроки. Повторный нагрев осуществляется достаточно продолжительный период времени, и, как следствие, — неравномерное распределение тепла в радиаторе. Однако, в комплектацию многих моделей входят циркуляционные насосы.

Традиционный вариант обвязки котлов с двумя контурами выглядит следующим образом. Горячая вода поднимается в подающий трубопровод, который охватывает дом вверху. Затем теплоноситель протекает по подключенным стоякам с приборами обогрева, не размыкающим стояк полностью.

В комплектацию радиаторов входят перемычка и дроссель, которые отвечают за функции регулировки тепла. На второй линии подводки необходим отсекающий вентиль. Воздухоотводчик монтируется в верхней части контура расширительного бака. По нижнему подключению системы теплоносителя движется в обратном направлении. Достоинство подобной схемы состоит в возможности работы в режиме естественной циркуляции.

Схема обвязки напольного твердотопливного котла

Твердотопливные котлы имеют особый режим работы, зависящий от частоты загрузки топлива и его теплотворной способности. Агрегат работает в циклическом режиме, при этом на пике процесса горения температура может приближаться к 95С. Поэтому для обвязки высокотемпературного контура следует применять металлические трубы – медь, нержавеющую и обычную сталь.

Для сохранения избытков тепла и защиты системы от перегрева в схему обвязки котла включают теплоаккумулятор. Это обеспечивает накопление теплоты и ее рациональное потребление, снижает расход топлива.

Теплоаккумулятор в схеме выполняет также функцию гидравлического разделения первичного и вторичного контуров. При полном гидравлическом разделении во вторичном контуре устанавливается отдельный расширительный бак, монтируется линия подпитки из системы холодного водоснабжения, группа безопасности.

Твердотопливные котлы зачастую оборудуются гравитационными системами отопления. Применение теплоаккумулятора актуально только для комплексов закрытого типа, с наличием циркуляционных насосов.

Обвязка котла – важнейший этап сооружения системы отопления. Работы можно произвести своими руками, при этом нужно придерживаться описанных выше правил и схем, паспортов изделий и проектов (в случае газового оборудования). Кроме того, требуется наличие навыков монтажа выбранного оборудования и материалов, необходимого набора инструментов и оборудования.

Как подобрать отопительный агрегат

Котел – это главный элемент системы отопления, в котором теплоноситель нагревается до нужной температуры, а затем разносится по трубопроводам по всем объектам. Котлы различаются по способу подогрева.

Электрические водогрейные установки

Электрокотлы работают от электрической сети. По принципу воздействия на теплоноситель они делятся на 2 группы:

Прямое воздействие оказывают электродные котлы, в которых электроды находятся в жидкости и непрерывным движением разогревают ее до нужной температуры. Такое оборудование расходует электроэнергию экономно, а в случае повреждения котла прекращает работу.
Косвенный нагрев происходит в теновых и индукционных котлах. В зависимости от типа котла теплоноситель нагревается ТЭНом или индукционным стержнем.

Твердотопливные котлы

Работа твердотопливных котлов основана на принципе «верхнего горения». Подающийся в топку кислород подогревается заранее, благодаря чему остается меньше отходов. Он поступает в систему сверху вниз, поэтому горение происходит поэтапно в этом направлении. Такой способ экономит топливо, т.к. в отличие от классических печей оно сгорает не единовременно, а постепенно. Топливом для котлов служат дрова, уголь, пеллеты, брикеты.

Дизельные и комбинированные модели

Дизельные котлы изготавливают из стали или чугуна, а топят соляркой. По принципу нагрева они бывают традиционные и конденсационные. Последние экономичней, т.к. используют для нагрева еще и энергию конденсата.

Из-за сильного запаха и требуемого места под емкость для хранения топлива котельную делают в отдалении от дома.

Комбинированные котлы работают на нескольких видах топлива. В зависимости от модели один вид отопления является основным, а другой резервным. Когда основное топливо заканчивается, котел переключается на второй вид и обеспечивает бесперебойную подачу тепла.

Виды отопительных котлов

Котлы, работающие на газу

Перед началом самостоятельного изготовления котла, необходимо определиться с его видом, который зависит от типа топлива, нагреваемого тепловой носитель. При желании можно соорудить котел, работающий от любого топлива. Найти необходимую информацию можно на ресурсах интернета. Однако прежде чем сделать выбор, стоит иметь представление о преимуществах и недостатках самых известных из них.

Котлы для отопления, работающие на газу. Данный вид не стоит пытаться изготовить своими руками, так как к ним предъявляется очень много требований, которые вы вряд ли сможете удовлетворить. Ну и не менее важная причина – это высокая вероятность взрыва в ходе эксплуатации. Монтаж газового котла запрещен в подвальном помещении дома.
Для изготовления электрического котла вам не потребуется профессиональных навыков и наличия множества материалов. Нельзя не отметить огромный недостаток – высокие цены на электрическую энергию. Это является идеальным вариантом для периодического обогрева домика на даче, но для постоянного использования электрический котел очень дорог.
Котел с жидким топливом вполне подходит для изготовления своими руками, но стоимость топлива и особенности настройки форсунок могут вызвать немалые сложности в ходе работ.
Среди всех перечисленных вариантов самым оптимальным можно назвать котел, работающий на твердом топливе, в качестве которого можно успешно использовать дрова.

Котел для системы водяного отопления

Всем известно, что дрова имеют высокую скорость сгорания, а соответственно не успевают обогреть помещение до нужной температуры при первоначальном КПД. Для того чтобы оптимизировать этот процесс, стоит рассмотреть два способа самостоятельного сооружения котлов на твердом топливе.

Тонкости обвязки газовых котлов

Обвязка газового и твёрдотопливного котла делается разными способами. Наиболее популярным является метод с использованием полипропилена. Работа с полипропиленовыми изделиями славится своей лёгкостью и дешевизной. За счёт особенных характеристик используемого материала, на стеках трубопровода не образуется налет. А процессы по обвязке очень просты, с ними сможет справиться даже неподготовленный заранее человек.

Обвязка котлов, в том числе и двухконтурных, происходит посредством пайки. Это исключает возможность появления протечек, которые могли образоваться, например, при неточном размещении фитингов.

Полипропиленовый трубопровод позволит создать любой контур, а схема обвязки будет проста и понятна. Сварка полипропилена может быть осуществлена разными способами. Главное правило — избежать большого количества соединения труб.

Не менее важным является то, что все соединения должны быть максимально плавны и равномерны. Единственное, в месте, где к котлу будет подводиться газ, нужно сделать жёсткое соединение «сгоном» или «американкой.

В качестве прокладки нужно использовать только паронит. Ни в коем случае нельзя применять фум-ленту, паклю или комплектующие из резины. Эти материалы легко воспламеняемы, а резиновые детали при высоких температурах сужаются и уменьшают диаметр трубы, что приведет к нарушениям подачи топлива.

Трубопровод, который обвязан полипропиленовыми трубами, выдерживает высокое давление — до 25 бар. Ему не страшны и высокие температуры — максимальное значение — 95 градусов по Цельсию.

Особенности подключения двухконтурных газовых котлов

подключение двухконтурных газовых котлов

Принцип работы двухконтурных котлов прост — тепловая энергия отдаётся воде напрямую. Особенность двухконтурных котлов заключается в том, что теплоноситель не нагревается при расходе горячей воды, то есть параллельная работа двух контуров исключена. Соответственно, обвязка настенного двухконтурного газового котла одинакова и не зависит от типа обогрева. Радиатор и теплоноситель охлаждаются очень долго. Объясняется это большим размером труб.

Что касается особенностей подключения двухконтурных котлов, то следует знать, что сочетание его с системой естественной циркуляцией исключено. После того, как генератор прекратит нагреваться, движение воды остановится. Если установка начинает повторный нагрев, то это занимает намного больше времени, плюс ко всему радиатор начинает неравномерно распределять тепло. Поэтому многие модели имеют в своём составе циркуляционный насос.

Принудительная циркуляция

Такой способ считается наиболее популярным и распространенным, т.к. насос осуществляет интенсивное перекачивание теплоносителя через систему и эффективность обогрева возрастает на 30 %.

В качестве плюсов можно отметить возможность осуществлять регулировку температуры и небольшой расход труб при монтаже. Система будет стоить дороже, т.к. она более сложная и требует большее количество приборов. Установленные узлы предполагают наличие балансировки, а вся система — регулярного обслуживания. Помимо этого необходим источник электрической энергии.

Если производить монтаж комбинированной системы, то в ней будут сочетаться достоинства обеих предыдущих. Вы можете переключить ее в любой режим работы посредством байпаса, который установлен совместно с насосом. При этом функционирование отопления будет находиться в непосредственной зависимости от подачи электрической энергии в дом.

Важность правильной обвязки котла отопления

Перед тем как сделать обвязку котла своими руками, не помешает более подробно узнать, зачем это стоит делать. Во-первых, от того, насколько правильно сделана эта операция, зависит, не будут ли элементы системы перегреваться. Во-вторых, оптимальная конструкция позволяет увеличить срок эксплуатации системы.

Внимание. Если вы хотите сделать отопительную систему, которая прослужит вам долгие годы без ремонта и замены деталей — правильная обвязка котла просто необходима

Если сделать обвязку котла отопления правильно, то это поможет распределить тепловую нагрузку с максимальной эффективностью. Оптимальное распределение тепловой жидкости по всему контуру даст возможность ускорить нагрев.

Особое значение схема обвязки имеет для твердотопливных котлов отопления. Дело в том, что автоматизация работы устройства работает довольно плохо, и чтобы обеспечить её максимальную эффективность нужно сделать хорошую обвязку. Результатом вашей работы станет саморегулирующаяся структура.

Обвязка газового котла в системе отопления

После того как выполнен монтаж настенного газового котла и отопительный прибор размещен на стене, первым делом необходимо подключить его к системе отопления. В зависимости от того, какая модель установлена одноконтурная или двухконтурная, существуют различные схемы обвязки. Мы рассмотрим процесс подключения на примере настенного двухконтурного газового котла.

Фото 1: Схема подключения настенного двухконтурного газового котла

Как известно, двухконтурный котел, помимо отопления способен производить горячую воду для хозяйственных нужд. Конструктивно это реализуется установкой одного битермического или двух раздельных теплообменников. Двухконтурный котел производит не очень много горячей воды, но ее вполне хватит на 1-2 точки раздачи (например, кухонный кран и душ).

Современный навесной газовый котел очень компактен и уже содержит внутри себя основные элементы, необходимые для функционирования системы отопления с принудительной циркуляцией, такие как: циркуляционный насос, расширительный бак, группа безопасности. В отопительных системах небольших частных загородных домов этого более чем достаточно, но в случае необходимости можно установить дополнительный расширительный бак или еще один насос.

В нижней части любого навесного двухконтурного котла имеется 5 патрубков. К ним подключается: подающая и обратная линии системы отопления, подача и обратка ГВС, магистральный газ. Вход для подключения газа обычно расположен по центру и окрашен в желтый цвет. Все остальные линии могут располагаться в произвольном порядке, в зависимости от модели газового котла. Поэтому перед началом обвязки требуются уточнить назначение каждой из них в инструкции по эксплуатации.

Фото 2: Схема обвязки настенного двухконтурного газового котла

Обвязка настенного газового котла выполняется полипропиленовыми или металлическими трубами. Сечение труб отопления, как правило больше чем труб ГВС 3/4 и 1/2 дюйма соответственно. Подключение системы отопления к котлу происходит через гайки «Американки». На каждой линии устанавливаются шаровые краны, для удобства демонтажа газового котла без слива теплоносителя и для изолирования котла от отопительной системы в случае необходимости. Для обеспечения герметичности, все подключения необходимо выполнять с помощью сантехнической ФУМ-ленты или льна.

В обратной линии отопления и в линии подачи ГВС необходимо установить фильтры грубой очистки. Для удобства их промывки и очистки они также отсекаются запорной арматурой. Зачастую, для того чтобы увеличить срок службы вторичного теплообменника двухконтурного котла, на подаче ГВС дополнительно устанавливают магнитный фильтр тонкой очистки.

Схемы обвязки настенных котлов

Обвязка напольного газового котла и нагревательных приборов другого типа можно упростить, если использовать первично-вторичные кольца. Всевозможных устройств, предназначенных для контроля над работой системы, будет меньше, если сделать несколько колец отопительной системы и установить для каждого из них собственный циркуляционный насос. Благодаря таким мерам обеспечивается равномерная подача горячего теплоносителя к конечному потребителю.

Схема обвязки двухконтурного прибора отличается сложностью. Разумным решением является обращение в специализированную газовую организацию. Ее сотрудники быстро подключат оборудование к системе газоснабжения.

Схемы подключения

Обвязать два разнотипных котла в одной тепловой схеме очень ответственный этап. Любая даже незначительная ошибка, кроме неэффективности работы теплового оборудования, может создать аварийную ситуацию в доме.

Расчет двухкотловой схемы подключения нужно поручить проектной организации, чтобы они могли подобрать наиболее оптимальную пару агрегатов с параллельной или последовательной обвязкой и вариантами управления: автоматическим или ручным.

Котлы с автоматическим управлением

С точки зрения гидравлики эта схема не имеет больших отличий от ручного принципа управления, только в ней устанавливается 2 обратных клапана.

Это требуется с целью исключения «паразитных» или холостых потоков теплоносителя через котлоагрегат, который находится в резерве. Такую проблему также решают путем установки гидрострелки. Обратные клапаны устанавливают на обратной магистрали, направленные друг на друга.

Для данной системы также потребуется термостат, отключающий насос для принудительной циркуляции. Когда в котле выгорит уголь, не будет никакого смысла циркулировать вхолостую воду через остановленный аппарат, тем самым создавая сопротивление для работы второго устройства.

Схема подключения 2-х котлов с ручным управлением

В этом варианте для согласованности работы котлоагрегатов нужна только запорно-регулирующая арматура. Все оперативные переключения между агрегатами выполняются руками оператора путем открытия/закрытия 2-х вентилей на линии обратного теплоносителя. Для полного прекращения движения горячей воды потребуется отключить 4-е вентиля, соответственно по паре на подаче и обратке.

В подобных схемах предусматриваю расширительные бачки для компенсации теплового расширения воды при нагреве котла из холодного состояния. Не рекомендуется в целях экономии оставлять один бак, поскольку он может не справится с нагрузкой во время работы двух котлов.

Последовательное и параллельное включение

Эти две общепринятые схемы обвязки двух котлов, работающих в паре.

Последовательная, предполагает поочередное включение агрегатов без дополнительных линий и узлов. При этом первый по ходу движения воды агрегат нагревает ее, а второй — догревает до нужной температуры.

Последовательная схема

Первый вариант применяется для небольших источников нагрева. На практике он встречается довольно редко и считается непрактичным, поскольку нельзя снять для ремонтных операций один агрегат, не нарушив работоспособность другого.

Такая схема будет неработоспособной при неисправности даже одного агрегата. Сегодня эта схема частично модернизирована за счет установки байпасных линий и дополнительной запорно-регулировочной арматуры.

Параллельное включение в единой обвязке разнотипных котлоагрегатов считается преимущественным и допускает установку гидрострелки и автоматического блока управления.

Параллельное подключение

Обвязка котла отопления: схема и элементы