Особенности настенных котлов
Схема подключения твердотопливного котла.
Они бывают одно- и двухконтурные. Одноконтурные котлы снабжают только отопление помещения.
Двухконтурные котлы отапливают одновременно помещение и обеспечивают снабжение горячей водой. Достоинство двухконтурных котлов перед одноконтурными является очевидным, так как, покупая один котел, решается сразу 2 проблемы. Но бывают отдельные случаи. К примеру, в частном доме может быть центральное водоснабжение и не иметься отопления. Тогда приходят на помощь одноконтурные котлы.
Принцип нагревания воды в настенных котлах – проточный. Теплоноситель – вода не лишь греется в какой-либо емкости, а в “проточном” режиме нагревается .
Настенные котлы подразделяют на модели с закрытой и открытой камерой сгорания.
В котлах с естественной тягой (с открытой камерой сгорания) воздух для горения непосредственно забирается из помещения, в котором располагается котел, а отработанные газы выбрасывают в дымоход. Когда отсутствует дымоход или котел монтируют в квартире, где дымоход не предусмотрен, пригодятся котлы с закрытой камерой сгорания. В данном случае котел комплектуют специальной системой удаления дыма. Дело в том, что в его конструкции такого есть дымосос, который удаляет принудительно продукты сгорания из топки, и ему, соответственно, не нужен дымоход, имеющий естественную тягу.
Преимущество этих котлов в том, что в помещении они не сжигают кислород и для них не нужно дополнительного притока воздуха для поддержания горения. Данная схема котельной: газовый настенный котел с коаксиальным дымоходом с закрытой камерой сгорания чаще всего используется при организации отопления по квартирам. Удобство заключено в том, что хозяин способен сам регулировать интенсивность работы водоснабжения и отопления.
Схемы монтажа теплосчетчиков.
И нет нужды платить за соседей, если в доме организуется общая котельная и плату взимают поквартирно, без тепловых счетчиков. В результате выходит экономия на установке недорогого и короткого коаксиального дымохода заместо более дорогостоящего традиционного.
Часто бывает так, что хозяин не желает выводить на крышу коттеджа дымоход из эстетических соображений или опасается, что скат крыши покроется сосульками и дымоход запросто сломается. В этих случаях выручает тоже коаксиальный вертикальный дымоход.
Первый запуск системы отопления
Перед первой растопкой котла давление в системе должно составлять около 1 атм. Не забудьте открыть шибер на дымовой трубе. Растопочный материал укладывается на колосниковую решётку, после чего в камеру сгорания можно загружать топливо. После 10-15 минут с момента розжига растопочную заслонку следует закрыть. Когда температура теплоносителя в системе достигнет 85оС, следует настроить терморегуляторрегулятор, после чего установить минимальный (около 5 см) зазор между первичной заслонкой и дверцей топки.
Заслонки позволяют отрегулировать объём вторичного воздуха и таким образом повысить экономичность котла отопления.
Установка твердотопливного котла – задача отнюдь не простая, но вполне решаемая
Важно не просто соблюдать требования нормативных документов, но и следовать элементарной логике. И не забывать при этом пользоваться успешным опытом тех, кто уже имел дело с организацией систем отопления на базе теплогенераторов на твёрдом топливе
Самое главное – обеспечить оптимальный режим работы отопительного оборудования. Ведь от этого напрямую зависит его надёжность и долговечность и, конечно же, микроклимат в помещениях вашего дома.
Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором
Для оборудования, работающего на топливе твердом, рекомендуется устанавливать теплоаккумулятор. Представляет собой буферную емкость для накопления, а затем сохранения выработанного котлом тепла.
Очень выгодное устройство, ведь оно позволяет повысить КПД оборудования твердотопливного, и при этом сэкономить отопительный материал.
Схема обвязки твердотопливного котла с буферной емкостью выглядит следующим образом. Патрубки входа и выхода из теплогенератора подключаются к аккумулятору тепла, а от него – к элементам отопления. Теперь образовывается сразу два контура:
- между буфером тепла и котлом;
- между буфером и обогревательными приборами дома.
Проходя по обогревательной системе, теплоноситель заполняет буферный бак. При чем внизу проходит жидкость остывшая от обогревательных элементов, вверху – горячая от котла. Буфер накапливает тепло, когда топка работает на полную мощность. После прогорания топлива накопленное тепло из бака отдается по системе отопления еще определенное время. После буфера накопительного устанавливается насос, клапан трехходовой для корректировки температуры отопительной жидкости.
Схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором экономит топливо, позволяя делать закладку угля, дров значительно реже. Необходимо учитывать, что при такой обвязке мощности котла должно хватить на отопление и на прогрев буферной емкости.
Конструктивные разновидности систем
Если не рассматривать традиционно используемое печное отопление, существующих на сегодняшний момент видов твердотопливных котлов не так уж и много. Основное различие между существующими моделями котлов заключается в способе подачи топлива. Дешевые агрегаты предназначены для ручной подачи топлива. В дорогих моделях для работы твердотопливного котла используется автоматическая подача топлива в топочную камеру.
Способ подачи топлива в основном определяет и принцип действия котла. Уголь, брикеты или дрова загружаются в топку и поджигаются. Нагреваемая до необходимо температуры вода в теплоносителе расходится по трубам, отапливая жилые помещения.
Автоматическая подача топлива решила проблему с работой твердотопливных котлов наполовину. Требовалось принципиальное техническое решение. Для отопления с твердотопливным котлом оптимальным выходом из создавшейся ситуации стало возможность использования тепловых генераторов, которые еще называются твердотопливные котлы длительного горения.
На практике такой вид отопительной техники принято делить на два типа:
- пиролизные отопительные котлы;
- твердотопливные котлы верхнего горения.
Способ загрузки в оборудовании этих видов остался принципиально тот же, только стал продолжительнее по времени и более трудоемкий. В качестве компенсаций потраченных усилий, во время работы котел создает максимально возможный тепловой эффект. Несмотря на трудность и сложность загрузки, в этих моделях происходит практически полное сжигание топлива, что значительно уменьшает количество загрузок и расход топлива.
Для пиролизных котлов процесс работы выглядит следующим образом. При отсутствии кислорода процесс горения в камере замедляется. Топливо полностью выгорает, а получаемый в результате тления, коксовый газ является вторичным топливом. Обогащенное кислородом газообразное вещество в процессе сжигания выделяет дополнительные калории тепловой энергии. Налицо высокий КПД, рентабельность и эффективность оборудования при эксплуатации.
В последнее время получил распространение обогрев жилых зданий твердотопливными котлами верхнего горения. Принципиально схема работы выглядит несколько иначе, в сравнении с традиционными моделями. Здесь пламя распространяется сверху, а не снизу, как мы обычно привыкли видеть. Горение топлива происходит постепенно, сверху вниз. В тот момент, когда верхний слой топлива подвержен интенсивному горению, нижние слои остаются нетронутыми. По мере сгорания каждого слоя топлива, воздух вместе с горючими газами опускается вниз. Этот процесс может происходить очень долго, в некоторых моделях время сгорания одной закладки может составлять 8-12 часов.
Назначение обвязки
- контролирует уровень теплоносителя;
- поддерживает оптимальную температуру, распределяет тепло по отопительным приборам (что такое терморегулятор для котла отопления);
- следит за давлением в системе, защищает котел и контур от критических давлений;
- удаляет воздух, предотвращает образование пробок;
- предотвращает засорение магистрали;
- регистрирует время нагрева;
- распределяет теплоноситель на необходимое количество контуров с разными настройками.
Т.е. разные элементы обвязки контролируют рабочие параметры котла, поддерживают экономичные значения и предотвращают аварии. В случае перегрузки соответствующий контрольный прибор может отключить насос и остановить циркуляцию.
Расчет объема мембранного расширительного бака
Больше преимуществ имеет закрытая система отопления, теплоноситель в которой находится под давлением выше атмосферного. В этом случае, для компенсации теплового расширения воды, вместо открытого расширительного бака, используют закрытый мембранный расширительный сосуд (на схеме показан пунктиром слева от котла).
Расширительный бак разделен на две части эластичной подвижной мембраной. В одну часть бака поступает теплоноситель из системы отопления. По другую сторону мембраны в баке находится сжатый воздух. Давление воздуха уравновешивает давление теплоносителя в системе отопления. При увеличении температуры и объема теплоносителя, мембрана в расширительном баке перемещается, увеличивая объем, занимаемый жидкостью. Воздух по другую сторону мембраны сжимается еще больше.
Расширительный мембранный бак бывает горизонтальным или вертикальным. Также есть такие, в которых можно заменить мембрану и отсутствует такая возможность.
Как правильно выбрать объем расширительного бака
Объем мембранного расширительного бака вычисляем по формуле: V = (VLхE) / D;
VL – полный объем жидкости в системе отопления;
E – коэффициент расширения жидкости, для воды при температуре 85°С=0,034;
D – эффективность мембранного бака, вычисляется по формуле: D= (PV-PS)/(PV+1).Где PV – максимальное рабочее давление системы, обычно достаточно 2 бар, PS – давление зарядки мембранного бака, равно 0,5 бар.
Таким образом, D=(2-0,5)/(2+1)=0,5
Если, например, объем теплоносителя — воды в системе отопления дома около 450 литров, то объем расширительного бака будет равен:
V = (450х0,034)/0,5 = 30,6 л.
Минимальный объем бака должен быть не менее 30 литров, поэтому прибавляем запас и выбираем бак объемом 35 литров.
Советы застройщику
Выбор правильного размера котла, т.е. его отопительной мощности, является очень важным условием для экономичной эксплуатации и правильного функционирования котла. Котел нужно выбрать так, чтобы его номинальная отопительная мощность соответствовала тепловым потерям отапливаемого объекта. Выбор котла слишком большой номинальной мощности может привести к повышенному образованию отложений (сажи, дегтя). Поэтому не следует использовать котел, имеющий значительно большую мощность, чем тепловые потери объекта.
Примерную отопительную мощность котла можно рассчитать так – на каждые 10 м2 отапливаемой площади дома при средней утепленности здания и высоте потолков до 3 м, требуется 1 кВт мощности.
Полезно познакомиться с инструкцией по эксплуатации твердотопливного котла. Инструкцию по эксплуатации твердотопливных котлов “Atmos” (Чехия) можно прочитать и скачать, если перейти по этой ссылке. Для скачивания в открывшемся окне, в меню, слева вверху, выбрать “файл” –> “скачать”.
На предыдущей странице можно посмотреть видеослайды о работе насосно – смесительного блока “Laddomat” с твердотопливным котлом.
Статьи на эту тему:
Каким твердотопливным котлом отапливается Ваш дом?
Прочитайте статью
Какой твердотопливный котел выбрали Вы? Голосуйте!
Узнайте, что выбрали другие.
Каким твердотопливным котлом отапливается Ваш дом?
Закрытый тип с принудительной циркуляцией
Несложная схема с циркуляционным насосом, который перемещает теплоноситель по системе. Уклон как таковой уже не требуется соблюдать. Насос, а также термодатчик (контролирует работу насоса) устанавливаются на обратке (между расширительным баком и котлом), подключаются к электросети.
Схема отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией
Данная обвязка отличается большей производительностью из-за использования устройства терморегулировочного. Может использоваться там, где подача электроэнергии стабильна. Иначе при отключении электричества остановится система отопления.
Покупать ли самодельные котлы?
Очень часто монтажники предлагают самостоятельно изготовить Вам котел или же купить его у других «самодельщиков». Аргумент простой – зачем переплачивать. Как раз таки переплачивать в данном случае стоит.
Отопление дома самодельным твердотопливным котлом вещь очень спорная. КПД у таких котлов зачастую низкое. Ибо инженерных мыслей там не продумано. В прямом смысле все будет улетать в трубу. Мощность так же будет очень сильно на глаз. Ну и скорей всего в котельной Вам придется поставить раскладушку и ночевать у котла, чтобы дома в итоге было тепло.
Так же такие котлы делают из черного металла. А они не жаростойкие. Еще можно упомянуть их излишнюю прожорливость. Но в любом случае решать Вам.
Это был обзор основных видов твердотопливных котлов. Надеемся, вам помогла наша статья, и теперь вы сможете сориентироваться в своем выборе.
Дополнительные рекомендации
Чтобы теплообменник не зарастал накипью, заливайте в систему только обессоленную воду. Часто домовладельцы собирают для этих целей дождевую.
По той же причине лучше приобретать модель с охлаждающим змеевиком в теплообменнике, а не с подачей воды непосредственно в бак.
Не курите в доме с системой из алюминиевых радиаторов. В них образуется водород, выходящий наружу через воздухоотводчик или кран Маевского.
В период простоя отопителя теплообмен в его баке приобретает обратное направление. Чтобы вода в контуре остывала медленнее, рекомендуется сделать байпас с кранами, по которому среда будет двигаться в обход прибора.
К слову, несложно изготовить твердотопливный котел своими руками.
Монтаж патрубков
Для их монтажа нужно просверлить отверстия. Схема размещения отверстий:
- Два отверстия для одного теплообменника должны находиться возле дна. Их размещают на одной вертикальной линии. В этот теплообменник будет поступать вода от твердотопливного котла отопления.
- Аналогичные два отверстия должны быть на другом конце.
- Отверстие для подачижидкости в аккумулятор может находиться на высоте 30-40 см от дна. Отверстие для отвода воды лучше делать в дне.
- Три отверстия для термометров должны быть рассредоточенными по высоте емкости. Их устанавливают на одной вертикальной линии.
- Отверстие для клапана спуска воздуха должно находиться на верхней стороне.
Все патрубки, кроме тех, к которым будет осуществляться подключение теплообменника, можно приваривать только с внешней стороны. Остальные приваривают так, чтобы они выступали с обеих сторон стенок емкости.
Общие указания по монтажу
Перед покупкой отопительного агрегата надо определить место его установки. Для этого предназначена топочная, но зачастую в ней недостаточно свободного пространства, поскольку его занимает существующий газовый или другой отопитель. Тогда установка твердотопливного котла в частном доме может быть выполнена за стеной помещения топочной, в пристройке. Ставится каркас из металлоконструкций и обшивается сэндвич – панелями или профилированным листом с утеплителем. Вариант удобен для тех, кто собирается топить углем, внутри дома не будет грязи.
Все недорогие твердотопливные котлы для дома малой мощности допускается ставить прямо на черновую стяжку пола. Они имеют малый вес и не оказывают на основание вибрационных нагрузок, поскольку не оборудованы вентилятором или шнековым конвейером для подачи пеллет. Для агрегатов мощностью свыше 50 кВт рекомендуется устроить бетонный фундамент, который должен опираться на грунт и утрамбованную подсыпку из щебня. Фундамент выполняется на 80—100 мм выше уровня стяжки, при этом он не должен быть с ней связан. Устройства основания также требуют котлы длительного горения, в которых имеется механизм подъема-опускания тяжелого груза.
Проектами на частные дома обычно предусматривается устройство дымоходной шахты в толще стены с выходом трубы сквозь кровлю. Если шахта отсутствует либо занята существующим газовым отопителем, понадобится произвести монтаж дымохода для твердотопливного котла. Для этого лучше использовать металлические двустенные дымоходы с утеплителем. Они легкие, собираются из секций нужной длины и легко крепятся к стене дома. Для поворотов и ответвлений изготавливаются такие же двустенные тройники и отводы. Способы монтажа дымоходов при наличии вытяжной шахты и без нее можно увидеть на рисунке.
Монтаж дымохода
В помещении топочной обязательно наличие естественной вытяжной вентиляции. Когда производится установка котлов отопления в частном доме, вытяжка предусматривается через шахту в стене. Шахта параллельна дымоходной, только меньшего сечения. При ее отсутствии в наружную стену ставится переточная решетка, она должна располагаться под потолком помещения. Роль вытяжки состоит в следующем:
- В топочной создается разрежение, в результате чего туда подсасывается приточный воздух из других помещений и используется для горения. Котельные установки мощностью 50 кВт и выше требуют организации отдельной приточной вентиляции.
- Удаление продуктов горения, случайно попавших в помещение.
Ориентировочная компоновка оборудования и схема монтажа твердотопливного котла отопления представлена на рисунке.
Схема монтажа твердотопливного котла
Часто в котельных загородных домов отсутствует выход канализации. Это не совсем правильно, так как иногда требуется опорожнить систему или водяную рубашку котла. В этот же сток направляют сброс предохранительного клапана.
Порядок монтажных работ
Для выполнения работы предлагается следующая инструкция по монтажу твердотопливных котлов:
- Изделие освободить от заводской упаковки.
- Если в помещении топочной мало места, то сборку изделия лучше произвести на улице. Установить все дверцы и ящик зольника, а также остальные элементы, поставляемые отдельно. Вентилятор и приборы автоматики ставить не нужно, это делается после монтажа котла.
- Переместить агрегат в помещение и установить на фундаменте или полу таким образом, чтобы патрубок выхода газов находился на одной оси с трубой дымохода. В домашних условиях монтаж твердотопливного котла своими руками нужно выполнять с помощником, вес оборудования редко бывает меньше 50 кг.
- Зафиксировать котел на фундаменте или стяжке так, чтобы не было перекосов.
- Присоединить дымоход, установить вентилятор с блоком управления и группу безопасности.
- Подключить котел к системе отопления по выбранной схеме.
Аварийный теплообменник в схеме обвязки котла
Выше мы уже отмечали, что перегрев котла из-за отключения электроэнергии, требуемой циркуляционному насосу — ситуация неприятная и очень опасная. Чтобы такого не случилось изготовители часто снабжают твердотопливный котел встроенным аварийным теплообменником либо предлагают отдельный модуль с теплообменником вместе с необходимой запорно-регулирующей арматурой как дополнительное оборудование.
Твердотопливный котел со встроенным (а) и внешним (б) аварийными теплообменниками:
Еще один вариант обезопасить котел от перегрева — установка бака-водонагревателя с естественной циркуляцией. Как это работает:
- Если циркуляционный насос работает, он запирает естественную циркуляцию через теплообменник бака-водонагревателя посредством обратного клапана, установленного на выходе теплообменника.
- Выключение насоса при разогретом котле открывает путь естественной циркуляции и сбросу тепла из котла в бак-водонагреватель.
- Такой бак не может быть основным средством приготовления горячей воды в доме. Кроме того, он не действует как аккумулятор тепла в ситуации, когда циркуляционный насос работает, однако котел производит больше тепла, чем потребляет отопительный контур.
Более совершенное решение — установка бака-аккумулятора, дополнительного циркуляционного насоса и запорной арматуры. В этом случае жесткая связь между производительностью котла и потреблением тепла системой отопления устраняется при помощи бака-аккумулятора.
Примерная схема обвязки твердотопливного котла с баком-аккумулятором:
 | 1) Подающая линия |
| 2) Обратная линия | |
| 3) Предохранительный клапан | |
| 4) Автоматический воздухоотводчик | |
| 5) Расширительный бак | |
| 6) Колпачковый вентиль | |
| 7) Циркуляционный насос котла | |
| 8) Термостатический смеситель | |
| 9) Отопительный прибор | |
| 10) Бак-аккумулятор. Он сохраняет все тепло от сгорания топлива в котле, чтобы затем оно расходовалось по мере необходимости. | |
| 11) Трехходовой вентиль с приводом | |
| 12) Комнатный термостат | |
| 13) Циркуляционный насос отопления |
При использовании в схеме обвязки котла бака-аккумулятора как вход горячей воды в бак, так и выход горячей воды в систему отопления должны быть расположены в верхней части бака. С учетом этого степень его заполнения горячей водой практически не влияет на готовность системы отопления
В такой системе важно, чтобы циркуляционный насос котлового контура автоматически отключался всякий раз, когда дрова в котле прогорели, и он остыл. Тяга в котле есть практически всегда, и если не выключать насос при холодном котле, тепло из бака будет расходоваться на бесполезный подогрев котла
От чего зависит схема
Выбор схемы обвязки зависит от конфигурации отопительной системы, ее вида и состава.
Основными факторами влияния являются:
- Тип системы — открытая или закрытая.
- Имеется ли дополнительный водонагреватель (бойлер).
- Есть ли дополнительные контуры или система теплого пола.
В зависимости от сочетания тех или иных элементов, могут быть использованы разные способы подключения:
- Прямое подключение. Используется на обычных системах, не обладающих никакими дополнениями.
- С гидравлическим разделителем. Этот вариант необходим при наличии нескольких контуров с разной температурой — система теплого пола не может иметь выше 30°, а для радиаторного контура требуется значительно большая температура.
- С дополнительным теплообменником. Это способ, когда теплоноситель из котла циркулирует по малому кругу, а снаружи имеется еще один теплообменник, где тепловая энергия передается на другу. жидкость, непосредственно циркулирующую в системе. Такой вариант встречается редко, и применяется там, где нужны разные виды теплоносителя (с разной температурой замерзания).
Выбор нужного варианта зависит от конфигурации и состава системы. Чаще всего используется прямое подключение, которое отличается простотой и надежностью.
От чего не зависит
Схема обвязки не зависит от типа котла и вида используемого топлива. Для всех видов и конструкций котлов используются одинаковые способы обвязки, независимо от способа монтажа (напольный или настенный), от вида топлива (газ, пеллеты, электроэнергия или дизельное топливо) и т.п.
Для сложных систем на стадии проектирования иногда вносятся незначительные поправки, но они не играют решающей роли и не меняют общего принципа.
Единственное отличие, которое возможно — это обвязка для одно- и двухконтурных котлов, когда либо есть, либо не имеется линии ГВС.
Схема буферной емкости-аккумулятора тепла системы отопления, из нескольких баков
Некоторые умельцы делают сами или заказывают на стороне изготовление буферных баков из отрезков стальных труб большого диаметра — 300-800 мм. После установки на место баки утепляют.
Такие баки часто обходятся значительно дешевле, чем готовые буферные емкости, которые продаются на строительном рынке. Отсутствие защиты от коррозии в таких самодельных баках частично компенсируется увеличенной толщиной металла стенки.
Для защиты от электрохимической коррозии бак рекомендуется заземлить, а внутри бака разместить магниевый анод от промышленного водонагревателя.
Буферную емкость необходимого объема можно получить, соединив трубами два и более баков меньшего размера.
Верхнюю и нижнюю части баков соединяют между собой трубами диаметром не менее чем полтора дюйма.
Получается батарея баков, соединенных между собой подобно секциям батареи отопления.
К котловому и отопительному контурам батарея из баков подключается по диагональной схеме. Такое соединение обеспечивает одинаковое распределение температуры воды во всех баках буферной емкости.
Последний бак в батарее (бак № 2 на схеме) может выполнять функции гидравлического разделителя между радиаторной системой отопления и теплыми полами.
