Как подключить твердотопливный котел отопления своими руками — схемы

Особенности твердотопливных котлов

Отличие твёрдотопливного теплогенератора от котлов, работающих на других энергоносителях, базируется на особенностях горения древесины, угля и иных видов твердого топлива.

1. Инерционность. Твердое топливо, разгоревшееся в камере сгорания, невозможно резко затушить, поэтому всегда сохраняется риск перегрева теплоносителя. Вскипание воды в рубашке котла ведет к скачкообразному повышению давления в системе и ее разгерметизации. Чтобы избежать аварийной ситуации в обвязку твердотопливного котла в обязательном порядке включают автоматический клапан, предназначенный для сброса давления.

По причине инерционности сложнее управлять нагревом теплоносителя – после срабатывания термостата задвижка перекрывается, уменьшая поток воздуха в камеру сгорания, но какое-то время горение продолжается в прежнем режиме и температура жидкости в контуре успевает подняться еще как минимум на 2-3 градуса прежде чем стабилизироваться.

2. Конденсация влаги в топливнике. Конденсат образуется в случае, если в водяную рубашку агрегата поступает сильно остывший теплоноситель с температурой ниже 50 градусов. Выпадение конденсата чревато быстрой коррозией металла, из которого изготовлены стенки камеры сгорания, поскольку эта влага представляет собой агрессивную среду. Кроме того, конденсат, смешанный с пеплом, образует клейкую субстанцию, которую трудно счистить с внутренней поверхности топки.

Схема подключения твердотопливного котла должна включать смесительный узел, благодаря которому в остывший теплоноситель обратки подмешивается нагретая котлом жидкость.

Плюсы и минусы твердотопливного котла

Отопительные котлы на твёрдом топливе выгодно отличаются от альтернативных моделей:

​

• дрова стоят дешевле газа и электроэнергии;
• на растопку идут и древесные отходы — стружка или опилки;
• помещение прогревается равномерно и остывает дольше;
• котёл легко подключить и к ГВС, и к отопительной сети;
• оборудование экологично и имеет высокий КПД до 85%.

Недостаток конструкции в необходимости постоянно следить за тем, чтобы котёл не перегревался. Дрова подкладывают вручную по мере прогорания топлива. Одной загрузки в котёл в среднем хватает на 2—4 часа. Кроме того, котёл нуждается в регулярной чистке из-за быстрого скапливания сажи в дымоходе и на стенках корпуса.

Косвенные водонагреватели

Косвенный водонагреватель обеспечит стабильную и эффективную работу всей системы отопления.

Схема обвязки твердотопливного котла отопления с применением бойлера косвенного нагрева не самая простая, но и не самая сложная. Здесь перед потребителями стоит задача обеспечить подачу горячего теплоносителя из отопительного контура в змеевик. Для этого в систему ставится гидрострелка, распределяющая потоки на два и более направления. От стрелки отходят две трубы – одна идет к батареям, а вторая к бойлеру.

За гидрострелкой ставятся два циркуляционных насоса – сложность схемы обвязки постепенно возрастает. Один насос отправляет теплоноситель в радиаторы, а второй гонит его в бойлер. Работа второго насоса регулируется системой терморегуляции, встроенной в водонагреватель. Тем самым обеспечивается поддержание стабильной температуры в контуре ГВС.

Критерии выбора котла в частный дом

Следует подбирать котел, топливо для которого всегда есть в наличии и стоит недорого

Единых рекомендаций в отношении характеристик системы отопления для частного дома не существует. Каждое строение, также как и приоритеты проживающих в нем людей, индивидуально. Однако есть ряд требований, соблюдать которые необходимо во всех случаях.

В отношении выбора котлов на твердом топливе действуют следующие критерии:

• Стоимость оборудования, комплектующих и монтажных работ. Не следует покупать дешевую установку, так как она отличается низкой производительностью и ненадежностью.
• Ассортимент твердого топлива на рынке. Приборы целесообразно выбирать под горючее, которое всегда в наличии и стоит недорого.
• Удобство эксплуатации оборудования. Простота проведения обслуживания, ремонта и топки.
• Экономичность котла. Стоимость производства единицы энергии.
• Возможность складирования и хранения выбранного горючего.
• Безопасность работы оборудования в плане риска возгорания, задымления и отключения при сбоях в работе.

Выбор оптимальной системы

При разработке проекта учитывают следующие факторы:

• наличие и стабильность электроснабжения;
• присутствие потребителей с непостоянным режимом работы.

В пригородных зонах, где энергетическая инфраструктура устойчива и в случае аварии быстро ремонтируется, предпочтительна система с принудительной циркуляцией теплоносителя. В отдаленных районах возможны длительные перебои, здесь лучше собрать комбинированный контур.

При наличии временно работающих потребителей, например «теплого пола» в бассейне, используют схемы:

1. На крупных объектах – с первичным и вторичными кольцами.
2. На небольших – лучевую.

Во втором случае к теплосъемным устройствам прокладывают отдельные ветви от общего коллектора, установив на них регулирующую арматуру. Все «обратки» от них тоже сходятся в 1 точке.

Что такое обвязка котла

Обвязка котла — это вес комплекс трубопроводов и внешних узлов, который устанавливается газовым котлов и отопительными приборами. Кроме того, обвязкой принято называть сам процесс монтажа периферии, образующей внешнюю часть отопительного контура.

Поскольку котел двухконтурный, то вместе с отоплением необходимо собрать разводку ГВС и подключить ее к устройствам водоразбора. Монтаж — ответственная и важная работа, требующая привлечения грамотных квалифицированных специалистов.

Возможна и самостоятельная обвязка системы, если пользователь имеет навыки паяльных работ по меди или умеет обращаться с полипропиленовыми трубопроводами.

В любом случае, результат зависит от тщательности и аккуратности исполнителя, уровня его подготовки в вопросах создания теплотехнических систем.

Схемы обвязки двухконтурного настенного котла

• Гравитационная схема, которая используется в системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Трубопроводы и радиаторы устанавливаются с соблюдением уклона, обеспечивающего перемещение горячих слоев жидкости вверх, а более холодных — вниз.
• Схема с циркуляционным насосом. Перемещение теплоносителя принудительное, работа системы более стабильная и эффективная. Такой вариант используется чаще всего.
• Коллекторная схема. Появилась относительно недавно, отличием ее от общепринятых вариантов является подключение котла к коллектору, от которого питаются все линии системы. Подходит для сложных систем, состоящих из радиаторной линии и теплого пола.
• Аварийная схема. Она разработана для использования в случае внезапного отключения электроэнергии. Обычно котлы прекращают свою работу, но, если имеется аварийная схема обвязки, можно пользоваться отоплением на естественной циркуляции теплоносителя.

ВАЖНО!

Как коллекторная, так и аварийная схемы обходятся дороже и требуют более значительных трудозатрат при сборке. В то же время, они позволяют получить более эффективную работу отопления и возможность обогревать дом во время отсутствия электропитания.

Закрытая система с циркуляционным насосом

Данный тип установки считается максимально эффективным и экономным. В этом случае, увеличение КПД контура идет из-за высокой теплоотдачи воды. Тут нет необходимости использовать много теплоносителя, благодаря чему идет экономия электроэнергии. Наличие насоса обеспечивает принудительную циркуляцию воды, за счет, чего она может проходить по трубам более меньшего диаметра, чем в предыдущих двух случаях

Но тут важно выбрать правильный насос, от которого и будет зависеть эффективность отопления

Стоит особое внимание уделить как раз насосу. Благодаря нему идет принудительная циркуляция жидкости в системе, а это, в свою очередь, приводит к увеличению теплоотдачи труб и батарей

Специальный датчик регулирует работу устройства. Такой элемент должен устанавливаться на возвратной трубе, через которую остывший теплоноситель приходит к котлу.

В данном случае не происходит испарения теплоносителя, так как в этой схеме имеется герметичный мембранный бак. Закрытый тип обвязки котла помогает избежать такого явления, как коррозия, благодаря чему все элементы будут служить намного дольше.

Если говорить о недостатках системы с насосом, то тут в первую очередь стоит упомянуть про зависимость от электричества. То есть, если в доме по каким-либо причинам пропадет свет, то устройство перестанет работать, а значит, пока не появится электричество, то в помещениях будет холодно. Также такая система требует не просто умений и навыков в монтаже, но и существенных финансовых вложений для покупки насоса. Поэтому данный вопрос лучше доверить профессионалам.

Этот вариант отопления отлично подходит не только для домов, но и для квартир, где предполагается постоянное проживание.

Дополнительное оборудование

Для повышения экономичности между котлом и контуром отопления устанавливают теплоаккумулятор – заполненную водой емкость в оболочке из минеральной ваты. Твердотоп постоянно эксплуатируется в режиме номинальной производительности с максимальным КПД, нагревая содержимое резервуара до +95°С.

Теплоаккумулятор устанавливают для повышения экономичности.

Отбор горячей воды из аккумулятора осуществляется автоматически по мере остывания среды в контуре.

В загородном доме и других небольших объектах для подключения «теплого пола» используют гидрострелку. Это коллектор, установленный вертикально. Благодаря такой ориентации температура меняется по высоте, внизу среда более холодная. К верхней части подсоединяют радиаторы, к противоположной – «теплый пол».

Схема №9

Вот мы и подошли достаточно плавно к главной схеме обвязки твердотопливного котла в системе отопления, которая позволит обвязать и использовать твердотопливный котел максимально грамотно и эффективно. Главное отличие схемы — наличие теплоаккумулятора. Объем теплоаккумулятора для отапливаемой площади дома до 200 квадратных метров будет находиться в пределах от 800 до 2000 литров. Точная цифра зависит от того, как часто вы планируете подходить к котлу, чтобы добавить топливо.

Явное преимущество этой схемы в том, что, используя теплоаккумулятор, тепло можно накапливать в системе и расходовать постепенно, растягивая его на несколько суток при условии, что система настроена и отбалансирована по производимой и потребляемой мощности. Кроме того, тепловой аккумулятор позволяет обеспечить максимальную безопасность работы: при аварийном отключении насосов и вентиляторов котла тепло естественным образом будет уходить из котла в аккумулятор, накапливаться там, предохраняя таким образом котел от перегрева и выкипания.

Есть определенные данные об исследованиях, которые говорят о том, что при использовании твердотопливного котла без теплоаккумулятора его КПД будет в районе 42-44%, а в паре с теплоаккумулятором — КПД может достигать 85%, то есть тех величин, о которых заявляют производители котельного оборудования.

Информация заимствована у Youtube канала Termostar MD. Оригинал видео приложен ниже. Не забудьте подписаться на данный канал, если интересна тема отопления.

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!

Плюсы и минусы

Котлы на твёрдом топливе КЧМ имеют ряд достоинств:

• материал изготовления – чугун;
• широкий диапазон по теплопроизводительности: от 21 до 80 кВт, что возможно благодаря секционной конструкции;
• небольшие габариты, что удобно при размещении в маленьком помещении;
• возможность модификации для работы на других видах топлива;
• энергонезависимые;
• нет особых требований к тяге;
• лёгкая эксплуатация и обслуживание;
• непритязателен к качеству топлива;
• возможность реставрации;
• российское производство, что удобно в случае приобретения запасных частей;
• большой срок работы (свыше 25 лет), что обеспечивается качественными деталями;
• невысокая стоимость по сравнению с аналогами.

Однако стоит отметить и недостатки:

• высокий расход топлива;
• коэффициент полезного действия в среднем около 78%, что ниже, чем у аналогов;
• невысокая эффективность приводит в повышенному образованию отходов и частой чистке;
• строгие требования к качеству дымохода.

Коэффициент полезного действия зависит напрямую от качества топлива. Эффективнее всего использовать уголь антрацит марки АМ или невлажные дрова – до 20%. На угле расход небольшой.

Как подключить газовый котел в частном доме по порядку?

Установить и правильно подключить прибор возможно собственными силами, но для этого требуется одобрение со стороны газовых служб. В ходе проведения работы потребуется вдумчивая деятельность и необходимость бумажной волокиты: согласовании ряда вопросов и получения документов.

Сначала составляется договор с поставщиком природного газа о его поставке в частное домовладение. Они же занимаются и проектом газификации здания и установки необходимого оборудования.

Перед монтажом сверяются все бумаги (сертификат, серийный номер изделия). Если всё в порядке, переходят к монтажу.

Место установки выбирается относительно типа прибора.

Напольный газовый котёл устанавливают на ровной поверхности из негорючих материалов. Используется, например, плитка или бетонная стяжка. А также иногда подкладывают лист оцинкованной стали с выступом с фронтальной стороны до 30 см. Доступ к конструкции должен быть неограничен с любой из сторон.

Важно! Необходимо чтобы котёл располагался в отдалении от электроприборов и источников огня, а также не вплотную к стене. Конструкция должна иметь равномерную нагрузку на все опоры. Конструкция должна иметь равномерную нагрузку на все опоры

Конструкция должна иметь равномерную нагрузку на все опоры.

Настенный газовый котёл закрепляется с помощью кронштейнов (идут в комплекте). Высота установки — около 1 метра над полом. Сначала проводится крепление планок, далее на них монтируют агрегат.

Затем происходит подключение к дымоходу. Перед этим проверяется наличие тяги. Для препятствования утечки токсичных газов, соединения тщательно герметизируются.

Фото 3. Настенный газовый котел, установлен более чем на метр выше от пола, подключен к дымоходу.

25 см — предельная длина отрезка трубы, которая связывает котёл с дымоходом.

Следующий шаг — подключение к водопроводу. Первым делом необходимо установить фильтр для жёсткой очистки воды, что препятствует засорению теплообменника. С обеих сторон от него устанавливаются краны и/или вентили.

Для обеспечения оптимального давления в системе, врезку в водопровод осуществляют или до места, где труба разветвляется, или как можно ближе к её входу в здание. Обычно трубу для подачи воды присоединяют сверху агрегата, для возврата — снизу.

Все коммуникации, обязательно снабжаются запорным механизмом для возможности экстренно перекрыть подачу газа в случае опасности.

Материалы и инструменты

• Разводные ключи и дюбеля;
• строительный уровень для выбора места крепления кронштейнов, его длина не должна быть меньше 1 метра;
• перфоратор с набором свёрл разного диаметра для проделывания отверстий в стене, предназначенных для их закрепления;
• кронштейны — идут в комплекте, но лучше, чтобы было некоторое количество про запас;
• ножницы, чтобы при возможной резке труб не повредить их защитный слой, отвечающий за герметичность;
• калибратор для развальцевания труб;
• вентили, краны — для крепления запорных механизмов;
• листы оцинкованной стали и инструменты для их резки.

Поэтапное подсоединение отопительного контура

Есть несколько способов подсоединения контура к котлу, зависящих от модели и вспомогательного оборудования.

При подключении одноконтурного газового прибора к отопительной системе самый простой способ — использование отсекающих кранов и присоединение контура с их помощью непосредственно к котлу.

Циркуляция теплоносителя происходит в естественном режиме, и в системе устанавливается обычный расширительный бачок.

При подключении двухконтурных аппаратов работа усложняется, так как к котлу подводят двойной комплект труб. По одному течёт непосредственно теплоноситель, а по второму — циркулирует горячая вода. Подсоединение также устанавливается с помощью отсекающих кранов.

Если система закрытого типа, то должны быть установлены дополнительные приборы: циркуляционный насос, мембранный расширительный бачок и группа безопасности.

Подключение к системе отопления

​

Расположение узлов присоединения к системе отопления (с лицевой стороны):

• слева — подача горячего теплоносителя в контур;
• справа — магистраль обратки.

При подсоединении котла стоит тщательно проверить герметизацию и затягивание узлов, но не нужно чересчур усердствовать из-за риска повредить резьбу и столкновения с проблемой замены всех соединительных элементов.

Необходимо установить и фильтр грубой очистки на обратную магистраль, что продлит срок службы устройства за счёт остановки твёрдых частиц.

Как правильно подключить прибор к отопительной сети

В описанной конструкции чаще используют принудительную схему обвязки посредством двух патрубков. Первый подключают к подающему контуру, а второй — к обратному.

Порядок действий выглядит следующим образом:

• Оба патрубка обвязывают льняной паклей. Обмотку покрывают герметиком.
• Сверху устанавливают уголок, прикручивают бочонок с ниппелем.
• Все детали плотно стыкуют и подключают к крану, участки с резьбой обрабатывают герметиком.
• Водяной контур подсоединяют к трубам для циркуляции теплоносителя посредством муфты и гайки.

Перед запуском отопительной системы выполняют тестовую проверку, чтобы убедиться в отсутствии протечек.

Особенности монтажа газового котла в ванной комнате

Для размещения газового котла в ванной, требуется соблюсти следующие условия:

• в ванной должно быть окно;
• котел должен быть с открытой либо с закрытой камерой сгорания.

Аппарат с закрытой топкой разрешается устанавливать в помещение и без окна. Такие агрегаты комплектуются коаксиальной трубой. Она одновременно отводит дым из топки котла по внутренней трубе и подаёт уличный воздух в камеру сгорания по размещённому между этой трубой и наружным кожухом каналу.

При монтаже котла с открытой топкой окно обязательно. В противном случае коммунальщики, пожарники и газовщики не выдадут вам разрешение на монтаж и не подключат котёл к газопроводу.

В связи с чем желательно подключать оборудование к сети с помощью надежного стабилизатора напряжения. Это позволит защитить агрегат от поломки.

Открытый контур с гравитационной циркуляцией

Данный вариант легко выполнить даже новичку. Тут вода циркулирует в системе за счет разницы плотности холодной и горячей жидкости. Согласно законов физики, горячая вода начинает поступать вверх (так как ее плотность меньше), а там уже остывает и возвращается в исходную точку.

Не смотря на то, что такой тип обвязки достаточно прост, он требует соблюдения ряда требований. Во-первых, для того, чтобы вода свободно циркулировала в системе, нужно устанавливать нагревательное оборудование на полметра ниже, чем в доме расположены батареи. Во-вторых, чтобы свести к минимуму проявление гидросопротивляемости, нужны трубы сечением до 5 см, при этом распределительные трубы на батареях могут иметь значение в 2,5 см. В-третьих, запирающие устройств и арматура напрямую влияет на свободную циркуляцию воды в системе, поэтому таких элементов должно быть минимум.

Но ради справедливости стоит сказать, что открытая система с естественной циркуляцией имеет и ряд своих преимуществ. Помимо того, что она самая простая в обустройстве, финансовые затраты на нее не так уж и велики. Правда, хозяин не сможет постоянно контролировать температурный режим теплоносителя на выходе, из-за чего обогрев контура несколько снижается. Также расширительный бак эпизодически остается открытым, значит, получается, что кислород имеет контакт с теплоносителем, из-за чего постепенно повышается риск развития коррозии.

Подведя итоги, стоит сказать, что специалисты рекомендуют данный тип схемы отопления только для тех частных домов, где люди живут время от времени, а не на постоянной основе, например, для дачи.

Понимание котла простым языком

Итак, твердотопливный котел по сути — это большая металлическая емкость, внутри которой горит «костер» на твердом топливе. Основная проблема такого принципа обогрева (с этой проблемой сталкивается и производитель котельного оборудования, и пользователь, устанавливающий и эксплуатирующий это оборудование) — это проблема контроля интенсивности горения внутри котла. Если с газовым и электрическим оборудованием все предельно ясно, то в случае твердого топлива контроль становится действительно проблематичным.

Однако производители постоянно работают над улучшением характеристик своей продукции, и 99,9% производимых твердотопливных котлов контролируют процесс горения с помощью автоматики, которая управляет насосами котла, и (самое важное) вентилятором, который подает внутрь камеры воздух. При замедлении или остановке вентилятора подача воздуха прекращается, образуется нехватка кислорода (для поддержания горения), и котел снижает интенсивность горения

Отметим, что снижается именно интенсивность горения, полного прекращения процесса не происходит. Именно в этом и кроется корень проблемы, и он отражается в двух аспектах:

1. Если ваша система отопления уже нагрелась, но внутри котла все-таки присутствует еще некоторое количество несгоревшего топлива, в доме будет становиться все жарче. Фактически это означает, что остаточное топливо расходуется бесполезно (тепло «улетает в трубу»).
2. Аспект безопасности: если произошло внешнее отключение электроэнергии, остановился насос и вентилятор, температура внутри камеры будет расти, котел может «вскипеть», и ситуация может стать опасной вплоть до физического разрушения котельного оборудования.

Именно поэтому главное требование к твердотопливному котлу — наличие грамотно рассчитанной и подобранной автоматики, которая сможет использовать топливо максимально эффективно и безопасно. Для повышения эффективности и безопасности рекомендуется устанавливать в систему теплоаккумуляторы.

Приступаем к разбору схем обвязки твердотопливных котлов. Заранее отметим, что все схемы приведены для закрытых систем отопления, работающих под избыточным давлением и не имеющих в своем составе открытого расширительного бачка, напрямую связанного с атмосферой.

Схемы отопления частного дома

Зависимо от того, за счет чего циркулирует теплоноситель внутри замкнутого контура, бывает СО с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае циркуляция происходит за счет разницы плотности холодной и горячей воды, а во втором случае – работает насос. Если вы хотите произвести систему отопления частного дома самостоятельно, то необходимо сделать тщательный расчет оптимальной схемы СО.

Система отопления с естественной циркуляцией

Система отопления с принудительной циркуляцией

Разводка отопления – важный элемент в системе. Она бывает двух типов:

• однотрубная. В частных домах используется не часто, так как при такой разводке температура в радиаторах различается. Такой вариант подойдет для домов, которые небольшие и имеют мало помещений;
• двухтрубная. Этот вариант – достаточно материалоемкий. Но для регулирования температуры в отдельных помещениях система подходит.

Однотрубная схема газового отопления частного дома имеет один существенный недостаток – нижние радиаторы нагреваются менее, так как в них поступает уже немного охладившаяся вода. А если у вас двухэтажный частный дом, то на разных этажах комнаты также будут прогреваться неравномерно. Если вы хотите оборудовать отопление газом своими руками, то такая схема будет намного проще.

Однотрубная система отопления

Кроме того, при прокладывании трубопровода тратится мало материалов. Проблема неравномерного прогревания радиаторов решается при помощи установки перемычки, увеличения числа секций. А чтобы циркуляция теплоносителя происходила быстрее, применяется циркуляционный насос.

Что касается искусственной циркуляции, то здесь использование насоса необходимо. Такие схемы достаточно просты в установке, но они имеют несколько недостатков. К ним относится все тот же неравномерный прогрев, а также – появление воздушных пробок и зависимость от электрического снабжения.

https://youtube.com/watch?v=T8E2vT5XY3A

Очень часто можно встретить такой вариант, как ленинградская разводка отопительной системы (ленинградка). Смысл этой системы состоит в том, что в замкнутой на котел трубе циркулирует вода. К ней подключается отопительное оборудование (радиаторы), через которое теплоноситель будет идти параллельно к питающему контуру. Система является довольно эффективной для частного дома.

Следующая схема – двухтрубная. В данном случае радиаторы будут греться равномерно, но затраты на прокладывание труб будут выше. Регулирование нагревания отдельных радиаторов отопления можно производить при помощи специальных запорных вентилей.

Заключение

Монтаж котла на твердом топливе предполагает собой сложный и кропотливый процесс. От того, какую схему подключения вы выбрали, зависит много факторов. Эффективность автономного отопления проявится сразу, после того как запуститься в работу твердотопливный котел. Включение котла наглядно покажет, правильно ли подключен отопительный агрегат, как функционируют все другие элементы системы и приборы. При первом пуске можно выявить технические недочеты и промахи, устранив которые можно добиться оптимизации всех процессов. Нормально работающий механизм позволит обеспечить систему необходимым количеством теплоносителя для теплого пола. Правильно рассчитанная емкость расширительного бака гарантирует вам достаточное количество воды для ГВС.

Выводы и полезное видео по теме

На приведенном ниже ролике вы услышите аргументированное мнение специалиста об использовании различных видов труб для монтажа отопительной системы.

Для выполнения обвязки котла можно применять различные виды труб, для оптимального выбора которых следует учесть целый комплекс факторов: особенности котла и системы отопления, материальные возможности, личные предпочтения.

При наличии некоторой квалификации монтаж пластиковых элементов можно проводить самостоятельно, четко соблюдая схему, но для установки металлических труб лучше обратиться за помощью к специалистам.

Подыскиваете качественные трубы для обвязки котла? Или есть опыт монтажа и применения определенного трубопроката? Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма для связи расположена ниже.