Котлы, работающие на твердом топливе (дрова, уголь, торф и т. д.), обычно используются для отопления частных домов, к которым не подведен магистральный газ. Установка таких систем, в силу опасности процесса открытого горения, требует соблюдения некоторых несложных правил, которые позволяют обеспечить надежную защиту от возникновения пожара.

В этой статье мы опишем основные требования к помещению для твердотопливного котла и последовательность его подключения к отопительной и дымоходной магистрали.

Твердотопливный котел – это теплоагрегат с камерой сгорания открытого типа. Понятно, что и вся остальная схема подключения оборудования отопления должна быть разработана с учетом требований к открытым системам:

• Выход для продуктов сгорания котла необходимо подключить к дымоходу с естественной тягой;
• В верхней точке отопительного контура нужно обязательно установить расширительный бачок, обеспечивающий контакт теплоносителя с атмосферой;
• Работать такая система может только на воде.

В последнее время среди владельцев загородной недвижимости гораздо большей популярностью стали пользоваться системы отопления закрытого типа. Однако подключение твердотопливного котла к закрытым системам категорически запрещено. Дело в том, что при нагревании воды происходит серьезное увеличение ее объема и давления.

В газовых моделях котлов для предотвращения неконтролируемого расширения теплоносителя имеется терморегулятор, который мгновенно отключает горелку в опасной ситуации. Процесс горения в камере твердотопливного котла гораздо более инерционен: даже после полного перекрытия подачи кислорода в топку (для этого также нужно подключить терморегулятор) температура воды в отопительном контуре может расти еще достаточно долгое время. Это обусловлено большей теплоемкостью дерева по сравнению с газом. Так что при сильном перегреве излишки воды в открытой системе просто выльются через отводящую трубку расширительного бачка. Если же применяется закрытая схема, избыточное давление в трубах может привести к их разрыву.

Где можно устанавливать котел на твердом топливе

Для размещения котлов с открытой топкой, в том числе и твердотопливных, необходимо обустраивать отдельное помещение – котельную.

Чаще всего для нее выделяют место в подвале или на цокольном этаже. В отличие от систем газового отопления, монтаж твердотопливного котла можно производить самостоятельно, без согласования с надзорными службами. Тем не менее, установка подобного оборудования должна выполняться в полном соответствии с требованиями, которые приведены в строительных нормах и правилах:

Основные этапы установки твердотопливного котла

Схема подключения твердотопливного котла включает в себя сам теплоагрегат, трубы и радиаторы отопления, расширительный бачок, циркуляционный насос, теплоаккумулятор и элементы автоматики: предохранительный и воздушный клапан, терморегулятор, манометр. Установка котла и необходимые подключения периферийного оборудования производятся в следующем порядке:

После выполнения всех указанных операций можно приступать к запуску твердотопливного котла. Для этого нужно разжечь топливо, а через 10–15 минут закрыть растопочную заслонку. При достижении температуры 80–85 °С рекомендуется установить терморегулятор на необходимый уровень подачи тепла. Теперь достаточно в нужные моменты подкладывать дрова в топку, и комфортный климат в доме будет обеспечен.

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:

Твердотопливный котел и закрытая система отопления

Как мы уже отмечали, установка обычного твердотопливного котла в систему отопления закрытого типа запрещается.

Существуют специальные модели котлов, схема исполнения которых предусматривает увеличенную прочность, устойчивость к повышенному давлению и наличие встроенной емкости для удаления избытка жидкости.

Прежде чем такой котел будет допущен к установке, он должен пройти серию испытаний, правильно провести которые могут только специалисты. Поэтому самостоятельно принимать решение об использовании твердотопливных тепловых агрегатов в закрытых системах не стоит, даже если сделать это рекомендуют опытные установщики, которые утверждают, что уже внедрили на других объектах не один десяток подобных решений.

Единственный возможный способ совместить данное оборудование – это использовать теплообменник, который позволяет разделить систему на два контура: открытый, с котлом и расширительным баком, и закрытый, включающий радиаторы и закрытый мембранный бачок.

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.

При самостоятельном монтаже любой схемы обвязки ТТ котла должен соблюдаться ряд обязательных требований.

Мини-котельная с твёрдотопливным напольным котлом

Требования к монтажу:

• Рабочая температура и давление теплонесущей жидкости на выходе из котла не должны превышать установленных для них значений, для чего предусматривается использование специальных автоматических защитных устройств и аварийных схем подключения.
• Разница температур теплоносителя на выходе и входе котла не должна превышать более 20 градусов. Это необходимо, чтобы не допустить образования конденсирующейся влаги внутри его корпуса, что особенно важно для котлов из стали .
• В схему обвязки котла желательно включать приборы автоматики, позволяющие регулировать его мощность и поддерживать оптимальную температуру теплоносителя. Также нужно включить устройства для увеличения его эффективности и многофункциональности (накопительные емкости для ГВС, и прочее).

Следует отметить, что соблюдение указанных требований гораздо удобнее осуществлять в схемах с принудительной циркуляцией, поэтому они получили наибольшее распространение среди владельцев домашних котелен.

В этой статье:

Основные схемы обвязки

В зависимости от количества контуров котла, типа отопительной системы и необходимости подключения дополнительных устройств схема обвязки твердотопливного котла может быть иметь множество вариантов.

Рассмотрим самые распространенные способы подключения ТТ котлов.

К системе открытого типа 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.

Недостаток: невозможно 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.

Схема обвязки к открытой системе с естественной циркуляцией

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.

О естественной системе отопления.

К закрытой системе с естественной циркуляцией

В этой схеме используется мембранный бак закрытого типа, устанавливаемый, как правило, на обратной линии системы отопления. Его емкость должна быть не меньше 10% от общего объема теплоносителя, используемого в системе отопления.

Обвязка котла к закрытой системе с естественной циркуляцией

При такой схеме подключения котла на выходе его подающей трубы обязательно должны присутствовать воздухоотводчик и предохранительный клапан для сброса давления, который соединяется сливным шлангом с канализацией.

Эти приборы могут быть установлены раздельно или включены в так называемую группу безопасности ТТ котла, представляющую собой отдельное устройство.

В него входит:

1. манометр для визуального контроля;
2. предохранительный клапан для сброса давления;
3. воздухоотводящий клапан для стравливания воздуха из системы.

В некоторых моделях котлов на твердом топливе эти элементы безопасности уже встроенные в корпус котла.

К системе с принудительной циркуляцией

Здесь для принудительной циркуляции теплонесущей жидкости по трубопроводам системы отопления. Насос устанавливается, как правило, на обратной линии подачи теплоносителя между входным патрубком котла и мембранным баком.

Работой насоса управляет датчик температуры, закрепленный на трубопроводе обратной линии.

Подключение котла к системе с принудительной циркуляцией

Применение насосов для принудительной циркуляции значительно повышает эффективность работы системы за счет использования различной терморегулирующей аппаратуры. Однако для его работы необходимо подключение к бытовой электросети, что увеличивает расход электроэнергии и делает систему энергозависимой от бесперебойной подачи электропитания.

Коллекторный способ подключения

Коллекторный способ подключения твёрдотопливного котла применяется в системах принудительной циркуляции и предусматривает включение в схему обвязки специальных устройств – коллекторов, называемых также гребенками.

Они представляют собой отрезки труб большего диаметра с одним входом и несколькими выходами, подключаемые к входу и выходу котла.

Обвязка ТТ котла с коллекторной системой

Преимущество схемы:

• возможность раздельного подключения каждого обогревательного прибора. Это позволяет подавать к ним теплоноситель одинаковой температуры и давления, а также более эффективно управлять их работой.

Недостаток:

• большой расход труб и трудоемкость их прокладки при монтаже системы.

Это особенная разновидность обвязки с использованием так называемой гидрострелки, представляющей собой установленную вертикально трубу большого диаметра, подключенной к входу и выходу котла.

Приборы обогрева могут подключаться к входам и выходом гидрострелки на разной высоте.

Такой способ подключения обогревательных приборов позволяет подбирать для каждого из них оптимальную температуру теплоносителя на входе и выходе.

К системе с бойлером ГВС косвенного нагрева

Обвязка твердотопливного котла по этой схеме может применяться в системах с любым видом циркуляции теплоносителя.

Подключение к системе с бойлером ГВС

Выходная подающая линия котла параллельно подключается к батареям отопления и теплообменнику (змеевику), встроенному в отдельную теплоизолированную емкость (бойлер), в которой происходит нагрев воды для системы ГВС. Тем самым расширяются функциональные возможности ТТ котла, позволяющие при его работе дополнительно обеспечивать горячее водоснабжение дома.

На входе в теплообменник ГВС может быть установлен автоматический клапан, перекрывающий подачу в него теплоносителя при необходимом нагреве воды в бойлере.

К системе с теплоаккумулятором

Эту схему подключения можно использовать в системах с любым видом циркуляции теплоносителя.

В процессе обвязки образуется два контура циркуляции:

• между котлом и теплоаккумулятором (ТА);
• между ТА и основной системой отопления.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Во время работы котла горячий теплоноситель поступает в ТА, представляющий собой отдельную накопительную емкость с термоизолированным корпусом. ТА постепенно накапливает выработанное котлом тепло и по необходимости передает его в систему отопления для приборов обогрева.

После остановки котла (прекращения горения топлива) горячий теплоноситель, хранящийся в ТА, продолжает поступать в систему еще некоторое время, зависящее от внутреннего объема ТА.

Такая схема подключения позволяет значительно увеличить КПД котла и сократить расход топлива, а также является эффективным средством защиты котла и всех элементов системы от перегрева.

Подключение аварийных систем

Элементы аварийных систем в схеме обвязки используются в целях:

• защиты от повышения максимального рабочего давления в системе;
• защиты от превышения максимально допустимой выходной температуры теплоносителя, перегрева котла и элементов системы отопления;
• предотвращения образования конденсата в котле вследствие большого перепада температур теплоносителя на входе и выходе устройства.

Предохранительный клапан

Защита котла и элементов системы при превышении рабочего давления теплонесущей жидкости обеспечивается предохранительным клапаном, устанавливаемом на подающей линии при выходе из котла. Такой клапан может входить в группу безопасности котла, которая встраивается в сам котел или подключается отдельно.

Как работает предохранительный клапан

К патрубку сброса давления клапана подсоединяется сливной шланг. При срабатывании клапана лишняя теплонесущая жидкость из системы через шланг сливается в канализацию.

Аварийный теплообменник

Авариный теплообменник нужен для защиты котла и элементов системы от перегрева.

Перегрев оборудования может произойти в двух случаях:

1. при превышении вырабатываемой котлом мощности свыше необходимой для потребителей тепла;
2. при прекращения работы циркуляционного насоса вследствие его поломки или отключения электричества.

Теплообменник состоит из охлаждающего модуля и термоклапана с выносным тепловым датчиком, настроенным на определенную температуру. Устанавливаться они могут внутри самого котла или отдельно на линии подачи теплоносителя в систему отопления.

Как работает теплообменник

При превышении допустимой температуры по сигналу теплового датчика срабатывает термоклапан.

Он подает холодную воду от магистрали водоснабжения в модуль охлаждения, в котором происходит отбор лишнего тепла от теплоносителя. Из модуля охлаждения отобравшая тепло вода поступает в канализацию.

Дополнительный контур

Защита котла от перегрева в системах с принудительной циркуляцией может быть также обеспечена с помощью дополнительного контура с естественной циркуляцией, к которому подключается накопительная емкость для ГВС.

Обвязка котла с дополнительным контуром

При нормальной работе системы давление, создаваемое циркуляционным насосом в основном контуре, запирает дополнительный контур при помощи обратного клапана, не давая циркулировать в нем теплонесущей жидкости.

При выключении по какой-либо причине насоса прекращается принудительная циркуляция теплоносителя в основном контуре и начинается естественная циркуляция в дополнительном контуре. За счет этого происходит охлаждение теплонесущей жидкости в системе до необходимой температуры.

Термостатический смеситель

Поддерживание минимально необходимой температуры на входе в котел, чтобы предотвратить образование в нем конденсата, обеспечивается термостатическим смесителем.

Устройство устанавливается на обратном трубопроводе и подключается к подающей линии при помощи перемычки (байпаса).

Установка термостатического смесителя

При низкой температуре теплоносителя в обратной линии термосмеситель открывается и подмешивает в нее горячую жидкость. После достижения нужной температуры термосмеситель закрывается и перестает подавать через байпас в обратку горячий теплоноситель.

Эту схему можно использовать в системах с любым видом циркуляции.

Можно ли сделать из подручных средств?

В чем преимущество двухконтурных твердотопливных котлов отопления перед аналогичными устройствами с одним контуром. Каким образом с помощью дополнительного контура можно увеличить мощность котла. по доступны по ссылке.

Твердотопливные котлы не теряют своей актуальности и популярности. Даже при условии наличия магистрального газа и электричества часто твердое топливо оказывается эффективнее или экономически выгоднее для отопления дома. Для его использования полезно ознакомиться, как выполняется обвязка твердотопливного котла отопления, схема, которая будет лучше работать в доме.

Способы подключения котла к контуру отопления

Состав оборудования и обвязка котла напрямую зависит от выбранного типа контура отопления, способа циркуляции теплоносителя и степени автоматизации процесса, такой как тонкая настройка климата или же простая регулировка нагрева теплоносителя.

Задача всего комплекса обвязки:

• Обеспечить равномерное распределение тепла по контуру отопления.
• Обезопасить людей и оборудования от любых внештатных и аварийных ситуаций, минимизация последствий в результате поломки.
• Снижение влияния периодичности в работе твердотопливного котла, так как основная мощность выдается только после розжига очередной закладки топлива, тогда как с его прогоранием теплоотдача снижается.

Автоматика

В первую очередь нужно обеспечить беспроблемную работу самого котла. Чтобы контролировать процесс горения топлива (дров, угля или паллет), достаточно взять под контроль подачу свежего воздуха к топке. С твердотопливными котлами это означает использование в обвязке блоков автоматизации на основе контроллера, термостата и нагнетающего вентилятора.

В самом простом варианте автоматизировать работу котла поможет регулятор тяги. Простое конструктивное решение, в котором учувствует энергонезависимый термостат. В зависимости от температуры исходящих газов или теплоносителя в теплообменнике регулятор тяги меняет степень натяжения цепочки, соединенной с шибером, изменяя тем самым уровень подачи воздуха в камеру сгорания.

Для полноценного управления и автоматизации не обойтись без включения в обвязку контроллера, способного задавать оптимальный режим работы твердотопливного агрегата. Он опирается на данные о нескольких термодатчиков и управляет вентилятором, подающим воздух в топку. Комплект управления твердотопливным котлом обойдется в среднем в $25-45 и обеспечит:

• Регулировку активности горения топлива в зависимости от температуры теплоносителя.
• Экономию топлива, избегая бессмысленного прогорания и выброса тепла в трубу.
• Повышение безопасности котла за счет установки принудительной тяги и контроля отвода продуктов горения.
• Автоматическое выключение котла при перегреве воды в теплообменнике, не допуская разрыва или других серьезных последствий.

Однако блок автоматики одновременно делает твердотопливный котел энергозависимым, потому для безостановочной и качественной работы придется обзавестись мощным источником бесперебойного питания (ИБП).

Состав обязательной обвязки

Группа безопасности

Подразумевается стандартный набор оборудования, включающий в себя:

• подрывной защитный клапан;
• автоматический воздухоотводчик;
• манометр.

Желательно группу безопасности приобретать в готовом виде, подобрав элементы в строгом соответствии с проектом отопления и характеристиками твердотопливного котла. В указанной компоновке группа безопасности востребована в первую очередь в закрытых системах отопления, где поддерживается стабильно повышенное давление теплоносителя. О том, как выбрать группу безопасности, рассказано в этой статье .

Устанавливается группа в обвязку только с соблюдением четырех основных правил:

• непосредственно возле котла на горячем выходе;
• участок трубы от котла к группе должен выполняться с одинаковым сечением трубы, без заужения и желательно без использования колен и поворотов;
• между котлом и группой безопасности недопустимо устанавливать запорную арматуру;
• группа и конкретно воздухоотводчик монтируется в самой верхней точке контура.

Для естественной циркуляции с закрытым контуром расстояние от котла до группы безопасности может составлять несколько метров, от чего эффективность подрывного клапана сильно падает.

Расширительный бак

Чтобы компенсировать тепловое расширение теплоносителя в обвязке контура отопления, используется расширительный бак:

• негерметичный для систем открытого типа;
• мембранный – для герметичных закрытых систем отопления.

В первом случае это может быть емкость объемом не менее 10% от общего объема теплоносителя в контуре. Устанавливается в самой верхней точке контура. Высота установки также определяет рабочее давление системы. Выполняет функции группы безопасности. Бак не изолирован от окружающей среды и за счет установки в самой верхней точке обеспечивает эффективный вывод воздуха, циркулирующего в трубах. При чрезмерном расширении теплоносителя излишек воды поступает в бак или же сбрасывается в канализацию при превышении допустимого объема.

Расширительный бак мембранного типа рассчитан для закрытых систем отопления, в которых искусственно задается рабочее давление на уровне 1,5-2,5 атмосферы. Внутри бака пространство разделено эластичной резиновой мембраной на две камеры: в одну поступает теплоноситель, во вторую закачивается под давлением воздух.

Устанавливается расширительный бак на горячем выходе котла после группы безопасности или же на холодном нижнем подключении после обвязки циркуляционного насоса .

1 — твердотопливый котел, 2- группа безопасности, 3 — термостатический регулятор, 4 — трехходовой клапан, 5 — циркуляционный насос, 6 — расширительный бак мембранного типа, 7 — фильтр грубой очистки, 8 — радиаторы, 9 — теплоаккумулятор

Байпас и подбор труб разводки

Байпасом называется участок трубы, подключенный параллельно любому узлу в контуре отопления. Он нужен для снижения общего гидросопротивления контура и для возможности контролировать и регулировать объем теплоносителя, поступающего в отдельный узел, радиатор, аккумулирующую емкость, расширительный бак и т.п.

С твердотопливным котлом байпасы необходимо устанавливаться на каждом радиаторе и аккумулирующей емкости без исключения так, чтобы образовался контур, в котором теплоноситель по умолчанию может циркулировать без каких-либо препятствий и проблем и вне зависимости от пропускной способности каждого отдельного элемента.

Кроме этого байпас желательно поставить и на самом котле. Фактически это формирует малый контур циркуляции, в котором котел завязан сам на себе.

Однако делать это можно, только если обвязку твердотопливного агрегата входит защита от перегрева, блок автоматики, который не допустит закипания воды.

Наличие малого контура в системе с принудительной циркуляцией позволяет, не меняя нагрузку на насос и не прибегая к тонкой настройке работы котла, управлять обогревом дома. С помощью трехходового клапана с термостатической головкой есть возможность в узком диапазоне задать целевую температуру в контуре отопления и горячая вода от котла будет поступать только при необходимости для восполнения затраченной энергии.

Основные требования к трубам для отопления твердотопливными котлами:

• Участок непосредственно от котла по горячему и холодному выводу на расстояние до 1,5 метров делается исключительно из металла, а после по необходимости монтируется переход на металлопластик.
• К основным узлам обвязки (группа безопасности, циркуляционный насос, расширительный бак) монтируется трубами максимально допустимого сечения для снижения гидравлического сопротивления.
• Трубы разводки обязательно должны соответствовать температурному режиму котла и системы отопления с запасом до 20%.

Аккумулирующая емкость

Байпас и малый контур с трехходовым клапаном позволяют полностью решить проблему с настройкой отопления со стороны радиаторов. Однако это не решает проблему с котлом, который вынужден работать с перерывами или часто отключаться по решению автоматики, после чего его придется растапливать вновь.

Аккумулирующая емкость в обвязке твердотопливного отопления представляет собой утепленный бак большого объема, наполненный теплоносителем. За счет высокой теплоемкости воды в аккумуляторе может накапливаться тепловая энергия в периоды максимальной теплоотдачи котла. Как только закладка топлива прогорает, и температура теплоносителя в основном контуре снижается, тепло начинает поступать именно из теплоаккумулятора, сглаживая колебания температуры. Устанавливается теплоаккумулятор параллельно основному контуру.

По конструкции различают:

• проходные теплоаккумуляторы, в которых накапливается непосредственно теплоноситель, повышая общий объем воды в системе;
• аккумуляторы с теплообменниками в виде вмонтированных змеевиков или трубных регистров.

Главные принципы выбора системы отопления для дома – экономичность, эффективность, удобство в эксплуатации. Рассмотрим, как будет выглядеть с твердотопливным котломи какие правила нужно соблюдать при монтаже.

Особенности котлов на твердом топливе

Газоснабжение и централизованное электроснабжение в России есть до сих пор не везде. Газ стоит дешево только в столичных городах, и даже там дорожает. Электричество всюду дорого.

Оставляют желать лучшего коммуникационные сети: перебои с подачей электроэнергии, резкие перепады напряжения – за городом дело обычное. Не всегда есть возможность подключиться к магистральному газу, а приобретение сжиженного в баллонах – дело энергоемкое.

Отопление твердотопливным котлом имеет несколько преимуществ:

• можно остановиться на том виде топлива, которое в вашей местности дешевле всего – дрова, торф, уголь, древесные отходы и т.д.;
• твердотопливные котлы – самые дешевые в категории. Дороже стоят модели длительного горения, но их теплоэффективность выше;
• большой ассортимент. Автоматику и вспомогательные элементы обвязки можно при необходимости докупить отдельно;
• в отличие от газовых агрегатов для установки твердотопливного котла не требуется разрешение местной администрации.

Теперь о минусах:

• пожароопасность. Но этот недостаток есть и у газовых моделей, и у дизельных. А в случае проблем с проводкой – даже у электрических;
• необходимость следить за количеством дров/угля в топке. Твердотопливный котел не получится просто «включить и забыть». Реже требуется подкладывать топливо в котлы пеллетные и длительного горения, но и они в этом отношении не слишком автономны;
• процессом горения твердого топлива управлять сложно (у других агрегатов достаточно перекрыть газовый кран или отключить электричество). Инерция у твердотопливных котлов высокая, и у всей системы, соответственно, тоже.

Виды твердотопливных котлов

Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:

• дрова;
• уголь;
• пеллеты и брикеты;
• торф;
• отходы деревообработки;
• универсальные котлы на две или больше топок.

Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:

• в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
• в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.

Есть т/т котлы классические и длительного горения. Виды последних:

• с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
• с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
• пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.

Обвязка твердотопливного котла

В комплектацию твердотопливного котла редко входят циркуляционный насос, автоматика, группа безопасности. Все это владелец докупает сам, руководствуясь особенностями своей системы отопления.

Независимо от типа разводки трубопровод следует оснастить приборами безопасности (см. ниже). Второй этап – обеспечение функциональности системы и комфорта при ее использовании. Здесь следует упомянуть пару устройств:

• теплоаккумулятор. Благодаря его работе в процессе перезагрузки котла не будет резких температурных перепадов в доме. Это бак большого объема, который устанавливают между котлом и системой на подающей трубе. Для регулировки температуры на выходе из бака устанавливают смеситель с трехходовым клапаном;
• бойлер косвенного нагрева для ГВС подключают параллельно отопительной системе. Оснащают смесителем и собственным насосом, чтобы при движении от котла к потребителям вода не успевала остыть.

Приобретать или не приобретать насос, если ГВС не предусмотрено – зависит от разводки. Рассмотрим ее основные виды.

Открытая система с естественной циркуляцией

Эта схема монтажа считается самой безопасной для твердотопливного котла: даже при резком повышении давления и температуры авария маловероятна. Отличия открытой системы от прочих:

• в контуре используется открытый расширительный бак (его устанавливают в самой высокой точке трубопровода);
• отсутствует циркуляционный насос. Вода движется по трубам в силу естественной гравитации. Для такой конструкции выбирают трубы большего сечения и устанавливают их под небольшим углом, чтобы вода перемещалась самотеком.

Достоинства открытых систем:

• поскольку нет насоса, отопление не зависит от электросети. В загородных условиях проблемы с электросетями – дело обычное: перебои из-за обрыва проводов, скачки напряжения;
• оборудование для обвязки обойдется в меньшую сумму (нет насоса, открытый бак дешевле мембранного).

• монтаж технически сложнее – нужно соблюдать необходимый уклон труб, устанавливать элементы обвязки на определенной высоте;
• неизбежно попадание в систему кислорода, который приводит к коррозии труб и металлических фитингов;
• по той же причине неизбежно завоздушивание контура;
• теплоноситель частично испаряется, приходится его восполнять;
• даже при большом диаметре труб естественная циркуляция медленнее принудительной. Необходимо оснащать регулировочными кранами все отопительные приборы, свести к минимуму количество запорной арматуры, но и в этом случае прогрев контура будет неравномерным.

Закрытый контур с естественной циркуляцией

Насоса нет, но расширительный бак другой – закрытого (мембранного) типа. Конфигурация системы будет такая же, как в предыдущем случае (трубы большого сечения, установленные под уклоном), но некоторых недостатков открытого контура получится избежать:

• через бак в трубопровод не попадает кислород, т.е. медленнее завоздушивание и развитие коррозии внутренних стенок;
• не придется регулярно восстанавливать количество теплоносителя в контуре.

При выборе этого типа разводки учитывайте:

• емкость бачка должна вмещать минимум 10 % объема теплоносителя;
• на подающей трубе обязательно нужен предохранительный клапан. Когда давление в системе превышает критическое (т.е. более трех атмосфер), клапан сбрасывает излишек теплоносителя;
• в верхней точке контура устанавливают воздухоотводчик.

Схема монтажа твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Система с насосом может быть только закрытой. Преимущества принудительной циркуляции очевидны:

• высокая скорость движения теплоносителя, равномерный прогрев всех помещений;
• не требуются трубы большого диаметра;
• нет сложностей в монтаже трубопровода: не нужно соблюдать уклон, непринципиальна высота размещения мембранного бака.

Поскольку в системе с принудительной циркуляцией давление выше, требования к группе безопасности тоже повышенные.

Монтаж такого контура предусматривает возможность перехода на естественную циркуляцию в случае поломки насоса или перебоев с электроэнергией: насос подсоединяют параллельно, на байпасе с отсекающими вентилями.

Чаще всего насос врезают в трубопровод на участке обратной трубы возле котла, здесь самая низкая температура. Это позволяет сэкономить ресурс устройства и так безопаснее для всей системы: при установке на подающую трубу, если вода в котле закипит, пары перекроют циркуляцию, что чревато аварией.

Со стороны обратной магистрали перед насосом устанавливают фильтр.

Коллекторная разводка

В длинном сильно разветвленном трубопроводе большого коттеджа одного насоса может не хватить. В этом случае их устанавливают два и даже больше, на каждый контур свой. Отдельно теплый пол, радиаторы, ГВС. Поскольку температура теплых полов исходно низкая (в пределах 50 градусов), можно ставить насос и на входе в контур.

Оптимальный вариант разводки для большого дома с несколькими контурами – коллекторная (лучевая). В каждый контур теплоноситель поступает от котла по собственной трубе. Тепло распределяется равномерно, жидкость не остывает, последовательно проходя всю систему.

Коллектор включает в себя минимум две гребенки, прямую и обратную. К торцам гребенок подходят соответствующие магистрали от котла, а к штуцерам на их корпусах параллельно подключаются прямые/обратные трубы контуров – радиаторы и теплые полы, разные этажи, подсобные помещения, ГВС – каждый со своим температурным режимом.

На входе в коллектор устанавливают манометр и предохранительный клапан, с противоположной стороны на «горячей» гребенке – воздухоотводчик, на «холодной» – кран для слива теплоносителя из системы. Трубы оснащаются регулировочными кранами – это один из способов устанавливать разную температуру в контурах. В большом доме может быть несколько пар гребенок.

Еще один способ устанавливать разные режимы – гидрострелка. Поставленный вертикально отрезок трубы большого сечения соединяют с прямой трубой и обраткой котла, а к корпусу на разной высоте подключают контуры. Чем выше подсоединение, тем горячее теплоноситель.

В небольших контурах температуру можно регулировать следующим образом: свободные торцы гребенок соединяют байпасом с отсекающим вентилем. При открытии вентиля прохладная вода из обратки подмешивается в горячую из подающей трубы.

Функции приборов контроля и безопасности:

• защита трубопровода от разгерметизации вследствие резкого повышения давления;
• защита от перегрева самого котла;
• регулировка температурного режима;
• предотвращение образования конденсата. Обычно это случается из-за слишком большой температурной вилки между подачей и обраткой. Оптимальная дельта температур – 20 градусов.

В эту группу приборов входят:

• предохранительный клапан для сброса избыточного давления/излишков теплоносителя;
• контрольный манометр;
• воздухоотводчик;
• аварийный теплообменник;
• регулировочная арматура, в т.ч. термостатические клапаны.

Особенности монтажа

Твердотопливные котлы не относятся к числу экологически чистого оборудования, для их установки нужна котельная. При монтаже соблюдают ряд правил:

• от топки до стены следует оставлять минимум 1 метр свободного пространства;
• в полуметре от пола и максимум в 40 сантиметрах от потолка нужно оборудовать вентканалы;
• в котельной не должно быть горючих веществ;
• перед топкой следует настелить металлический или асбестовый лист не меньше 50 на 70 см размером;
• над котлом оборудуют дымоход. Рекомендуемые параметры дымохода есть в инструкции котла.

В трубе дымохода следует предусмотреть ревизионные люки для очистки от сажи. На стыке с котлом устраивают конденсатосборник. Части металлической трубы, находящиеся в холодных помещениях (неотапливаемый чердак и др.) нужно обмотать теплоизоляционным материалом для защиты от конденсации и обледенения.

Теплоизоляционный материал для дымоходов – базальтовая вата. Все остальные утеплители в той или иной степени горючи.

В отличие от электрических и газовых отопительных агрегатов, котлы, работающие на твёрдом топливе, практически никогда не оснащаются циркуляционными насосами, группой безопасности, устройствами регулировки и управления. Каждый решает эти вопросы самостоятельно, выбирая схему обвязки обогревающего прибора в соответствии с типом и особенностями системы обогрева. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж теплогенератора, зависит не только экономичность и производительность отопления, но и его надёжная, безаварийная работа. Именно поэтому важно включить в схему узлы и устройства, которые обеспечат долговечность отопительного агрегата и его защиту при возникновении нештатных ситуаций.

Кроме того, при монтаже твердотопливного котла не стоит отказываться от оборудования, которое создаёт дополнительное удобство и комфорт. можно решить проблему перепада температур во время перезагрузки котла, а бойлер косвенного нагрева обеспечит дом горячей водой. Задумались о подключении твердотопливного отопительного агрегата по всем правилам? Мы поможем вам в этом!

Типовые схемы обвязки твердотопливных котлов

Мнение о том, что твердотопливный котёл представляет собой морально устаревший агрегат, покрытый грязью и копотью, ошибочно, не так ли?

Сложность управления процессом горения в твердотопливных котлах приводит к большой инерционности отопительной системы, что негативно сказывается на удобстве и безопасности во время эксплуатации. Ситуация осложняется ещё и тем, что КПД агрегатов этого типа напрямую зависит от температуры теплоносителя. Для эффективной работы отопления обвязка должна обеспечивать температуру теплового агента в пределах 60 – 65 °С. Разумеется, при неправильной интеграции оборудования такой нагрев при плюсовой температуре «за бортом» будет весьма некомфортным и неэкономичным. Кроме того, полноценная работа теплогенератора зависит от ряда дополнительных факторов - типа отопительной системы, количества контуров, наличия дополнительных потребителей энергии и т. д. Представленные ниже учитывают самые распространённые случаи. Если же ни одна из них не отвечает вашим требованиям, то знания принципов и особенностей структуры отопительных систем помогут в разработке индивидуального проекта.

Система открытого типа с естественной циркуляцией в частном доме

Прежде всего, необходимо отметить, что открытые системы гравитационного типа считаются наиболее подходящими для твердотопливных котлов. Связано это с тем, что даже в экстренных случаях, связанных с резким повышением температуры и давления, отопление, скорее всего, останется герметичным и работоспособным. Немаловажно и то, что функциональность обогревающего оборудования не зависит от наличия электропитания. Учитывая, что котлы, работающие на дровах, устанавливают не в мегаполисах, а в удалённых от благ цивилизации районах, этот фактор не покажется вам таким уж малозначительным. Конечно, эта схема не лишена недостатков, главными из которых являются:

• свободный доступ кислорода к системе, что вызывает внутреннюю коррозию труб;
• необходимость в пополнении уровня теплоносителя вследствие его испарения;
• неравномерность температуры теплового агента в начале и в конце каждого контура.

Слой любого минерального масла толщиной в 1 – 2 см, налитого в расширительный бак, предотвратит попадание кислорода в теплоноситель и снизит скорость испарения жидкости.

Несмотря на недостатки, гравитационная схема очень популярна ввиду её простоты, надёжности и низкой стоимости.

Схема монтажа твердотопливного агрегата в отопительной системе открытого типа

Принимая решение выполнять монтаж данным способом, учтите, что для нормальной циркуляции теплоносителя вход котла должен находиться ниже радиаторов отопления не менее, чем на 0.5 м. Трубы подачи и обратки должны иметь уклоны для нормальной циркуляции теплоносителя. Кроме того, важно правильно рассчитать гидродинамическое сопротивление всех веток системы, а в процессе проектирования стараться уменьшить число запорной и регулирующей арматуры. Правильная работа системы с естественной циркуляцией теплоносителя зависит и от места установки расширительного бачка - он должен подключаться в самой высокой точке.

Закрытая система с естественной циркуляцией

Установка на обратной магистрали позволит избежать вредного воздействия кислорода и избавит от необходимости контроля уровня теплоносителя.

Конструкция мембранного расширительного бака

Принимая решение оборудовать гравитационную систему герметичным расширительным бачком, учитывайте следующие моменты:

• ёмкость мембранного бака должна вмещать не менее 10% объёма всего теплоносителя;
• на трубе подачи обязательно должен быть установлен предохранительный клапан;
• самая верхняя точка системы должна быть оборудована воздухоотводчиком.

Дополнительные устройства, которые входят в группу безопасности котла (предохранительный клапан и воздухоотводик), придётся приобретать отдельно - производители очень редко комплектуют агрегаты подобными устройствами.

Предохранительный клапан позволяет произвести сброс теплоносителя в случае, если давление в системе превысит критическое значение. Нормальным рабочим показателем считается давление от 1.5 до 2 атм. Аварийный клапан настраивают на величину 3 атм.

Более подробно об этой системе узнаете из нашей следующей статьи: .

Особенности систем с принудительным движением теплоносителя

Для того чтобы выровнять температуру на всех участках, в закрытую отопительную систему интегрируют циркуляционный насос. Поскольку этот агрегат может обеспечить принудительное движение теплоносителя, требования к уровню установки котла и соблюдению уклонов становятся ничтожными. Тем не менее, не стоит отказываться от автономности естественного отопления. Если на выходе из котла установить обходную ветку, то в случае отключения электричества циркуляцию теплового агента обеспечат силы гравитации.

Применение байпаса позволит при необходимости переключиться на естественный способ циркуляции теплоносителя

Электрическая помпа устанавливается на обратной магистрали, между расширительным баком и входным штуцером. Благодаря пониженной температуре теплоносителя насос работает в более щадящем режиме, что увеличивает его долговечность.

Видео: Обвязка твердотопливного котла

Правильная установка твердотопливного котла в отопительную систему закрытого типа

Огромным преимуществом твердотопливных котлов является то, что для их установки не требуется никаких разрешительных документов. Монтаж вполне можно провести собственноручно, тем более, что для этого не потребуется ни специального инструмента, ни особых знаний. Главное - ответственно подойти к работе и соблюдать очерёдность всех этапов.

Обустройство котельной

Недостатком отопительных агрегатов, используемых для сжигания дров и угля, является необходимость в специальном, хорошо проветриваемом помещении. Конечно, можно было бы установить котёл в кухне или ванной, однако, периодический выброс дыма и копоти, грязь от топлива и продуктов сгорания делают эту затею непригодной для реализации. К тому же установка сжигающего оборудования в жилых комнатах ещё и небезопасна - выброс чадного газа может привести к трагедии.

Твердотопливный котёл лучше всего устанавливать вне жилых помещений

При установке теплогенератора в котельной соблюдают несколько правил:

• расстояние от топочной дверцы до стены должно быть не менее 1м;
• на расстоянии не выше 50 см от пола и не ниже 40 см от потолка должны быть установлены вентиляционные каналы;
• в помещении не должны находиться горюче-смазочные и легковоспламеняющиеся вещества и предметы;
• площадку-основание перед зольником защищают при помощи металлического листа размерами не менее 0.5х0.7 м.

Кроме того, в месте установки котла предусматривают проём под дымовую трубу, которую выводят наружу. Конфигурацию и размеры дымохода производители указывают в техническом паспорте, поэтому выдумывать ничего не потребуется. Конечно, если возникнет необходимость, то от требований документации можно отклониться, однако в любом случае канал для отвода продуктов горения должен обеспечивать отличную тягу в любую погоду.

Как правильно смонтировать дымоход

Устанавливая дымовую трубу, все соединения и щели заделывают герметизирующими материалами, а также предусматривают окна для очистки каналов от сажи и улавливатель для конденсата.

Подготовка к установке обогревающего агрегата

Перед установкой котла выбирают схему обвязки, рассчитывают длину и диаметр трубопроводов, количество радиаторов, тип и количество дополнительного оборудования и запорно-регулирующей арматуры.

Несмотря на всё разнообразие конструкторских решений, специалисты рекомендуют выбирать комбинированное отопление, которое сможет обеспечить и естественную циркуляцию теплоносителя. Поэтому при расчётах необходимо продумать, каким образом будет установлен параллельный участок трубопровода подачи (байпас) с центробежным насосом и предусмотреть необходимые для работы гравитационной системы уклоны. Не стоит отказываться и от буферной ёмкости. Конечно, её установка повлечёт дополнительные расходы. Тем не менее, накопитель этого типа сможет выровнять температурную кривую, а одной закладки топлива хватит на более продолжительное время.

Подключение котла к отопительной системе с буферной ёмкостью двойного назначения

Особый комфорт предоставит теплоаккумулятор с дополнительным контуром, который используется для горячего водоснабжения. Учитывая тот факт, что из-за установки твердотопливного агрегата в отдельной комнате значительно увеличивается длина контура ГВС, на нём монтируют дополнительный циркуляционный насос. Это устранит необходимость сливать холодную воду в ожидании, когда пойдёт горячая.

Перед монтажом котла обязательно надо предусмотреть место и не забывать об устройствах, призванных снизить давление в системе в критических ситуациях. Простая схема обвязки, которую можно использовать в качестве рабочего проекта, показана на нашем рисунке. Она объединяет всё рассмотренное выше оборудование и обеспечивает его правильную и безаварийную работу.

Ещё больше информации об обустройстве помещения-котельной и установке оборудования узнаете из нашей статьи: .

Монтаж и подключение твердотопливного теплогенератора

После проведения всех необходимых расчётов и подготовки оборудования и материалов приступают к монтажу.

1. Устанавливают на место, выравнивают по уровню и крепят отопительный агрегат, после чего к нему подключают дымоход.
2. Крепят радиаторы отопления, устанавливают теплоаккумулятор и расширительный бак.
3. Монтируют трубопровод подачи и байпас, на котором устанавливают центробежный насос. На обоих участках (прямом и обводном) устанавливают шаровые краны для того, чтобы теплоноситель можно было транспортировать принудительным или естественным способом.
   

   Напоминаем, что центробежный насос можно устанавливать только при правильной ориентации вала, который должен находиться в горизонтальной плоскости. Схемы всех возможных вариантов монтажа производитель указывает в инструкции на изделие.

4. Напорную магистраль подключают к теплоаккумулятору. Надо сказать, что и входной, и выходной патрубки буферного бака должны быть установлены в его верхней части. Благодаря этому количество тёплой воды в ёмкости не будет оказывать влияния на готовность отопительного контура. Обязательно отметим тот факт, что остывание котла в период перезагрузки будет снижать температуру в системе. Связано это с тем, что в это время теплогенератор будет работать в качестве воздушного теплообменника, отдавая тепло из отопительной системы в дымовую трубу. Чтобы устранить это недочёт, в котловом и отопительном контуре устанавливают отдельные циркуляционные насосы. Поместив термопару в зону горения, можно останавливать движение теплоносителя через контур котла при затухании огня.

   

   Монтаж отдельных насосов на котловом и теплообменном контуре сможет решить проблему утечки тепла через котёл при его остывании

5. На магистрали подачи устанавливают предохранительный клапан и воздухоотводчик.
6. Подключают аварийный контур котла или монтируют запорно-регулирующую арматуру, которая при закипании воды откроет магистраль её сброса в канализацию и канал подачи холодной жидкости из водопровода.
7. Монтируют обратный трубопровод от теплоаккумулятора к отопительному агрегату. Перед входным патрубком котла устанавливают циркуляционный насос, трёхходовой клапан и фильтр-отстойник.
8. Отдельно на трубопроводе обратке монтируют расширительный бак.
   

   Обратите внимание! На трубопроводах, которые подключаются к устройствам защиты, запорная арматура не устанавливается. На этих участках должно быть как можно меньше соединений.

9. Верхний выход теплоаккумулирующей ёмкости соединяют с трёхходовым клапаном и циркуляционным насосом отопительного контура, после чего подключают радиаторы и монтируют обратный трубопровод.
10. После подключения основных контуров приступают к обустройству системы горячего водоснабжения. Если змеевик теплообменника встроен в буферную ёмкость, то достаточно будет просто подключить к соответствующим патрубкам вход для холодной воды и выход в «горячую» магистраль. При установке отдельного водонагревателя косвенного нагрева используют схему с дополнительным циркуляционным насосом или трёхходовым клапаном. И в том, и в другом случае на входе подачи холодной воды устанавливают обратный клапан. Он перекроет путь для нагретой жидкости в «холодный» водопровод.
11. Некоторые твердотопливные котлы оснащаются регулятором тяги, работа которого заключается в уменьшении проходного сечения поддувала. Благодаря этому снижается поток воздуха в зону горения и его интенсивность, а соответственно и температура теплоносителя, уменьшается. Если отопительный агрегат имеет такую конструкцию, то монтируют и настраивают привод механизма воздушной заслонки.

    

    Установка автоматического регулятора тяги позволит контролировать процесс горения топлива

Места всех резьбовых соединений должны быть тщательно загерметизированы с помощью сантехнического льна и специальной невысыхающей пасты.

После завершения монтажа в систему заливают теплоноситель, включают на полную мощность центробежные насосы и внимательно осматривают места всех присоединений на предмет утечки. Убедившись в отсутствии подтеканий, разжигают котёл и проверяют работу всех контуров на максимальных режимах.

Особенности интеграции твердотопливного агрегата в открытую отопительную систему

Главной особенностью открытых отопительных систем является контакт теплоносителя с атмосферным воздухом, который происходит с участием расширительного бака. Эта ёмкость призвана компенсировать тепловое расширение теплоносителя, которое происходит при его нагревании. Расширитель врезают в самой высокой точке системы, а для того, чтобы при переполнении бака горячая жидкость не заливала помещение, к его верхней части подключают сливную трубку, второй конец которой выводят в канализацию.

Конструкция расширительного бака открытого типа

Большой объём бака вынуждает устанавливать его на чердак, поэтому понадобится дополнительное утепление расширителя и подходящих к нему трубок, иначе они могут замёрзнуть зимой. Кроме того, надо обязательно помнить, что этот элемент является частью отопительной системы, поэтому его тепловые потери повлекут за собой снижение температуры в радиаторах.

Поскольку открытая система не является герметичной, отпадает необходимость в монтаже предохранительного клапана и подключении аварийных контуров. При закипании теплоносителя давление будет сброшено через расширительный бак.

Отдельное внимание следует уделить трубопроводам. Поскольку вода в них будет идти самотёком, то на циркуляцию будет оказывать влияние диаметра труб и гидравлическое сопротивление в системе. Последний фактор зависит от поворотов, сужений, перепадов уровня и т. д., поэтому их количество должно быть минимальным. Для того чтобы изначально придать потоку воды необходимую потенциальную энергию, на выходе из котла монтируют вертикальный стояк. Чем выше сможет подняться по нему вода, тем выше будет скорость теплоносителя и тем быстрее будут прогреваться радиаторы. В этих же целях вход обратки должен находиться в самой нижней точке отопительной системы.

Напоследок хотелось бы отметить, что в открытых системах предпочтительнее использовать не антифриз, а воду. Связано это с более высокой вязкостью, сниженной теплоёмкостью и быстрым старением вещества при контакте с воздухом. Что же касается воды, то её лучше всего умягчить и при возможности никогда не сливать. Это в несколько раз увеличит срок службы трубопроводов, радиаторов, теплогенератора и другого отопительного оборудования.

Обратите внимание на статью о выборе теплоносителей для систем отопления: .

Видео: Подключение твердотопливного котла своими руками

Как видите, выбор схемы интеграции котла зависит от многих факторов, включая особенности отопительной системы и необходимость в установке дополнительного оборудования. Если вы успешно разобрались во всех нюансах, то можно смело приступать к работе. Напоследок хотелось бы отметить, что отопление является одной из самых сложных и ответственных инженерных систем. Если у вас нет уверенности в собственных силах, не экспериментируйте. Помните о том, что ошибки при монтаже рано или поздно выльются в серьёзные проблемы, поэтому не стесняйтесь спросить совета у специалистов.