X

Подключение котла отопления: схемы, материалы, оборудование

Приветствую, камрады! Есть несколько схем подключения отопительного оборудования. И все они мне знакомы. Хочу рассказать из чего должна состоять обвязка котла, какие трубы можно использовать и как можно подключить к котлу горячее водоснабжение. Приступим.

Котельная частного дома с напольным газовым котлом и бойлером косвенного нагрева.

Котельная частного дома с напольным газовым котлом и бойлером косвенного нагрева.

Немного теории

Один из признаков, по которым можно классифицировать системы автономного отопления, — способ побуждения циркуляции в них. По этому параметру отопительная система может быть:

  • Гравитационной (с естественной циркуляцией). Теплоноситель приводится в движение только естественной конвекцией:
    1. нагревшиеся массы жидкости вытесняются в верхнюю часть контура более холодными (и, соответственно, плотными);
    2. после чего самотеком под действием гравитации возвращаются назад;
Горячий теплоноситель вытесняется в верхнюю часть контура и возвращается к теплообменнику котла самотеком.

Горячий теплоноситель вытесняется в верхнюю часть контура и возвращается к теплообменнику котла самотеком.

  • Принудительной. В этом случае теплоноситель приводит в движение циркуляционный насос.

Принудительная циркуляция обеспечивает быстрый и более равномерный нагрев отопительных приборов. Достоинство гравитационной системы — энергонезависимость. Она будет работать в отсутствие электроэнергии или при ее частых отключениях.

Трубы

Какие трубы можно использовать для подключения котла к отопительной системе?

Принудительная циркуляция

Типичные параметры контура с циркуляционным насосом таковы:

Параметр Значение
Давление 1-2,5 кгс/см2
Температура подачи 70-75С
Температура обратки 50-55С
Автономное отопление работает в щадящем для труб режиме. На фото электрокотел поддерживает температуру подачи в +65 ºС.

Автономное отопление работает в щадящем для труб режиме. На фото электрокотел поддерживает температуру подачи в +65 ºС.

В штатном режиме эти параметры не могут быть превышены ни в одной точке контура. А что произойдет при остановке насоса?

  • Газовый, электрический, дизельный котлы: термостат выключит нагрев и удержит параметры контура в пределах допустимых и безопасных;
  • Твердотопливный котел: термостат прикроет заслонку, но тление топлива какое-то время будет продолжаться. Температура воды на выходе из теплообменника котла заметно вырастет.
Твердотопливный котел — прибор с большой инерционностью. При закрытом поддувале он будет греть теплоноситель еще 15-30 минут.

Твердотопливный котел — прибор с большой инерционностью. При закрытом поддувале он будет греть теплоноситель еще 15-30 минут.

Поэтому:

  1. Для котлов первых трех типов можно смело использовать любые пластиковые и металлопластиковые трубы с заявленной производителем рабочей температурой от 80С и выше;
  2. Как минимум первые 1-2 метра трубопровода от патрубков твердотопливного котла (а лучше — все розливы) нужно прокладывать металлическими трубами — стальными, нержавеющими или медными.
Участок между теплообменником твердотопливного котла и трехходовым клапаном смонтирован стальной трубой. Остальной розлив - полипропиленом.

Участок между теплообменником твердотопливного котла и трехходовым клапаном смонтирован стальной трубой. Остальной розлив — полипропиленом.

Естественная циркуляция

В гравитационной системе теплоноситель движется куда медленнее, чем в контуре с принудительной циркуляцией. При растопке гидравлическое сопротивление всего контура будет препятствовать началу циркуляции, и температура воды на выходе из котла отопления может достигать 90 и более градусов.

Именно поэтому участок контура, соединяющий котел и расширительный бак (что это такое — я объясню чуть позже), прокладывается только металлическими трубами. Для всех видов пластика температура выше 90 ºС — нештатный режим.

Последствия эксплуатации труб в этом режиме предсказуемы:

  • Многократное уменьшение ресурса (с 25-50 лет до нескольких недель, а то и часов);
  • Размягчение пластиковых оболочек и появление течей (при температурах свыше 130 ºС).
Разрыв армированной полипропиленовой трубы вследствие перегрева.

Разрыв армированной полипропиленовой трубы вследствие перегрева.

При монтаже контура своими руками учтите, что в гравитационной системе внутренний диаметр розлива не должен быть меньше 32 мм. Большое сечение трубы означает минимальное гидравлическое сопротивление. Не забывайте: гравитационное отопление работает с минимальным гидравлическим напором.

Обвязка

Какое дополнительное оборудование необходимо для установки котла?

Закрытая система с принудительной циркуляцией

Закрытой называется система отопления, не сообщающаяся с окружающим воздухом и работающая при избыточном давлении. Абсолютное большинство контуров с принудительной циркуляцией — закрытые.

Закрытая отопительная система с индукционным электрическим котлом и циркуляционным насосом.

Закрытая отопительная система с индукционным электрическим котлом и циркуляционным насосом.

Элементы

В этом случае обвязка котла включает:

Насос. Маломощный (100-200 ватт) прибор с центробежной крыльчаткой, который устанавливается в разрыв розлива.
table_pic_att14954018900 Мембранный расширительный бак. Его задача — предоставить нагревающемуся теплоносителю место для расширения без критического роста давления в розливе.
table_pic_att14954018931 Предохранительный клапан. Клапан отвечает за сброс теплоносителя в дренаж в том случае, если давление на выходе из теплообменника котла все-таки превысит опасные значения.
table_pic_att14954018942 Автоматический воздушник. После сброса и повторного заполнения контура в нем останется воздух, препятствующий циркуляции и создающий шумы. Задача воздушника — сбросить его в атмосферу без потери теплоносителя.
table_pic_att14954018963 Манометр. Визуальный контроль текущего давления в системе.

Опционально обвязка может включать:

  • Фильтр для газового котла устанавливается на входе в теплообменник и страхует от его засорения мелким мусором;
Фильтр грубой очистки на входе теплоносителя в теплообменник газового котла. Функция фильтра — задержать мелкий мусор и не дать ему забить тонкие каналы.

Фильтр грубой очистки на входе теплоносителя в теплообменник газового котла. Функция фильтра — задержать мелкий мусор и не дать ему забить тонкие каналы.

  • Фильтр грубой очистки часто ставится и перед циркуляционным насосом. Цель — исключить попадание мусора к крыльчатке;
  • Теплоаккумулятор нередко встречается в обвязке твердотопливного или электрического котла. На нем мы остановимся чуть подробнее.

Что это такое — теплоаккумулятор (или буферная емкость)?

Так называется объемный герметичный бак с несколькими патрубками для подключения к отопительным контурам и внешней теплоизоляцией. О его функциях нетрудно догадаться по названию: теплоаккумулятор накапливает тепловую энергию.

Теплоаккумулятор — приспособление для накопления тепловой энергии.

Теплоаккумулятор — приспособление для накопления тепловой энергии.

Нагрев 3 тонны воды с 40 до 80 градусов, можно запасти 175 кВт·ч тепла. Этим теплом дом площадью 80 м 2 отапливается в течение суток.

Зачем аккумулировать энергию в таких количествах?

Теплоаккумулятор в обвязке котла может выполнять несколько функций:

  1. Увеличивать периодичность растопок котла на твердом топливе. Классический котел приходится растапливать три-пять раз в сутки. Если в состав отопительной системы входит буферная емкость достаточного объема, растопка нужна лишь раз в сутки: вода в баке нагревается и постепенно отдает накопленное тепло батареям в жилых комнатах;
Схема с твердотопливным котлом и буферной емкостью. Она позволит увеличить промежуток между растопками до 12-24 часов.

Схема с твердотопливным котлом и буферной емкостью. Она позволит увеличить промежуток между растопками до 12-24 часов.

  1. Сделать более экономичным отопление на твердом топливе. Классический котел при работе на пониженной мощности снижает КПД (коэффициент полезного действия) из-за неполного сгорания угля или дров при прикрытом поддувале:
  • Ограниченный приток воздуха приводит к тому, что ваши деньги в буквальном смысле слова вылетают в трубу в виде летучих углеводородов и угарного газа;
  • Схема с буферной емкостью допускает длительную работу отопительного контура без снижения мощности котла: работая на номинальной мощности, он отдает все тепло воде в теплоаккумуляторе;
  1. Обеспечить работу электрокотла только в ночное время. Ночной тариф при двухставочной тарификации в 2-4 раза ниже дневного. Днем, когда цена киловатт-часа электроэнергии выше, на отопление дома расходуется накопленное ночью тепло.
Двухтарифный счетчик в комплекте с теплоаккумулятором позволит вашему электрокотлу стать более экономичным.

Двухтарифный счетчик в комплекте с теплоаккумулятором позволит вашему электрокотлу стать более экономичным.

Как выбрать и где установить

Вначале о том, как подобрать элементы обвязки.

Насос подбирается в зависимости от:

  • Тепловой нагрузки на контур (читай — мощности котла);
  • Разницы между подачей и обраткой в градусах.

Формула для подсчета минимальной производительности циркуляционного насоса имеет вид:

Q=0,86R/Dt.

  • Q — производительность в кубометрах в час;
  • R — нагрузка в киловаттах;
  • Dt — та самая дельта температур.

Так, при мощности котла 16 кВт и параметрах отопления 70/50 ºС насос должен перекачивать 0,86*16/(70-50)=0,688 м3/ч.

Насос со ступенчатой регулировкой мощности позволяет подобрать производительность, обеспечивающую равномерный нагрев радиаторов при отсутствии гидравлических шумов.

Насос со ступенчатой регулировкой мощности позволяет подобрать производительность, обеспечивающую равномерный нагрев радиаторов при отсутствии гидравлических шумов.

Еще одним параметром циркуляционного насоса (напором) можно смело пренебречь. Его минимальное значение — 2 метра; такой же перепад приводит в движение теплоноситель в отопительном контуре многоквартирного дома с его куда более высоким гидравлическим сопротивлением.

Мембранный бачок подбирается по объему. Объем бака обычно берут равным 1/10 от количества теплоносителя в системе. Последнее, в свою очередь, в контуре с алюминиевыми или биметаллическими батареями вычисляется как 15 литров на киловатт мощности котла.

Давление зарядки бака обычно равно 1,5кгс/см 2 . При необходимости его можно увеличить, накачав воздух в воздушный отсек бачка через ниппель обычным велосипедным насосом.

О группе безопасности (клапане, воздушнике и манометре) полезно знать всего две вещи:

  1. Клапан должен быть отрегулирован на верхнюю границу допустимого давления (обычно 2,5кгс/см2);
  2. Шкала манометра должна показывать давление как минимум до 4кгс/см2.
Шкала манометра в группе безопасности котла должна быть откалибрована как минимум до 4 атмосфер.

Шкала манометра в группе безопасности котла должна быть откалибрована как минимум до 4 атмосфер.

Где устанавливаются элементы обвязки?

  • Циркуляционный насос обычно ставится перед камерой сгорания или теплообменником котла, на участке контура с наиболее низкой температурой;
  • Группа безопасности монтируется на выходе из его теплообменника — там, где при остановке циркуляции начинает расти давление;
  • Расширительный бачок можно подключить к любому участку контура. Его нельзя монтировать лишь около места установки насоса (2 диаметра розлива перед насосом и 8 диаметров после насоса). Инструкция связана с тем, что завихрения от крыльчатки будут создавать постоянные колебания давления в бачке, и приведут к преждевременному износу мембраны.
Расположение элементов обвязки твердотопливного котла в однотрубной системе отопления (ленинградке).

Расположение элементов обвязки твердотопливного котла в однотрубной системе отопления (ленинградке).

Особый случай

Многие современные котлы (ТЭНовые электрические, дизельные, газовые с принудительной тягой) снабжаются установленными в корпус расширительным бачком, насосом и группой безопасности, что превращает такой прибор в полноценную мини-котельную.

Циркуляционный насос смонтирован производителем в корпусе котла.

Циркуляционный насос смонтирован производителем в корпусе котла.

Предохранительный клапан установлен непосредственно на теплообменнике с блоком ТЭНов. Он сбросит избыток теплоносителя при его закипании в случае остановки насоса.

Предохранительный клапан установлен непосредственно на теплообменнике с блоком ТЭНов. Он сбросит избыток теплоносителя при его закипании в случае остановки насоса.

В этом случае обвязка состоит только из пары отсекающих котел шаровых кранов. Они позволяют вскрыть прибор для ремонта или обслуживания с минимальными потерями теплоносителя.

Если все элементы обвязки находятся в корпусе котла, на входном и выходном патрубках достаточно установить два шаровых крана.

Если все элементы обвязки находятся в корпусе котла, на входном и выходном патрубках достаточно установить два шаровых крана.

Открытая гравитационная система

В ней функции всех элементов обвязки выполняет единственный элемент — открытый расширительный бак, который:

  • Вмещает избыток нагревшегося теплоносителя;
  • Исключает критическое увеличение давления;
  • Отводит воздух и (при закипании контура) водяной пар.

Объем бака берется равным тем же 10% от объема теплоносителя в системе или чуть больше. Бачок устанавливается в верхней точке отопительного контура, сразу после разгонного коллектора (вертикального участка розлива после котла). От бачка розлив возвращается к теплообменнику с постоянным уклоном, обеспечивающим отвод воздушных пробок и движение воды самотеком.

Часто в открытый расширительный бак открывается вывод холодной воды. Ее приходится периодически заливать в контур, компенсируя испарение.

Схемы

Как правильно подключить котел к отопительному контуру и организовать нагрев горячей воды (если прибор используется для приготовления ГВС)?

Вот несколько примеров того, как могут быть организованы горячее водоснабжение и отопление в доме.

Простейшая схема подключения газового котла (настенного или напольного) для нужд отопления.

Простейшая схема подключения газового котла (настенного или напольного) для нужд отопления.

Здесь реализована двухтрубная тупиковая схема. Отопительные приборы подключены между розливами. Ближние из них будут пропускать основной объем теплоносителя, а дальние станут замерзать, поэтому система требует балансировки (дросселирования подводок ближних к котлу батарей).

Принципиальная схема подключения двухконтурного газового котла. Для приготовления ГВС используется отдельный теплообменник.

Принципиальная схема подключения двухконтурного газового котла. Для приготовления ГВС используется отдельный теплообменник.

Подключение двухконтурного газового котла к системе отопления и водоснабжения.

Подключение двухконтурного газового котла к системе отопления и водоснабжения.

Реализация ГВС предельно проста: холодная вода проходит теплообменник котла и разводится по сантехническим приборам.

Подключение двухконтурного котла к отоплению реализовано куда интереснее:

  • Малый контур с циркуляцией, которую обеспечивает встроенный в котел насос, замыкает его теплообменник с гидрострелкой;
  • После гидрострелки выполнена коллекторная разводка на 6 независимых контуров: 2 с классическими секционными радиаторами и 4 контура теплого пола. При этом к одной паре гребенок теплого пола подключается по 2 контура;
  • Синхронизация контуров с высокой и низкой температурой обеспечена рециркуляцией теплоносителя в кольцах водяного теплого пола.
Схема с одноконтурным котлом, бойлером косвенного нагрева, конвекционным отоплением и теплым полом.

Схема с одноконтурным котлом, бойлером косвенного нагрева, конвекционным отоплением и теплым полом.

Организация ГВС в частном доме на основе одноконтурного котла. Для приготовления горячей воды используется бойлер косвенного нагрева. Теплоноситель отдает часть энергии его теплообменнику.

Низкотемпературное внутрипольное отопление и здесь реализовано схемой с трехходовым клапаном и рециркуляцией.

Летом вода циркулирует только через котел и бойлер.

Классическая гравитационная система. Гидравлический напор в ней равен перепаду высоты H между точками с равной температурой воды в теплообменнике котла и отопительных приборах.

Классическая гравитационная система. Гидравлический напор в ней равен перепаду высоты H между точками с равной температурой воды в теплообменнике котла и отопительных приборах.

Схема с теплоаккумулятором и твердотопливным котлом.

Схема с теплоаккумулятором и твердотопливным котлом.

При растопке котел работает на полной мощности и греет воду в баке. При его простое вода циркулирует между теплоаккумулятором и отопительными приборами. Регулируемую температуру радиаторов и здесь обеспечивает трехходовой кран с термостатом: они вовлекают часть воды или антифриза с обратки на второй круг циркуляции.

Заключение

Надеюсь, что мои рекомендации и предложенные решения помогут в проектировании эффективной и недорогой в эксплуатации системы отопления. Как всегда, в видео в этой статье вы найдете дополнительные тематические материалы. Буду признателен за ваши дополнения. Успехов, камрады!

загрузка...


Поделиться
Советуем прочитать
Котел Скорпион: особенности устройства и основные преимущества Самодельный металлический котел для бани — 3 варианта для домашнего мастера Такой котёл на отработке своими руками сделает каждый — убедитесь сами


Подписывайся на наши новости Вконтакте!




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток

Top