Как подключить котел отопления в частном доме на дровах
Как делается обвязка твердотопливного котла
От того, насколько правильно сделана обвязка твердотопливного котла, зависит эффективность его дальнейшей работы и срок службы. В эксплуатации дровяные и угольные теплогенераторы отличаются от агрегатов на других видах топлива, потому требуют особого подхода.
Предлагается подробно рассмотреть, как после монтажа отопительной разводки подключить котел на твердом топливе, в том числе – своими руками. Описание различных схем подключения ТТ-котла к системе отопления вы сможете найти в данном материале.
В чем отличие твердотопливных котлов
Помимо сжигания различных видов твердого топлива, теплогенераторы имеют ряд отличий от остальных источников тепла. Эти особенности нужно воспринимать как данность и всегда учитывать при обвязке твердотопливного котла с системой водяного отопления. В чем они заключаются:
Примечание. Явление инерционности отсутствует только у одного вида агрегатов на твердом топливе – пеллетных котлов. В них имеется горелка, куда древесные гранулы подаются дозировано, после прекращения подачи пламя угасает почти сразу же.
Инерционность создает опасность перегрева водяной рубашки отопителя, вследствие чего теплоноситель в ней вскипает. Образуется пар, который создает высокое давление, разрывающее корпус агрегата и часть подающего трубопровода. Как результат, в помещении топочной много воды, куча пара и непригодный к дальнейшей эксплуатации твердотопливный котел.
Подобная ситуация может возникнуть, когда обвязка теплогенератора выполнена неправильно. Ведь на самом деле нормальный режим работы дровяных котлов – максимальный, именно в это время агрегат выходит на свой паспортный КПД. Когда термостат реагирует на достижение теплоносителем температуры 85 °С и прикрывает воздушную заслонку, горение и тление в топке еще продолжается. Температура воды повышается еще на 2—4 °С, а то и больше, прежде чем ее рост остановится.
Во избежание превышения давления и последующей аварии, в обвязке твердотопливного котла всегда участвует важный элемент – группа безопасности, подробнее о ней будет сказано ниже.
Другая неприятная особенность работы агрегата на дровах – появление конденсата на внутренних стенках топливника из-за прохождения через водяную рубашку еще не разогретого теплоносителя. Этот конденсат – вовсе не божья роса, поскольку представляет собой агрессивную жидкость, от которой быстро корродируют стальные стенки камеры сжигания. Потом смешавшись с пеплом, конденсат превращается в липкую субстанцию, отодрать ее от поверхности не так легко. Проблема решается установкой смесительного узла в схему обвязки твердотопливного котла.
Такой налет служит теплоизолятором и снижает КПД твердотопливного котла
Владельцам теплогенераторов с чугунными теплообменниками, не боящимися коррозии, рано вздыхать с облегчением. Их может ожидать другая беда – возможность разрушения чугуна от температурного шока. Представьте, что в частном доме на 20—30 минут отключили электроэнергию и циркуляционный насос, прогоняющий воду через твердотопливный котел, остановился. За это время вода в радиаторах успевает остыть, а в теплообменнике – нагреться (из-за той же инерционности).
Появляется электричество, включается насос и направляет в разогретый котел остывший теплоноситель из закрытой системы отопления. От резкого перепада температур у теплообменника случается температурный шок, чугунная секция дает трещину, на пол бежит вода. Отремонтировать весьма сложно, заменить секцию удается не всегда. Так что и при таком раскладе узел подмеса предотвратит аварию, о чем будет сказано далее.
Аварийные ситуации и их последствия описаны не с целью напугать пользователей твердотопливных котлов или побудить их к покупкам ненужных элементов схем обвязки. Описание основано на практическом опыте, который необходимо учитывать всегда. При правильном подключении теплового агрегата вероятность подобных последствий чрезвычайно низка, почти такая же, как у теплогенераторов на других видах топлива.
Как подключить твердотопливный котел
Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:
Всегда открытый выход смесительного клапана (левый патрубок на схеме) должен быть направлен к насосу и теплогенератору, иначе циркуляции в малом котловом контуре не будет
Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак — он должен подключаться к обратной линии отопительной системы перед насосом (по направлению течения воды).
Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и применяется с любыми котлами на твердом топливе, в том числе — пеллетными. Вы можете найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Способ защиты от выпадения влаги в топке подробно рассматривается на видео:
Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.
Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры. Если вы поставили шаровой кран для отсечения и ремонта деталей группы, снимите со штока рукоятку.
Как работает схема
Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:
Важный нюанс. В паре с 3-ходовым вентилем ставится специальная головка с датчиком и капилляром, рассчитанная на регулирование температуры воды в определенном диапазоне (например, 40…70 или 50…80 градусов). Обычная радиаторная термоголовка не подойдет.
Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:
Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар.
Способ удешевления обвязки
Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:
Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix
Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.
Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.
Вариант обвязки с буферной емкостью
Наличие буферной емкости крайне желательно для работы котла на твердых видах топлива и вот почему. Чтобы агрегат функционировал эффективно и производил тепло с заявленным в паспорте КПД (от 75 до 85% у разных типов), он должен действовать на максимальном режиме. Когда прикрывается воздушная заслонка с целью замедлить горение, в топке наблюдается недостаток кислорода и КПД сжигания дров снижается. При этом возрастают выбросы в атмосферу угарного газа (СО).
Для справки. Именно из-за выбросов в большинстве европейских стран запрещается эксплуатировать твердотопливные котлы без буферной емкости.
С другой стороны, при максимальном горении температура теплоносителя в современных теплогенераторах достигает 85 °С, а одной закладки дров хватает всего часа на 4. Это не устраивает многих владельцев частных домов. Решение проблемы – поставить буферную емкость и включить ее в обвязку ТТ-котла таким образом, чтобы она служила баком-аккумулятором. Схематично это выглядит так:
Измеряя температуру Т1 и Т2, можно настроить послойную загрузку емкости балансировочным вентилем
Когда топка горит вовсю, буферная емкость накапливает тепло (на техническом языке – загружается), а после затухания отдает его в отопительную систему. Для управления температурой теплоносителя, подающегося в радиаторы, с другой стороны от бака-аккумулятора тоже ставится трехходовой смесительный клапан и второй насос. Теперь вовсе не обязательно бегать к котлу каждые 4 часа, ведь после затухания топки обогрев дома какое-то время будет обеспечивать буферная емкость. Как долго – зависит от ее объема и температуры нагрева.
Справка. На основании практического опыта вместительность теплоаккумулятора можно определить так: на частный дом площадью 200 м² понадобится бак объемом не менее 1 м³.
Есть парочка важных нюансов. Чтобы схема обвязки благополучно работала, нужен твердотопливный котел, чьей мощности хватит на одновременное отопление и загрузку буферной емкости. Значит, потребуется мощность в 2 раза выше расчетной. Другой момент – подбор производительности насосов таким образом, чтобы расход в котловом контуре немного превышал количество протекающей воды в контуре отопительном.
Интересный вариант стыковки ТТ-котла с самодельным буферным резервуаром (он же — бойлер косвенного нагрева) без насоса продемонстрирован нашим экспертом в видеосюжете:
Совместное подключение двух котлов
Для повышения комфорта отопления частного дома многие хозяева устанавливают два и более источника тепла, работающие на разных энергоносителях. На данный момент наиболее актуальны сочетания котлов на:
Соответственно, газовый и твердотопливный котел надо подключить таким образом, чтобы второй автоматически замещал первый после сжигания очередной порции дров. Такие же требования выдвигаются и к обвязке электрокотла с дровяным. Это сделать достаточно просто, когда в схеме обвязки участвует буферная емкость, поскольку она одновременно играет роль гидрострелки, что и показано на рисунке.
Подающие линии котлов присоединяются к верхним патрубкам теплоаккумулятора, обратные – к нижним
Совет. Информацию о расчете объема буферного резервуара вы найдете в отдельной публикации.
Как видите, благодаря наличию промежуточного бака-аккумулятора 2 разных котла могут обслуживать сразу несколько распределительных контуров отопления – батареи и теплые полы, и вдобавок загружать бойлер косвенного нагрева. Но теплоаккумулятор с ТТ-котлом ставят далеко не все, поскольку это недешевое удовольствие. На этот случай существует простая схема, причем ее можно смонтировать своими руками:
В схеме учтена особенность электрокотла – встроенный циркуляционный насос всегда работает
Примечание. Схема справедлива как для электрического, так и для газового теплогенератора, работающего вместе с твердотопливным.
Здесь основным источником тепла является дровяной отопитель. После прогорания закладки дров температура воздуха в доме начинает падать, что регистрирует датчик комнатного термостата и тут же включает нагрев электрокотлом. Без новой загрузки дров температура в подающей трубе снижается и накладной механический термостат отключает насос твердотопливного агрегата. Если спустя какое-то время его разжечь, то все произойдет в обратном порядке. Подробно об этом способе совместного подключения рассказано на видео:
Обвязка методом первичных и вторичных колец
Существует еще один способ совместной обвязки твердотопливного котла с электрическим для обеспечения большого числа потребителей. Это метод первичных и вторичных колец циркуляции, который предусматривает гидравлическое разделение потоков, но без использования гидрострелки. Также для надежной работы системы требуется минимум электроники, а контроллер не нужен вообще, невзирая на кажущуюся сложность схемы:
Хитрость в том, что все потребители и котлы подсоединяются к одному первичному кольцу циркуляции как подающим трубопроводом, так и обратным. За счет малого расстояния между подключениями (до 300 мм) перепад давлений выходит минимальным по сравнению с напором насоса главного контура. Благодаря этому движение воды в первичном кольце не зависит от работы насосов колец вторичных. Меняется лишь температура теплоносителя.
Теоретически в главный контур может быть включено сколько угодно источников тепла и вторичных колец. Главное, верно подобрать диаметры труб и производительность насосных агрегатов. Фактическая производительность главного кольцевого насоса должна превышать расход в самом «прожорливом» вторичном контуре.
Чтобы этого добиться, необходимо выполнить гидравлический расчет и только потом удастся верно подобрать насосы, так что без помощи специалистов обычному домовладельцу не обойтись. Кроме того, надо увязать работу твердотопливного и электрического котлов путем установки отключающих термостатов, о чем рассказано в следующем видео:
Заключение
Как вы могли убедиться, правильно сделать обвязку котла на твердом топливе не так уж просто. К вопросу надо отнестись ответственно и перед выполнением работ по монтажу и подключению дополнительно проконсультироваться со специалистом, чья квалификация не вызывает сомнений. Например, с таким, кто дает пояснения в представленных видеороликах.
Как подключить твердотопливный котел отопления своими руками — схемы
Перед покупкой твердотопливного котла нужно хорошо продумать схему всего отопления – оборудование отличается от привычной газовой системы. Обустройство требует учета всех особенностей и нюансов.
Особенности отопления твердотопливным котлом
Монтаж котла на твердом топливе производится в частных домах. Оборудование не требует отдельных разрешений – установка производится собственноручно. Владельцу дома нужно подготовить комнату для топки: отдаленное помещение с хорошей вентиляцией, построенное по всем правилам пожарной безопасности.
Интересно! Согласно СНиП 42-01-2002 котел на твердом топливе, если он мощнее 60 кВт, должен находиться в отдельном обустроенном помещении. При установке системы, вырабатывающей меньше тепла, допускается установка на кухне дома. Единственное – объем помещения не должна быть меньше 15 м3, высота от пола до потолка – 2.5 метра.
Постройка котельной комнаты требует дополнительных вложений, но даже владельцы маломощных котлов решаются ее обустраивать. Виной всему опасность утечки угарного газа и грязь, образующаяся при эксплуатации твердого топлива.
Важно! Если владелец планирует использовать отопительную установку, генерирующую до 150 кВт – допускается установка в любой отдельной комнате (этаж не важен) объемом от 15 м3. Если мощность превышает отметку, то СНиП требует наличие отдельной пристройки или помещения на уровне цоколя. Площадь аналогичная.
Также вводится ряд общих требований, забывать о которых не стоит. Котельная должна:
Основные схемы отопления
Выбор чертежа отопления зависит от числа контуров самого оборудования для отопления, геометрии и площади котельной комнаты, наличия дополнительной техники.
Независимо от подобранной схемы подключения, контур обязательно должен быть правильно собран. Диапазон температуры воды на входе и выходе из системы не должен перескакивать за +20 градусов по Цельсия. Иначе наблюдаются неприятные эффекты: образование конденсата, нарастание ржавчины и др.
Открытая система с естественной циркуляцией
Самый безопасный чертеж подключения – даже при резком скачке температуры или давления авария не ожидается.
Отличия от других схем:
Совет! Рекомендуется добавлять в бачок минеральное масло – слой в несколько сантиметра. Это поможет ограничить приток кислорода и снизить испарение жидкости из носителя.
Закрытая система с естественной циркуляцией
Насоса в этой системе аналогично нет, но отличается бак – он закрытого типа (мембрана). Система отопления в частном доме по схеме нагрева от твердотопливного котла аналогичная, как и в случае с открытым контуром (нужны трубы с увеличенным сечением, монтированным под углом), но некоторые слабости удалось исправить благодаря емкости:
При установке такой разводки придется учесть:
Системы с принудительным движением теплоносителя
Такая схема отопления частного дома с твердотопливным котлом предусматривает только закрытый тип.
Преимущества наличия насоса для циркуляции жидкости:
В контуре наблюдается более высокое давление, потому приходится соблюдать больше мер безопасности.
Установка такой схемы предусматривает функцию перехода на естественную циркуляцию, если оборудование прогона будет неисправно или нет подачи электричества: насос подрубается параллельно – на байпасе с отключающими вентилями.
Обычно насос врезается в трубы на участке обратной подачи возле котла – там пониженная температура относительно других ступеней. Это помогает сэкономить ресурсы и обеспечить большую безопасность. При монтаже на подающую трубу, если вода начнет закипать, пары воспрепятствуют циркуляции, что приведет к аварии.
Со стороны обратной магистрали перед оборудованием находится фильтр.
В больших домах с обильно разветвляющимся трубопроводом не хватает одного насоса. Тогда их монтируют два или больше – отдельный для каждого контура. Лучший вариант разводки при таких обстоятельствах – лучевая или контурная.
Тогда теплоноситель подается от котла каждый по отдельной трубе. Тепло расходится равномерно, вода не остывает, перетекая последовательно по системе.
Подключение твердотопливного котла к системе
Независимо от схемы установки твердотопливных котлов, работы производятся по следующему алгоритму:
Советы и рекомендации по подключению
Между источником тепла и группой безопасности недопустимо наличие запорной арматуры. Это значит, что не только на главной трубе подачи, но и на патрубке, который соединяет ее с остальными, не должно быть ничего.
Другая особенность – закрытые системы с принудительной и естественной циркуляцией требуют монтажа механического регулятора тяги. Это элементарное приспособление, вкручиваемое в верхний патрубок отвода. Цепочкой он соединяется с дверцой поддува. Это устройство контролирует процесс горения. Без него есть риск закипания системы, если жильцы дома на время забудут о котле – огонь не регулируется.
Последнее – циркуляционный насос устанавливается на обратку котла, а не на линию подачи. Об этом сказано много раз в руководствах, но все равно встречаются пользователи, ставящие ЦН на выходе.
Твердотопливные котлы – надежный и дешевый способ обустроить отопление в доме. Они неприхотливы в уходе и просты в обращении.
Схема подключения твердотопливного котла отопления для частного дома
Главные причины, по которым люди, живущие в частном секторе, выбирают отопительную систему для дома на твердом горючем — простота в эксплуатации, экономичность и высокая эффективность. Для того чтобы правильно провести монтаж такого оборудования, необходимо ознакомиться со схемой отопления частного дома с твердотопливным котлом, а также соблюдать рекомендации по установке.
Газовые магистрали и стабильное электроснабжение в России до сих пор есть не в каждом регионе. Кроме того, электроэнергия стоит недешево. За городом нередко происходят сбои в подаче электричества, а возможность воспользоваться газом существует не всегда. Именно поэтому установка твердотопливных котлов отопления в частном доме имеет массу достоинств:
Однако каждая система имеет не только плюсы, но и минусы. К недостаткам такого оборудования относят:
Системы различаются в зависимости от того, на каком теплоносителе они работают. Чаще всего используют следующее топливо:
Также существуют котлы комбинированного типа. Они могут функционировать на двух или более теплоносителях (например, дровяное горючее + газ/дизель, дрова/электричество и т. д. ). Их использование выгодно в таких случаях:
Кроме того, существуют котлы длительного горения. Такое оборудование делится на три разновидности:
В комплект к котлу крайне редко идут автоматика, насос и группа безопасности. Все необходимые элементы владелец приобретает дополнительно, основываясь на особенностях оборудования. Следующий шаг — сделать систему более функциональной. Для этого пригодятся такие приспособления:
Перед тем как подключить твердотопливный котел отопления своими руками, нужно ознакомиться с основными типами разводки. Их существует несколько.
Система открытого типа с естественной циркуляцией — это самая безопасная схема отопления дома твердотопливным котлом. Она имеет следующие особенности:
Открытая система имеет много преимуществ. Можно выделить следующие плюсы такой схемы:
Однако схема также имеет и минусы. Следует обратить внимание на такие отрицательные факторы при ее использовании:
Профессионалы рекомендуют помещать в расширительный бачок 1—2 см слоя минерального масла. Это позволит уменьшить поступление кислорода в устройство, благодаря чему энергоноситель будет испаряться в меньшем количестве.
В этой схеме также нет циркуляционного насоса, однако присутствует другой вид расширительного бака — мембранный (закрытый). Здесь конфигурация аналогична предыдущей системе (трубы большого диаметра, размещенные под небольшим углом), но удастся избежать нескольких минусов, свойственных открытым системам:
Закрытая система с естественной циркуляцией — это отличный вариант. Однако при ее использовании обязательно нужно учитывать следующие детали:
Монтаж твердотопливного котла с насосом может быть проведен только в закрытой системе. Принудительная циркуляция имеет следующие плюсы:
Но при принудительном течении давление будет более высоким, поэтому к группе безопасности предъявляются повышенные требования.
Установка такого контура не исключает возможности перейти на самотекущий режим при неисправности насоса или сбое в энергосистеме. Подсоединение циркулирующего насоса происходит параллельно и с отсекающими вентилями на байпасе.
Обычно насос монтируется в трубопровод в области обратной трубы около котла, так как в этом месте наименьшая температура. Такой подход позволяет сэкономить ресурсы прибора. Кроме того, это наиболее безопасно, поскольку при размещении на подающую трубу пары будут перекрывать циркуляцию, если произойдет закипание жидкости в котле. Перед насосом в области обратной магистрали ставится фильтр.
В разветвленном трубопроводе с большой длиной единственного насоса может быть недостаточно. В такой ситуации монтируют несколько устройств, иногда могут даже ставить по одному на каждый контур (отдельно на теплый пол, ГВС, радиаторы). Теплый пол имеет температуру около 50 градусов, поэтому насос можно установить на входе в контур.
Коллекторная разводка лучше всего подходит для большого частного дома. Энергоноситель перемещается в каждый контур от котла по предназначенной для него трубе. Вода не остывает, теплота будет распределяться равномерно.
Коллектор состоит как минимум из обратной и прямой гребенок. У их торцов размещены необходимые магистрали, к штуцерам параллельно подсоединяются обратные и прямые контурные трубы. На входе в коллектор размещаются предохранитель и манометр. На противоположной стороне на теплую гребенку устанавливают воздухоотвод, а на холодную — кран, предназначенный для слива энергоносителя из оборудования. Чтобы в контурах был различный температурный режим, в трубы ставят краны для регулировки.
Другой вариант, позволяющий настроить разные температурные режимы, — это гидрострелка. Для этого трубу с большим сечением размещают вертикально и соединяют ее с обраткой котла и прямой трубой. К корпусу в различных областях подсоединяют контуры. Чем выше подключение, тем более горячим будет энергоноситель.
В маленьких контурах температурный режим можно настроить другим способом. Нужно соединить торцы гребенок с байпасом. Если открыть вентиль, тогда жидкость из обратки смешается с горячей водой из подающей трубы.
Приборы контроля уровня безопасности нужны для того, чтобы обеспечить защиту трубопровода от последствий проблем с давлением, предотвратить перегрев ТТА-устройства и нормализовать температуру. Также приспособления не позволяют образовываться конденсату. Чаще всего это происходит из-за чрезмерно высокой температурной вилки между обраткой и подачей. Нормальная дельта температур должна быть равна 20 градусам. К категории группы безопасности относятся следующие устройства:
ТТ котлы не являются экологически чистой системой, поэтому для монтажа обязательно потребуется котельная. При установке нужно учитывать перечень правил:
В дымоходной трубе нужно сделать люки для очищения от сажи. Сборник конденсата необходимо установить на стыке с котлом.
Те части металлических труб, которые находятся в холодных зонах, следует защитить с помощью материалов для термоизоляции. Для этого идеально подойдет базальтовая вата.
ТТ котлы отлично подходят для установки в загородном доме. Существует несколько схем отопления. Только владелец сможет решить, какой вариант подходит ему больше всего. Каким бы ни был выбор, полезные рекомендации помогут провести установку максимально эффективно.