Подключаем твердотопливный котёл к системе отопления: проблемы и их решение

Что такое обвязка и из чего ее делают

В системе отопления две основные части — котел и радиаторы отопления или теплый пол. То что их связывает и обеспечивает безопасность — это и есть обвязка. В зависимости от типа установленного котла используются разные элементы, потому обычно рассматривают отдельно обвязку твердотопливных агрегатов без автоматики и автоматизированных (чаще — газовых) котлов. У них разные алгоритмы работы, основные — возможность нагрева ТТ котла в фазе активного горения до высоких температур и наличие/отсутствие автоматики. Это накладывает ряд ограничений и дополнительных требований, которые приходится выполнять при обвязке котла, работающего на твердом топливе.

Пример обвязки котла — сначала идет медь, потом — полимерные трубы

Что должно быть в обвязке

Для обеспечения безопасной работы отопления обвязка котла должна содержать ряд устройств. Обязательно должны быть:

• Манометр. Для контроля давления в системе.
• Автоматический воздухоотводчик. Для спуска воздуха, попавшего в систему — чтобы не образовывались пробки и не стопорилось движение теплоносителя.
• Аварийный клапан. Для сброса чрезмерного давления (подключается к системе канализации так как стравливается  некоторое количество теплоносителя).
• Расширительный бак. Необходим для компенсации теплового расширения. В системах открытого типа бак ставится в верхней точке системы и представляет собой обычную емкость. В закрытых системах отопления (обязательно с циркуляционным насосом) ставится мембранный бачок. Место установки — в обратном трубопроводе, перед входом в котел. Он может быть внутри настенного газового котла или устанавливается отдельно. При использовании котла для подготовки воды для ГВС также необходим расширительный бак в этом контуре.

• Циркуляционный насос. Обязателен к установке в системах с принудительной циркуляцией. Для повышения эффективности отопления может стоять и в системах с естественной циркуляцией (гравитационных). Ставится на подачу или обратку перед котлом до первого ответвления.

Часть этих устройств уже установлена под кожухом газового настенного котла. Обвязка такого агрегата очень проста. Для того чтобы не усложнять систему большим количеством отводов манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан собирают в одну группу. Есть специальный корпус с тремя отводами. На него накручиваются соответствующие устройства.

Так выглядит группа безопасности

Устанавливают группу безопасности на подающем трубопроводе сразу на выходе котла. Ставят так, чтобы легко было контролировать давление и можно было вручную стравить давление в случае необходимости.

Какими трубами делать

Сегодня в системе отопления уже редко используют металлические трубы. Их все чаще заменяют на полипропилен или металлопластик. Обвязка газового котла или любого другого автоматизированного (пеллетного, на жидком топливе, электрического) возможна сразу этими видами труб.

Настенный газовый котел можно подключать полипропиленовыми трубами сразу от входа котла

При подключении твердотопливного котла хотя-бы метр трубы на подаче непроходимо делать металлической трубой и лучше всего — медной. Дальше можно ставить переход на металлопластик или полипропилен. Но и это — не гарантия того, что полипропилен не разрушится. Лучше всего сделать дополнительную защиту от перегрева (закипания) ТТ котла.

При наличии защиты от перегрева обвязку котла можно сделать полиропиленовыми трубами

Металлопластик имеет более высокую температуру эксплуатации — до 95°C, чего достаточно для большинства систем. Можно ими делать и обвязку твердотопливного котла, но только в случае наличия одной из систем защиты от перегрева теплоносителя (рассказано чуть ниже). Но металлопластиковые трубы имеют два существенных недостатка: сужение в месте соединения (конструкция фитингов) и необходимость регулярной проверки соединений, так как они со временем текут. Так что обвязку котла металлопластиком делают при условии использования в качестве теплоносителя воды. Незамерзающие жидкости более текучие, потому в таких системах обжимные фитинги лучше не использовать — они все равно будут течь. Даже если заменить прокладки на химически стойкие.

Обустройство системы отопления с теплоаккумулятором

Применение такого элемента в схеме с двумя котлами в одной системе отопления имеет несколько особенностей в зависимости от установленных агрегатов:

• Теплоаккумулятор, газовый котел и приборы отопления образуют единую закрытую систему.
• Твердотопливные котлы, работающие на дровах, пеллетах или угле, нагревают воду, тепловая энергия передается теплоаккумулятору. Он в свою очередь греет теплоноситель, циркулирующий по закрытому контуру отопления.

Для самостоятельного создания схемы отопления с двумя котлами необходимо приобрести следующее:

• Отопительный котел.
• Теплоаккумулятор.
• Расширительный бачок соответствующего объема.
• Шланг для дополнительного отвода теплоносителя.
• Отсекающие краны в количестве 13 штук.
• Насос для принудительной циркуляции теплоносителя в количестве 2 штуки.
• Трехходовой клапан.
• Водяной фильтр.
• Стальные или полипропиленовые трубы.

Для подобной схемы характерна работа в нескольких режимах:

• Передача тепловой энергии от твердотопливного котла посредством теплоаккумулятора.
• Нагревание воды твердотопливным котлом без использования этого устройства.
• Получение тепла от газового котла, подключенного к газовому баллону.
• Подключение двух котлов одновременно.

Схемы монтажа

Вариантов обвязки очень много. Чтобы подключить твердотопливный котел отопления своими руками, лучше использовать самые простые из них. Даже если простые схемы не подходят, то знание принципов работы системы позволит создать собственный проект.

Система открытого типа

Такие решения лучше всего подходят для отопителей на твердом топливе. Объясняется это максимальной безопасностью системы. Если внутри нее произойдет резкое повышение температуры, то контуры все равно останутся герметичными и работоспособными. Кроме того, отопление с естественной циркуляцией не нуждается в электропитании.

К недостаткам этой схемы следует отнести следующие моменты:

1. Внутри системы свободно поступает кислород, ускоряющий образование коррозии на трубах.
2. Нужно постоянно пополнять уровень жидкости в контурах, так как она испаряется.
3. Теплоноситель в трубах имеет неравномерную температуру.

Но эти недостатки незаметны на фоне простоты, минимальной стоимости и очень высокой надежности системы. При монтаже котла по такой схеме следует учитывать то, что вход теплового агента в котел должен находиться минимум на полметра ниже радиаторов. У труб также должен иметься уклон.

Нужно будет рассчитать гидродинамическое сопротивление всех элементов системы, а во время монтажа свести к минимуму количество арматуры различного типа. Расширительный бачок следует крепить в самой верхней точке.

Закрытый отопительный контур

Подключение твердотопливного котла к закрытой системе отопления будет безопасным только в том случае, если на обратном трубопроводе установить мембранный расширительный бачок. Последний будет выполнять 2 функции: препятствовать доступу кислорода в систему и не допускать испарение теплоносителя.

При использовании этой схемы нужно помнить о следующих моментах:

1. Емкость бака с мембраной должна быть не меньше 10% от емкости воды в системе.
2. Трубу подачи придется оснастить предохранительным клапаном.
3. В верхней точке нужно установить воздухоотводчик.

Дополнительные элементы системы придется докупать. Производители тт котлов редко комплектуют свою продукцию ими. Например, у котлов «Корди» предусмотрены места для крепления дополнительного оборудования, но самых элементов в комплекте нет.

Закрытая система относительно надежна, но не отличается равномерной температурой жидкости на разных участках. Проблема решается включением в схему циркуляционного насоса. Он обеспечит принудительное движение теплоносителя. В этом случае требования к уклонам труб в контурах и уровню монтажа теплогенератора становятся минимальными. Преимущество такой схемы в том, что в случае отключения электроэнергии задействуется байпас, обеспечивающий гравитационное движение жидкости, то есть система продолжит функционировать.

Помпу следует устанавливать на обратке перед входным штуцером котла. За счет меньшей температуры теплоносителя, идущего по обратной магистрали, насос будет работать с меньшей нагрузкой. Кроме того, это должно повысить уровень безопасности.

Подключение через коллекторы

К такой схеме прибегают в тех случаях, когда нужно к одному нагревателю подключить сразу несколько веток труб. Например, основной контур с радиаторами на стенах и дополнительный для теплого пола. Здесь без применения коллекторов не обойтись. Они нужны для балансировки системы. Если ее не сделать, то жидкость будет идти туда, где меньше сопротивление. В результате одни участки отопления будут горячими, а другие — холодными.

При использовании коллекторов можно подключить сразу несколько помп для обеспечения равномерной доставки воды потребителям. Кроме того, можно регулировать ее подачу. Главный и единственный минус такой схемы — усложнение конструкции, что влечет за собой увеличение финансовых затрат.

Отдельно следует упомянуть обвязку с применением коллекторов и гидрострелки. Она отличается от обычной схемы тем, что дополнительное устройство играет роль посредника. Стрелка имеет вид трубы, одновременно подключенной к входному и выходному патрубкам отопительного котла.

Виды систем водяного отопления

По способу циркуляции теплоносителя системы водяного отопления делятся на 2 типа:

1. Схема с естественной (гравитационной) циркуляцией, открытая система;
2. Схема с принудительной циркуляцией, система закрытого типа.

В системе с естественной циркуляцией движение воды осуществляется за счет разницы плотностей теплоносителя. Нагретая вода несколько расширяется, приобретает меньшую плотность и вес, поднимается по системе вверх. Ее место занимает холодный теплоноситель, который, в свою очередь, также нагревается и продолжает движение.

Системы данного типа сообщаются с атмосферой через расширительный бак открытого типа. Бак служит естественным воздухоотводчиком, принимает в себя излишки воды при нагреве. Расширитель часто оборудуют трубой перелива для сброса воды при быстром расширении.

Гравитационная система применима только к напольным котлам, так как настенные имеют относительно малый диаметр подключения и небольшой теплообменник. Эти факторы не позволят реализовать принцип естественного циркулирования.

Котел устанавливается в нижней точке системы, от него поднимается вертикальный стояк высотой не менее 2,5 метров. На верхней точке устанавливается расширительный бак, труба переходит в горизонтальное направление с уклоном не менее 3 – 5 мм на погонный метр, расходится к приборам отопления.

Кроме расширительного бака никакого оборудования в этой схеме монтировать не требуется. Система выполняется из стальных труб диаметром 40 – 50 мм. Применение полимерных (пластиковых) трубопроводов не рекомендуется из-за высокого значения температуры в зоне котла и низкой теплопроводности стенок. Стальные трубы сами по себе выступают поверхностью нагрева.

В качестве приборов отопления используются чаще всего чугунные радиаторы, имеющие большое проходное сечение. Алюминиевые и биметаллические радиаторы имеют малое проходное сечение – это препятствует движению теплоносителя.

Система закрытого типа – наиболее популярная схема реализации отопления. Теплоноситель в такой системе движется принудительно, нагнетается циркуляционным насосом. Рабочее давление в закрытой схеме составляет 1,5 – 2,0 кгс/см2, предельное (давление срабатывания предохранительного клапана) – 3,0 кгс/см2.

Для монтажа систем применяются различные виды материалов. Трубы в этом случае имеют меньший диаметр по сравнению с естественной циркуляцией, доступна прокладка скрытым способом. Диапазон размеров трубопроводов колеблется от 15 до 25 мм (внутренний условный диаметр).

Закрытая схема универсальна для любых видов котлов – настенных и напольных. Обвязка котла в этом случае имеет набор обязательных элементов:

1. Расширительный бак мембранного типа (экспанзомат);
2. Циркуляционный насос;
3. Группа безопасности котла.

Для обеспечения более качественной работы устанавливают дополнительное оборудование – гидравлический разделитель (гидрострелка), теплоаккумулятор.

Расширительный бак предназначен для компенсации давления в системе. При расширении пластичная мембрана растягивается, излишки теплоносителя заполняют водную камеру сосуда. При остывании мембрана вытесняет воду обратно под давлением воздушной камеры экспанзомата (1,0 – 2,0 кгс/см2).

В состав группы безопасности входят следующие устройства:

1. Корпус;
2. Термоманометр;
3. Предохранительный сбросной клапан;
4. Ручной или автоматический воздухоотводчик.

Настенные модели обычно имеют полный набор встроенного оборудования – насос, экспанзомат и группу безопасности. Напольные модели зачастую производятся без дополнительного оборудования, его необходимо приобрести и установить отдельно.

Системы с естественной (гравитационной) циркуляцией модернизируются установкой насоса малой мощности. Это значительно улучшает показатели работы, выравнивает температуру сети, не требует монтажа другого оборудования.

Рекомендации по безопасному и эффективному использованию твердотопливного котла

В отличие от газовых котлов, при эксплуатации их твердотопливного аналога часть продуктов сгорания остаются в топке. Их необходимо периодически удалять, а также проводить другие мероприятия по повышению эффективности процесса горения:

• Желательно периодически снимать отложения со стенок котла. Специалисты подсчитали, что слой сажи толщиной в 1 мм снижает мощность котла на 3%. Чистку проводят на холодном котле примерно раз в неделю;
• При заполнении колосниковой решетки золой мощность котла также снижается. В таких случаях рекомендуется немного пошевелить угли. В современных моделях котлов для этого предусмотрен специальный рычаг. С его помощью можно также произвести аварийный сброс углей;
• Для улучшения прохождения воды через тепловой контур можно использовать циркуляционный насос. Установка насоса в обратке перед входом в котел позволит увеличить эффективность работы – теплоноситель будет проходить по магистрали быстрее, возвращаясь в котел более горячим, следовательно, энергии на его подогрев будет затрачиваться меньше;
• Необходимо следить за тягой в дымоходе. Для этого желательно регулярно, с интервалом один раз в год, производить его чистку. Участки дымохода, проходящие через неотапливаемые помещения, необходимо утеплять, чтобы предотвратить образование конденсата, который, замерзая, препятствует свободному выходу продуктов сгорания;

Варианты вывода дымохода твердотопливного котла

Для более эффективного расходования топлива лучше устанавливать терморегулятор на меньшую производительность при хорошем прогреве помещения и повышении температуры воздуха на улице.

В чем заключается сложность подключения двух котлов

Основной сложностью использования двух котлов в одной отопительной системе является необходимость обустройства разных типов обвязки. Два газовых котла в одном доме могут устанавливаться только при закрытой системе отопления. То есть, подключение газового котла к системе отопления не доставит проблем. А для твердотопливных агрегатов нужна открытая система. Дело в том, что второй вариант котла способен нагревать воду до очень высокой температуры, что приводит к повышению давления в системе. Даже при слабом горении углей теплоноситель продолжает нагреваться.

В такой ситуации требуется сброс давления в отопительной сети, для чего в контур врезают расширительный бак открытого типа. При недостаточном объеме этого элемента системы можно вывести отдельную трубу в канализацию для отвода излишков теплоносителя. Однако установка такого бачка может стать причиной попадания воздуха в теплоноситель, от чего могут пострадать внутренние элементы газового котла, труб и приборов отопления.

Избежать всех перечисленных сложностей подключения двух котлов в одну систему отопления одновременно можно с помощью двух вариантов:

• Использовать теплоаккумулятор — устройство, позволяющее совместить закрытую и открытую отопительную систему.
• Организовать закрытую схему отопления для твердотопливного и пеллетного котла, применив специальную группу безопасности. В этом случае агрегаты могут работать автономно и параллельно.

Схема и порядок установки котла

Заметим, что монтаж твердотопливного котла очень ответственное дело, и любая оплошность повлечет за собой как минимум неправильное функционирование системы. Но если не боитесь рискнуть, обратимся к нашей пошаговой инструкции.

Шаг 1: Выбор места

Размещать такое оборудование следует в отдельном помещении. В качестве котельной чаще всего используют подвалы или цокольные этажи. Из топки горячие угли могут выпасть на пол, поэтому основание под котлом должно быть идеально ровным и негорючим. Отлично подойдет бетонная плита. Обязательно проследите, чтобы корпус находился строго в вертикальном положении. Его перекосы недопустимы.

Еще нужно выдерживать и следующие расстояния. Между задней поверхностью отопительного агрегата и стеной должно быть более полуметра. А с передней стороны котла до иных предметов и поверхностей выдерживается не менее 125 см. Высота потолка не может быть менее 250 см, а объем помещения, в котором находится отопительное оборудование, должен составлять более 15 кубов. Обработайте пол и стены котельной специальными противопожарными средствами и позаботьтесь о хорошей вытяжной системе.

На фото — помещение с твердотопливным отопительным оборудованием

Шаг 2: Подготовка комплектующих

Схема состоит из радиатора, трубы, циркуляционного насоса, расширительного бачка и самого теплоагрегата. Еще в комплект входит теплоаккумулятор, воздушный и предохранительный клапаны, манометр и терморегулятор. Обязательно проверяйте при покупке исправность всех элементов и отдавайте предпочтение только надежным производителям.

Шаг 3: Установка оборудования

Выставляем агрегат в котельной, придерживаясь всех вышеуказанных требований

Особое внимание уделите положению корпуса, он должен располагаться строго горизонтально. Поэтому еще раз проверьте подготовленную площадку уровнем, достаточно ли она ровная. Затем подсоединяем все электронагреватели, если таковые входят в комплектацию

В принципе, в этом нет ничего сложного, так как в самом котле предусмотрено специальное место, где и будет располагаться ТЭН, а рядом с этим элементом находится терморегулятор

Затем подсоединяем все электронагреватели, если таковые входят в комплектацию. В принципе, в этом нет ничего сложного, так как в самом котле предусмотрено специальное место, где и будет располагаться ТЭН, а рядом с этим элементом находится терморегулятор.

Шаг 4: Монтаж труб и электроники

Схемы подключения твердотопливных котлов предполагают наличие труб. Лучше всего соединять их через запорные краны. Места стыков дополнительно уплотняются волокнами льна либо специальной сантехнической лентой. Если речь идет об энергозависимых агрегатах, тогда их, соответственно, следует подключить к сети. Не забываем и о заземлении. Далее устанавливаем все приборы, отвечающие за безопасную работу оборудования. Это терморегулятор, клапаны, манометр, датчик тяги.

Фото схемы подключения твердотопливных котлов

Шаг 5: Монтаж дымохода

Сегодня вовсе не обязательно выкладывать дымовую трубу из кирпича, можно собрать ее из специальных пластиковых элементов. При этом диаметр компонентов подбирается в зависимости от мощности оборудования. Поэтому обязательно придерживайтесь рекомендаций, приведенных в инструкции по эксплуатации выбранного котла. Причем этот этап особенно важен, ведь залог качественной работы теплового агрегата – хорошая тяга.

Шаг 6: Наполнение контура

Сначала заполняем тепловой контур водой, чтобы давление оказалось несколько больше рабочего, и внимательно осматриваем всю систему, особенно места стыков. Так вы выявите все утечки, если таковые есть. Затем внимательно проверяем, правильно ли расположены внутренние элементы топки. К ним относятся растопочная заслонка, колосники, шамотные камни и заглушки.

Шаг 7: Подключение

Если вся схема в порядке, протечки не обнаружены, тогда нужно сбросить давление до рабочего, отрегулировать положение заслонок и приступить непосредственно к эксплуатации отопительного устройства. Для этого закладываем и разжигаем топливо, а через 10 минут закрываем заслонку. Как только температура достигнет 80 градусов, выставляем терморегулятор на нужный уровень. Остается вовремя подкидывать дрова и наслаждаться комфортным микроклиматом.

Оборудование при закрытой системе с принудительной циркуляцией

Когда отопительная система не сообщается с окружающим воздухом и работает под давлением, такие контуры бывают только закрытыми.

Для обвязки котла в таком случае требуется следующее оборудование:

• насос 100-200 ватт, который следует установить на подачу;
• расширительный бак мембранного типа, чтобы обеспечить теплоносителю дополнительный объём при расширении;
• предохранительный клапан для сброса теплоносителя, в случае превышения допустимого давления;
• автоматический воздухоотводчик, который поможет появившейся воздушной пробке самостоятельно покинуть систему, чтобы теплоноситель беспрепятственно циркулировал по контуру;
• манометр — для контроля давления.

Это обязательные элементы. Так же в схему могут включаться следующие опции:

• фильтр для газового агрегата;
• фильтр на входе в теплообменник для защиты от мусора;
• теплоаккумулятор, который выгодно ставить в паре с твердотопливными или электрическими котлами для экономии энергоресурсов.

На что смотреть при выборе отопительного котла

Приобретение отопительного оборудования сопряжено с рядом задач, которые нужно решить заранее. Поэтому перед осуществлением покупки необходимо разобраться со следующими моментами:

1. Мощность – первоочередный параметр, по которому выбираются агрегаты. Расчет мощности твердотопливного котла отопления проводится по незамысловатой формуле: площадь дома разделяется на 10. Почему именно так? Потому что 1 кВт мощности требуется для качественного обогрева десяти квадратных метров жилья.
2. Тип теплообменника.
3. Зависимость от внешних факторов – твердотопливные электрокотлы отопления с вентилятором принудительного наддува не функционируют без электрической энергии. Если циркуляция естественная, данная проблема отсутствует.
4. Длительность работы от одной загрузки.

Польские твердотопливные котлы «PEREKO» оснащаются вентилятором наддува, благодаря которому увеличивается время беспрерывного сжигания топлива

Отопление деревянного дома твердотопливным котлом – верное решение, если жилище отрезано от благ цивилизации. Но нужно понимать, что корректная работа системы возможна тогда, когда проектирование и монтаж всех узлов и компонентов осуществляют мастера. Грамотные специалисты знают тонкости своей работы и гарантируют бесперебойное функционирование оборудования на протяжении долгих лет.

Мини-котельные

Сейчас выпускаются модели котлов, снабженные расширительным бачком, насосом, клапаном и манометром. Это могут быть ТЭНовые, электрические, дизельные, газовые агрегаты с принудительной тягой. Эти агрегаты можно назвать мини-котельными. Так, предохранительные клапаны в схеме электрического отопления частного дома с насосом монтируют сразу на теплообменнике вместе с ТЭНом. Такая конструкция позволяет быстро сбрасывать лишний теплоноситель, если он закипит при остановке насоса.

Схема подключения котла к системе отопления в этом случае не сложная. Нужно смонтировать всего лишь два шаровых крана, которыми можно отсечь котёл в случае необходимости. Ремонт агрегата или любые профилактические работы не будут доставлять сложностей.

Как вам статья?