Под схемой обвязки котла на твердом топливе понимается вся совокупность необходимых устройств и элементов, образующих вместе единую систему отопления дома. В неё входит сам котел, приборы обогрева (радиаторы, полотенцесушители, теплый пол), устройства контроля и автоматики, запорная и регулирующая арматура, трубопроводы и т.д. Выбор оптимальной схемы подключения и соблюдение основных правил при установке котла являются залогом надежной и безопасной работы отопительного устройства в течение всего срока его эксплуатации.
Функции обвязки и основные элементы
К основным элементам, которые должны быть установлены в котельной вместе с твердотопливным котлом, можно отнести:
– группу безопасности;
– буферную емкость;
– циркуляционный насос;
– расширительный бак;
– смесительный узел или трехходовой клапан.
В перечень функций обвязки входят:
– предотвращение резких перепадов давления и защита отопительного прибора от перегрева;
– отведение лишней жидкости и пара;
– регулировка количества теплоносителя в трубопроводе;
– воздухоудаление;
– равномерное распределение теплоносителя между всеми конструктивными элементами системы отопления.
Важно соблюсти основные правила:
– между выходным отверстием котла и группой безопасности запрещено монтировать любую арматуру и подключать другие устройства через тройник;
– группу безопасности следует установить максимально близко к выходному отверстию.
Выделяют следующие варианты обвязок для различных отопительных систем:
– с естественной циркуляцией;
– с принудительной циркуляцией;
– с гидрострелкой;
– с теплоаккумулятором;
– с подключением электрического котла в качестве вспомогательного отопительного устройства;
– с подключением косвенного водонагревателя.
Рассмотрим особенности монтажа обвязки в каждом случае.
Открытая система с естественной циркуляцией
Эта схема считается самой простой в реализации, так как содержит минимальное количество подключаемых устройств. Основное ее преимущество заключается в полной независимости от наличия электропитания в доме.
Недостатки: невозможность регулировать температуру теплоносителя на выходе из котла и попадание кислорода в теплоноситель из открытого расширительного бачка. Это может вызывать ускоренную коррозию внутренней поверхности металлических труб отопления и стальных котлов.
Ниже приведен пример схемы обвязки твердотопливного котла с открытой системой.
Она требует особых правил монтажа:
– отопительный котел должен быть расположен ниже уровня установки радиаторов отопления минимум на 0,5м (для создания устойчивой естественной циркуляции теплоносителя);
– трубы должны быть расположены под уклоном в направлении циркуляции теплоносителя и иметь достаточно большой диаметр для уменьшения их гидросопротивления;
– расширительный бачок открытого типа должен располагаться в самом высоком месте системы;
– в системе отопления желательно использовать минимальное количество запорной арматуры и регулирующих устройств, которые уменьшают проходное сечение трубопроводов.
Закрытая система с принудительной циркуляцией
По сравнению с гравитационной системой больше возможностей предоставляет система отопления с принудительной циркуляцией. Помимо того, что в такую систему устанавливается насос для принудительной циркуляции теплоносителя , важно также отменить наличие в обвязке трехходового термического вентиля . Данный вентиль решает проблему поддержания минимальной температуры котловой воды путем подмеса в обратную линию воды из линии подачи. При повышении температуры на входе в котел, вентиль между подачей и обраткой закрывается и подмес прекращается. Также отличие от открытой системы состоит в том, что на обратном патрубке монтируется расширительный бак с мембраной.
Рассмотрим пример схемы обвязки твердотопливного котла закрытой системы с принудительной циркуляцией.
Еще одной особенностью системы отопления с принудительной циркуляцией является отсутствие ограничения на гидравлическое сопротивление трубопроводов и арматуры. В связи с этим становится возможным регулирование теплоотдачи отопительных приборов с помощью термостатических вентилей . Последствием такого комфортного регулирования может стать перегрев котла из-за превышения его текущей производительности над потреблением тепла системой отопления.
Недостаток: самый существенный недостаток системы отопления с принудительной циркуляцией — угроза перегрева котла и выхода его из строя из-за остановки циркуляционного насоса из-за нестабильного электроснабжения.
Обвязка с гидрострелкой
Гидрострелка — это вертикальный патрубок большого диаметра. Установив такой элемент в систему, можно подключать тепловые потребители на разной высоте, таким образом гибко регулируя температурный режим каждого прибора по отдельности.
Вот так выглядит один из вариантов схем обвязки твердотопливного котла с гидрострелкой.
Подключается по тому же принципу, что и коллектор — сразу после расширительного бака перед разводкой на обогревательные элементы, к трубам подачи и обратки.
Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором
Для большей эффективности и производительности системы при обвязке котла используют буферную емкость (так называемый «теплоаккумулятор»). Патрубки входа и выхода твердотопливного котла подключаются к буферной емкости, образуя два звена отопления: котловой (между теплоаккумулятором и теплогенератором) и непосредственно отопительный контур.
Ниже показан пример схемы обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором.
Преимущества буферной емкости для отопления:
– буферная емкость позволяет использовать несколько источников тепла и подключать их к одной системе. Используя энергетические запасы котла, возможно экономить на топливе до 50%;
– теплоаккумулятор выступает стабилизатором температурного режима и помогает избежать перегрева системы;
– благодаря контролю температуры с помощью буферного бака можно избежать остывания помещений и наладить автоматический процесс обогрева;
– наличие аккумулятивной емкости дает возможность правильно наладить работу отопительной системы и продлить срок действия твердотопливного котла;
– нет необходимости постоянно подбрасывать топливо в котел;
– эксплуатация твердотопливного котла станет удобной и безопасной.
Важно! Необходимо, чтобы мощность твердотопливного котла была рассчитана правильно и ее хватило на обогрев жилья и работу теплоаккумулятора.
Подключение твердотопливного котла с электрическим в качестве вспомогательного отопительного устройства
Если электрокотел должен работать часто, то обвязка делается с автоматическим переключением движения теплоносителя через котлы без участия человека. Здесь применяются обратные клапаны, которые устанавливаются по следующей схеме :
– При включении электрокотла, он своим давлением запирает обратный клапан в ветви твердотопливного, поэтому движение жидкости там прекращается.
– При выключении электрокотла, основной насос запирает обратный клапан в ветви электрокотла, и движение жидкости через него также не происходит.
Также важно увязать работу насосов котлов в зависимости от температуры теплоносителя и воздуха в комнате. Классическая схема обвязки двух котлов подразумевает следующее:
– Насос твердотопливного котла включается и выключается датчиком температуры теплоносителя на подаче. Как только пламя прекратилось, теплоноситель остыл, основной насос выключается, чтобы не гонять теплоноситель через охлаждаемый теплообменник.
– Электрический котел запускается в работу по команде комнатного термостата (по температуре воздуха) или по времени. Когда становится прохладно, в работу включается электрокотел и его насос.
Вопрос одновременной работы двух насосов и вопрос бесперебойного обеспечения циркуляции жидкости через твердотопливный котел решается подбором рабочего давления насосов.
Пример одного из вариантов обвязки двух котлов представлен ниже.
Что учитывается при резервировании электрическим котлом:
– Не допускается движение жидкости через твердотопливный котел, когда он прекратил горение. В этом случае будет происходить охлаждение теплоносителя, проходящего через теплообменник, естественной тягой на дымоход, и потери энергии окажутся весьма внушительными. Решается отключением насоса после завершения горения дров с помощью термодатчика (обычная опция котлов…) и наличием обратного клапана навстречу электрокотлу.
– Обязательно обеспечивается движение жидкости через твердотопливный котел постоянно, без перерывов даже на несколько минут, пока в нем имеется горение. Иначе возможно закипание и взрыв системы. Для недопущения, в цепь питания насоса включается бесперебойный источник (ИПБ). Сам насос устанавливается только на обратке, где в него не может попасть пар.
– Насос твердотопливного котла должен быть с большим рабочим давлением, чем в электрокотле, чтобы имелась возможность в любом случае создавать движение жидкости через твердотопливный теплообменник, пока тепловое реле не отключает этот насос (режим «горения нет»). При выборе оборудования, это условие обязательно учитывается.
– Если электрокотел выбирается лишь как аварийный, рассчитанный на включение, когда твердотопливный поломается, чего может и не произойти вовсе, то из гидравлической схемы обратные клапаны исключаются. Включение электрокотла предусматривается только в ручном режиме, с ручным открытием/закрытием отсекающих кранов, установленных на патрубках.
Схема подключения твердотопливного котла и косвенного водонагревателя
Обвязка твердотопливного котла по этой схеме может применяться в системах с любым видом циркуляции теплоносителя.
Выходная подающая линия котла параллельно подключается к радиаторам и теплообменнику (змеевику), встроенному в отдельную теплоизолированную емкость (бойлер), в которой происходит нагрев воды для системы ГВС. Тем самым расширяются функциональные возможности твердотопливного котла, позволяющие при его работе дополнительно обеспечивать горячее водоснабжение дома.
Один из вариантов подключения твердотопливного котла и косвенного водонагревателя рассмотрим ниже.
На входе в теплообменник ГВС может быть установлен автоматический клапан, перекрывающий подачу в него теплоносителя при необходимом нагреве воды в бойлере.
В заключение отметим, что выбор схемы подключения твердотопливного котла зависит от многих факторов, включая особенности отопительной системы и необходимость в установке дополнительного оборудования. В процессе обвязки твердотопливного котла важно учитывать особенности конкретной модели, изучив инструкцию производителя. К данному вопросу стоит отнестись ответственно и перед выполнением работ по монтажу и подключению дополнительно проконсультироваться с квалифицированным специалистом.
