Регистры отопления из гладких труб своими руками

Изготовление регистров отопления своими руками

Для системы теплоснабжения крупных помещений нецелесообразно применять обычные фабричные батареи и радиаторы. Они имеют очень небольшую тепловую отдачу и мощность. В качестве альтернативы можно рассматривать регистры отопления.

Отопительные приборы под названием регистры представляют собой несколько складных труб, находящихся параллельно друг к другу и соединённых меж собою перемычками. По трубам перемещается теплоноситель, передавая тепло железным стенкам регистра, которые обогревают воздушное пространство в помещении.

• Преимущества и недостатки приборов
• Особенности конструкции
• Материалы для изготовления
• Расчёт
• Подключение
• Изготовление своими руками

В качестве теплоносителя может быть применена вода или антифриз, устраняющий замерзание труб отключённой системы в прохладное время года. В независимых регистрах отопления с цилиндрическим электронагревателем (ТЭН) теплоносителем может быть и масло, тогда независимый регистр считается наиболее мощным аналогом домашних масляных радиаторов. Они приобрели обширное распространение благодаря несложности конструкции, надёжности и ряду иных преимуществ.

Преимущества и недостатки приборов

Самодельные металлические либо алюминиевые приборы отличаются от обычных радиаторов собственными размерами. Они состоят из некоторых труб, диаметр которых превосходит 32 мм. Для организации циркулирования теплоносителя трубы объединены между собою патрубками.

Чем обусловлена популярность данных устройств теплоснабжения? Прежде всего, перспективой самостоятельного производства. Можно сделать биметаллические приборы, металлические либо с алюминиевых труб.

До того как подсоединить регистры отопления, следует тщательно изучить все их стороны.

Преимущества:

1. Продолжительный срок эксплуатации. Для металлических и алюминиевых модификаций он может достигать 25 лет. При этом возможность поломки будет наименьшей.
2. Значительная теплоотдача. Это обуславливается тем, что мощность приборов превосходит этот параметр у традиционных радиаторов и батарей. Связано с большим размером теплоносителя.
3. Простой монтаж и эксплуатация. Так как верно определить приборы может любой, кто хоть немного знаком с инструкциями организации теплоснабжения, они могут использоваться в зданиях всех видов. Но чаще всего их можно повстречать в системе отопления производственных, управленческих и торговых помещений.

Но, помимо этого, необходимо учитывать возможные минусы, которыми может обладать регистр из металлической гладкой трубы:

1. Большой размер теплоносителя. Это приводит к его стремительному остыванию.
2. Наименьший показатель конвекции воздуха. Уменьшает результативность работы теплоснабжения.
3. Неприглядный внешний вид. Чаще всего это относится к самодельным системам.

Правильно вычисленная теплоотдача отопления непосредственно зависит от конструкции прибора. В настоящее время применяется ряд типов данных устройств теплоснабжения, различающихся не только используемым материалом производства, но и наружным видом.

Особенности конструкции

Отопительные регистры применяются в большей степени в промышленных цехах, технических комнатах, а, кроме того, в квартирах и собственных домах. Регистры распространены во многих помещениях с высокими санитарными требованиями, к примеру, в медицинских организациях и школах.

По типу системы регистры отопления разделяются на разборные и змеевиковые устройства:

1. В секционных регистрах трубы объединяются между собою перемычками наименьшего диаметра — такой вид соединения определён в основном несложностью монтажа. Дистанция меж трубами регистра рассчитывается по формуле D+50 мм, где будет D — диаметр трубы. При соблюдении правила взаимное облучение труб будет сведено к минимуму, как результат — возрастает теплообмен.
2. В регистрах змеевикового вида трубы объединяются с торца, при помощи отвода, диаметр которого равный диаметру труб. Небольшое повышение стоимости продукта при этом возмещается огромной площадью поверхности, и как результат — большей отдачей отопительного устройства. Ко всему прочему змеевиковый регистр обладает меньшим гидравлическим противодействием, чем секционный, что дает возможность использовать в системе отопления менее сильные, но более экономные и дешёвые насосы.

Торцевые заглушки труб могут быть как тонкие, выпуклой формы, так и эллиптические. Такие заглушки рекомендовано использовать в системах с наиболее большим давлением теплоносителя, а, кроме того, в украшающих целях, для того чтобы добавить устройству наиболее интересный внешний вид. При надобности наружный сектор регистра в дополнение снабжается фитингом под клапан дегазации.

Существует ещё одна вариация — независимый регистр с ТЭНом. Оборудование подобного типа не требует подсоединения к системе отопления, так как теплоноситель разогревается электричеством, при помощи интегрированного ТЭНа. Во время проектирования подобных регистров мощность ТЭНа выбирается соответственно участка плоскости устройства: перегревание может спровоцировать излишнее увеличение и вытекание теплоносителя через аварийный клапан. При малой мощности ТЭНа эффективность устройства будет ниже его возможных возможностей.

Наружный сегмент независимого регистра в неотъемлемом порядке снабжается фитингом, который первоначально применяется для заливки теплоносителя внутрь, а потом используется для подсоединения аварийного клапана или расширительного бака — и в таком случае применяется для компенсации расширения теплоносителя при согревании.

Материалы для изготовления

В качестве использованных материалов для производства регистров применяются трубы ВГП и электросварные трубы из стали (по ГОСТу 10704−91 и другие). Сплав обладает абсолютно всеми данными, нужными для отопительных устройств: устойчивость к большим температурам и давлению, наименьшее тепловое увеличение (в установленном спектре температур), значительная теплопроводимость, ударостойкость (что важно при применении в производственных помещениях), продолжительный период эксплуатации в отопительных системах.

Для того чтобы удостовериться в качестве сварки и надёжности швов, отделанные регистры отопления подвергаются прессовке и гидравлическим испытаниям. Указатель заполняется жидкостью, достигается излишнее давление, как правило, 1.6 МПа. В случае если при этом обнаруживают течь, жидкость объединяется, производится заваривание обнаруженных отверстий, после чего процесс повторяется.

Расчёт

Существуют методы вычисления характеристик отопительных приборов. Они отличаются верностью вычислений. Однако для организации теплоснабжения с поддержкой металлических либо алюминиевых регистров отопления рекомендовано обратиться к услугам специалистов. Другой вариант — пользоваться специальным программным обеспечением.

Однако в отдельных случаях необходимо верно продумать отопительный прибор самостоятельно. Для этого можно пользоваться простой схемой. Предварительно следует знать следующие характеристики:

1. Общая область обогреваемого здания.
2. Коэффициент теплоотдачи использованного материала изготовления регистра.
3. Диаметр труб, применяемых для изготовления

Зная характеристики, можно рассчитать мощность устройства.

Расчёт регистров из гладких труб, их количества и параметров, требуемых для подогрева того либо другого здания можно осуществить только приблизительно с существенной долей погрешности. Это объясняется большим количеством условий, от которых зависит температура в помещении, таких как: толщина стенок, свойство теплоизоляции помещения, количество и площадь проёмов (а, кроме того, общая площадь щелей в них), интенсивность проветривания, температура внешнего воздуха, скорость ветра.

Поэтому число частей в регистрах и число самих отопительных приборов правильнее планировать «с запасом», а распоряжаться температурой в комнате можно меняя режимы работы отопительного котла. Тем не менее имеется неофициальный стандарт: для обогрева 1 кв. метра здания с высотой потолков 3 метра нужен 1 метр трубы диаметром 60 мм.

Подключение

Подключение устройств в отопительную систему может быть реализовано с помощью сварки, резьбовых и фланцевых соединений — подбор того либо другого вида соединения зависит от полезных особенностей отопительной системы. В случае если устройство состоит из значительного числа частей и труб большего диаметра, имеет значение применять подставки и крепления, поддерживающие регистр не только лишь внизу, но и в середине, для того чтобы разделить вес и не формировать чрезмерную нагрузку на нижний сектор. Обратите внимание, для наибольшей производительности регистр предпочтительно устанавливать ближе к полу.

Изготовление своими руками

Одним из преимуществ использования регистров в отопительных системах считается вероятность их независимого производства. Для этого чаще всего используют металлические трубы круглого сечения. Невзирая на то, что коэффициент теплоотдачи регистра отопления в этом случае не будет безупречным — ход производства не потребует специальных навыков.

Для самостоятельного изготовления этого отопительного элемента понадобится труба диаметр от 40 до 70 мм. Наибольшее значение сечения приведет к значительным потерям тепла при циркулировании теплоносителя.

Сделать своими руками отопительный прибор можно по последующей схеме проведения работ:

1. Вычисление оптимальных характеристик отопительного устройства — диаметра трубы, общей протяжённости секции.
2. Формирование чертежа для вычисления оптимального числа использованного материала.
3. Осуществление работ по производству отопительного регистра.
4. Контроль конструкции на герметичность.

Для исполнения поставленной задачи понадобится стальная труба, специализированная для формирования главных регистров и магистраль наименьшего диаметра. С ее помощью отопительные приборы будут объединены друг с другом и системой обогрева. Кроме того, потребуются специальные торцевые заглушки на трубы.

На первом этапе следует с помощью болгарки подрезать трубы до необходимой длины. Применять сварочный аппарат для этого не рекомендовано, так как в торцах отопительного регистра из выпуклой трубы сформируется наплав.

Потом производятся отверстия для подсоединения патрубков. Сварным аппаратом привариваются патрубки и устанавливаются торцевые заглушки. Для обеспечения безопасной работы следует определить воздухоотводчик и спускной клапан. Они устанавливаются в верхней части системы, но в обратной стороне относительно места подсоединения к отоплению.

В отдельных случаях производится усовершенствование традиционной схемы стального или биметаллического регистра. Она состоит в установке электрического ТЭНа. Самодельный отопительный прибор будет производить тепло с помощью ТЭНа. Но для этого необходимо при монтаже определить запорную арматуру, чтобы теплоноситель мог циркулировать только лишь внутри отопительного устройства. Так можно сделать хороший источник тепла.

Правильная установка отопительных приборов может быть осуществлена 2-мя способами — на резьбовых соединениях или с помощью сварного аппарата. Все зависит от единой массы конструкции, её размеров и характеристик системы теплоснабжения. В целом эксперты советуют руководствоваться теми же инструкциями, что и при установке радиаторов.

Отопительный регистр из гладких труб

Системы отопления могут иметь в своем составе так называемые регистры – приборы, конструкция которых предполагает наличие гладких горизонтальных труб, параллельных друг другу. Они не снискали популярность у хозяев частных домов, что имеет под собой вполне объективные причины. Построенные с помощью данного вида регистров системы отопления потребляют значительные объемы теплоносителя, что заставляет тратить больше энергии на нагрев по сравнению со стандартными радиаторами.

Применение

Большей своей частью регистры находят применение на различных производствах. Серьезные размеры и ощутимый расход теплоносителя – все это подходит для отопления цехов, складов и других помещений, имеющих большую площадь.

Отопительные регистры – оптимальный КПД при условии их эксплуатации в промышленных зданиях. Обычные радиаторы проигрывают на фоне таких приборов отопления, так как у них лучшая теплоотдача и гидравлика. При этом себестоимость их изготовления относительно низкая и они дешевы в эксплуатации, что позволяет организовывать выгодные с точки зрения экономии системы отопления.

Регистры этого вида рекомендуется устанавливать в помещениях, в отношении которых действуют жесткие нормы санитарной безопасности, например, к ним относят детские сады. Такие приборы просты в плане поддержания чистоты, так как они без значительных усилий очищаются от различного вида загрязнений.

В то же время отопительные регистры нельзя признать экономичными. Это обусловливается потреблением существенных объемов теплоносителя для поддержания их функциональности, что заставляет тратить много энергии.

Применение на основе стальных труб возможно в отопительных системах, характеризуемых как однотрубные или двухтрубные, вне зависимости от вида циркуляции теплоносителя: принудительная или самотечная.

Технические характеристики

1. Величина рабочего давления – 10 атмосфер.
2. Теплоотдача – от 500 до 600 Вт/метр.
3. Возможность использование теплоносителя в виде воды или пара.
4. Соединение посредством сварки или при помощи резьбы.

Разновидности регистров отопления

Существует 3 вида рассматриваемых регистров:

1. Секционные в виде буквы «П».
2. Змеевиковые, форма которых S-образная.
3. Смешанные.

На изготовление идут трубы из стали или нержавейки, диаметр которых составляет от 25 до 200 мм. Помещения на производстве, имеющие административное или хозяйственное назначение, отапливаются за счет применения труб диаметром от 25 до 100 мм. Что касается регистров большего диаметра, достигающего 200 мм, то они устанавливаются в цехах на производстве и на спортивных объектах, отличающихся масштабностью, например, это могут быть бассейны.

Применительно к частным домовладениям их установка существенно снижает эффективность отопления.

При сборке регистров может быть использовано практически любое количество секций, что обусловливается лишь площадью помещения и требуемой величиной теплоотдачи.

При соединении секционных регистров используют перемычки, имеющие меньший диаметр по сравнению с трубами, которые являются частью рассматриваемого вида приборов. Для расчета оптимального расстояния между трубами отопления используют формулу D+50 мм, где под D следует понимать диаметр трубы. Соблюдение рассчитываемого таким образом расстояния позволяет минимизировать инфракрасное облучение труб по отношению друг к другу, что обеспечивает увеличение теплоотдачи.

Соединение змеевиковых возможно за счет отводов, диаметр которых идентичен диаметру труб. Они устанавливаются с торцов подсоединяемого прибора. Из-за этого способа подсоединения возрастает стоимость подключения регистров, но не значительно. В данном случае рост затрат компенсируется увеличением эффективности работы, что обеспечивает большая площадь рабочей поверхности. Также змеевиковый регистр отличается таким положительным моментом, как меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с тем, которое присутствует у секционного варианта подобного прибора отопления. Это позволяет использовать циркуляционные насосы, отличающиеся меньшей мощностью и более низкой ценой.

Устанавливаемые на трубах торцевые заглушки отличаются вариативностью формы: плоские, круглые и эллиптические. Заглушки, имеющие эллиптическую форму, применяют в системах, где теплоноситель подается под высоким давлением. Также их используют для придания определенной привлекательности приборам отопления. Если существует потребность, то возможно оснащение верхнего сегмента регистра фитингом, предназначенным для установки клапана дегазации.

Вариативность исполнения регистров отопления на этом не заканчивается, например, существуют приборы данного типа, которые дополняются ТЭНом. В результате получается устройство, не требующее подключения к системе отопления, так как подогрев теплоносителя происходит за счет встроенного электроприбора в виде ТЭНа.

В процессе проектирования таких устройств определенным способом рассчитывается мощность ТЭНов, которая зависит от того, насколько велика площадь поверхности прибора. Если регистр будет перегреваться, то это приведет к излишней активности процесса расширения и теплоноситель вытечет через аварийный клапан. В противном случае, то есть при недостатке мощности, эффективность ТЭНа сведется к минимуму.

Автономный регистр должен оснащаться фитингом, устанавливаемым в верхнем сегменте этого прибора отопления. Он используется для заливки теплоносителя перед запуском в работу и для установки аварийного клапана, который может быть дополнен расширительным бачком, что связано с необходимостью компенсировать расширение теплоносителя.

Как рассчитать нужное количество секций регистра

Поперечное сечение труб регистра – это параметр, влияющий на эффективность обогрева того или иного помещения. Чем больше, тем выше результат обогрева. Преимущественно применяют змеевиковые и секционные регистры, состоящие из 2–4 секций. Это оптимальный размер, а само изделие имеет небольшой вес, что важно в плане монтажа.

Секции должны отстоять друг от друга на расстоянии 50 мм плюс диаметр трубы. Соблюдение такого правила исключает факт взаимного нагрева секций, увеличивая тем самым теплоотдачу.

Для расчета необходимого количества секций регистров достаточно обратиться к СНиП, где описаны соответствия 1 метра трубы того или иного диаметра обогреву конкретной площади:

• 25 мм – 0,15 м 2 ;
• 75 мм – 0,37 м 2 ;
• 160 мм – 0,77 м 2 .

Приведенные соотношения верны лишь для секции на входе в регистр. В связи с остыванием теплоносителя по мере продвижения по прибору расчет последующих секций предполагает увеличение значения площади на 0,9.

Для облегчения понимания необходимого количества секций можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которых в интернете много. Но следует иметь в виду, что не все отличаются корректностью работы, поэтому сначала необходимо их протестировать по формуле, приведенной выше.

Для более точного расчета рекомендуется использовать формулу:

Q=P*D*L*K*Δt, где

Q – удельная тепловая мощность, Вт,
P – число π = 3,14,
D – диаметр трубы, м,
L – длина одной секции, м,
К – коэффициент теплопроводности металла 11,63 Вт/м²*С,
Δt – разница температур между теплоносителем и воздухом в помещении.

Это выражение в приведенном виде также верно только для первой секции регистра или первого витка змеевика. Для последующих участков его надо умножать на коэффициент 0,9.

Советы

Перед тем, как приступить к изготовлению регистров, стоит озаботиться приобретением соответствующих материалов. Вам понадобятся трубы того или иного диаметра и какой-то длины. Здесь не приводятся точные цифры, так как прибор рассматриваемого вида можно собрать из любых труб без акцентирования внимания на их диаметре и толщине. Более важно – обеспечить оптимальный теплообмен, что подразумевает проведение вычислений относительно требуемой площади поверхности регистра.

Для этого потребуется определить наружную площадь всей системы. Затем полученное значение умножается на 330 Вт. Использование этого метода основано на утверждении, что 1 м 2 отдает 330 Вт теплоты, если температура носителя составляет 60 °C, а воздуха внутри обогреваемого помещения – 18 °C.

Для людей, владеющих сварочным делом, собрать конструкцию не составит труда. Надо будет заготовить трубы и нарезать их на секции, а также позаботиться о заглушках, для изготовления которых потребуется стальной лист. Сборка регистра не предполагает наличие жестко заданного порядка действий. По окончании сварочных работ необходимо убедиться в герметичности созданной конструкции. В остальном можно дать следующие советы:

• следует подбирать трубы с оптимальной толщиной стенки, так как слишком тонкие достаточно быстро остывают, а толстые – долго прогреваются;
• верхнюю секцию надо дополнять краном Маевского, с помощью которого обеспечивается спуск воздуха;
• сборка регистра в виде змеевика предполагает использование трубогиба, если такой возможности нет, поворотные участки могут собираться из готовых колен;
• вход теплоносителя необходимо оснащать краном, а выход – вентилем;
• монтаж регистра должен производиться с небольшим уклоном в ту сторону, где находится подающий патрубок, что обеспечивает занимание краном Маевского наиболее высокой позиции.

Как улучшить теплоотдачу регистров

Эффективность регистров зависит от площади теплоотдающей поверхности, которая относительно мала у этих приборов. В связи с чем для улучшения теплоотдачи желательно увеличить упомянутую площадь, что можно достичь за счет приваривания металлических пластин. Такие элементы устанавливают вертикально, обеспечивая своеобразную ребристость труб.

Также доступно создание чего-то подобного конвекторному отоплению. Такое возможно, если наварить не металлические пластины, а профильные трубы, которые монтируются на переднюю часть прибора в вертикальном положении. В результате холодный воздух будет заходить снизу в эти трубы, нагреваться и выходить через их верхнюю часть.

Стоимость регистров из труб

Указать точную цену регистров из гладких труб практически невозможно, так как на ее формирование влияет много факторов. Например, здесь надо упомянуть индивидуальность исполнения, требуемые габариты, условия поставки и т. д.

Вывод

Гладкотрубные регистры до сих пор находят свое применение, которое в большей мере оправданно в условиях производства. Что касается частных домов, то не стоит использовать для их обогрева системы, собранные с помощью регистров данного вида. Это приведет к значительному росту объема нагреваемой воды, что увеличит расход энергоносителей, а это не выгодно.

Схемы обвязки твердотопливный котел + теплоаккумулятор + резервный котел

Ссылки на смежные статьи

Статья является продолжением цикла о твердотопливных котельных, предыдущие статьи:

В статье затронуты вопросы автоматизации, в частности понятия: релейная логика, управление при помощи термостатов, термин «запрос тепла». Ссылка на отдельный цикл статей, посвященный автоматизации.

Подключение котла к буферной емкости

Принудительная циркуляция

Теплоаккумулятор (ТА) относительно твердотопливного (ТТ) котла является обычным высокотемпературным потребителем, схема обвязки не отличается от схемы подключения котла к простейшей системе отопления.

Основные нюансы, которые нужно учитывать

1. Защита от конденсата строго необходима. Большую часть времени обратный теплоноситель, поступающий из ТА, будет холодным.

2. Насос ТТ котла подключается к сети через ИБП, для обеспечения теплосъема в случае отключения электроэнергии.

3. Насос ТТ котла необходимо отключать при завершении процесса топки. Нагретый ТА является источником тепла, а остывающий котел потребителем. Воздух из помещения котельной, двигающийся за счёт тяги дымохода, омывает стенки теплообменника и уносит тепло в атмосферу. В съеме тепла также участвуют трубопроводы без теплоизоляции, арматура и корпус котла.

Установленный антиконденсационный трехходовой клапан перекроет поток теплоносителя из ТА примерно на 55°С, предотвратив полное остывание ТА в случае постоянно работающего насоса.

Обвязка ТТ котла и буферной емкости. Принудительная циркуляция

Включение насоса загрузки теплоаккумулятора в автоматическом режиме возможно несколькими способами:

А. Дифференциальный термостат – два датчика температуры (подающая линия котла и нижний патрубок теплоаккумулятора). Насос включается, если температура теплоносителя на подаче котла выше, чем температура теплоносителя в нижней части ТА. Насос выключается, если температура на подаче котла равна или ниже чем температура на выходе из ТА.

Б. Термостат, установленный на дымоходе – фиксирует факт процесса горения. Подходят термостаты для духовых шкафов – имеется выносной датчик и подходящий диапазон регулирования. Настройка производится при пусконаладке котельной, значение температуры выставляется от 50 до 100С. Выставленные высокие значения на термостате могут привести к закипанию котла в начале и к преждевременному выключению насоса в конце топки. Сам термостат размещается на стене поблизости от дымохода в монтажной распределительной коробке из магазина электротоваров.

Часто можно встретить самый очевидный, на первый взгляд, способ — питание насоса заводят через термостат, установленный на подающем трубопроводе котла и задают порог включения 50-60°С.

У такого решения есть недостатки.

Во-первых: Если термостат накладной (монтаж на участке трубопровода) то необходимо устанавливать его как можно ближе к котлу. При растопке котла насос выключен, циркуляции нет, термостат будет снимать температуру с холодного трубопровода, даже если в котле вода уже кипит. В случае если установить термостат максимально близко к подающему патрубку котла, всё равно будет погрешность измерения – котел кипит, а термостат «видит» температуру в районе 60-80°С.

Во-вторых: если термостат включается при заданной температуре 60С, то выключится он при температуре меньше заданной (на величину гистерезиса, например 60-5 = 55°С) – т.е. когда теплоноситель остынет. Применительно к работе на теплоаккумулятор такой подход недопустим.

Естественная циркуляция

Простая схема, лишенная основного недостатка схемы с принудительной циркуляцией – энергозависимого насоса. Возможность применения в основном зависит от компоновки оборудования в помещении котельной.

Обвязка ТТ котла и буферной емкости. Естественная циркуляция в системе закрытого типа.

Теплоаккумулятор лучше подбирать небольшого диаметра – он будет выше. Теплоноситель в котле всегда будет близок к точке кипения, но если всё смонтировано правильно – до кипения не дойдет. Защита от конденсата не требуется. Длина горизонтальных участков будет небольшая, уклоны трубопроводов можно не соблюдать, достаточно ограничиться разгонной магистралью и подобрать правильный диаметр трубопровода.

Можно также предусмотреть ответвления для возможности монтажа параллельной линии принудительной циркуляции – необходимо смонтировать тройники с заглушками согласно схеме и обратный клапан лепесткового типа – с минимальным гидравлическим сопротивлением.

Комбинированная обвязка ТТ котла и буферной емкости.

Данная схема позволит обойтись без ИБП для защиты от перегрева. В случае отключения электричества съем тепла с котла будет обеспечен за счёт естественной циркуляции.

Подключение потребителей к буферной емкости

Для буферной емкости источником тепла является ТТ котел. Для системы отопления источником тепла является буферная емкость и параллельно подключенные другие источники тепла – электрокотел, газовый котел и т.д.

Подключение потребителей к буферной емкости выполняется по тем же правилам что и подключение к гидрострелке или к напольному котлу – т.е. к источнику с низким гидравлическим сопротивлением.

Первая схема будет рассмотрена подробно, остальные – только изменения относительно предыдущей.

Схема 1

• Твердотопливный котел в паре с теплоаккумулятором
• Электрокотел (простейший: теплообменник + блок управления).
• Система отопления радиаторная
• Система отопления внутрипольная, насосно-смесительный узел на базе двухходового термостатического клапана, монтаж на коллекторе ТП.
• Бойлер косвенного нагрева без возможности установки ТЭНа.

Алгоритм работы котельной:

Насос твердотопливного котла включается автоматически при розжиге дров в котле и выключается при их прогорании.

Формируется три запроса тепла от трех различных потребителей – радиаторная система отопления (р-р, комнатный термостат), внутрипольная система отопления (ТП, комнатный термостат, или контроллер ТП) и бойлер ГВС (диф.термостат).

По запросу тепла от р-р или ТП системы отопления в работу включается циркуляционный насос Ноп, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя в системе радиаторного отопления и необходимую разницу давлений в точках подключения НСУ теплого пола. (При выключенном Ноп большинство коллекторных НСУ для теплого пола работать не будут).

При запросе тепла от р-р системы открывается кран с электроприводом, при отсутствии запроса кран закрыт. Установленные на радиаторах термоголовки ограничивают максимальную температуру воздуха во всех помещениях.

При запросе тепла от системы ТП включается насос в составе смесительного узла, при отсутствии запроса тепла насос выключен.

Если температура в ТА выше заданной «рабочей», забор тепла производится из ТА. Если буферная емкость остыла, трехходовой клапан с электроприводом переключает поток теплоносителя на электрокотел. Электрокотел включается только при наличии запроса тепла. При этом если запрос тепла идет от системы отопления он включается на заданную на котле температуру теплоносителя, если от бойлера ГВС — на максимальную температуру теплоносителя.

Бойлер при нагретом ТА. Насос загрузки бойлера включится только в том случае если температура в ТА выше температуры в бойлере на заданную дельту + есть запрос тепла от бойлера. Насос загрузки бойлера выключится в случае, если температуры в бойлере и ТА сравняются либо бойлер нагреется до заданной температуры.

Бойлер при остывшем ТА. При наличии запроса тепла включаются насос загрузки бойлера и электрокотел. Насос и электрокотел выключаются при достижении заданной температуры бойлера.

Итого, работа всего оборудования производится в автоматическом режиме, а именно:

• При розжиге дров в ТТ-котле происходит запуск насоса загрузки ТА, и его остановка при прогорании дров
• Переключение источников тепла автоматическое (по температуре в ТА), включение их в работу автоматическое (по запросу тепла)
• Включение потребителей в работу автоматическое, по запросу тепла
• Есть возможность задавать приоритет бойлера гвс, приоритет системы отопления, работу без приоритета.
• Удобный мониторинг параметров котельной и статуса работы отдельного оборудования.

Автоматизация такой котельной может быть реализована без применения сложных контроллеров, только термостаты и релейная логика.

Один из минусов данной тепловой схемы – сложная автоматизация системы отопления – для запуска только теплых полов необходимо включить циркуляционный насос р-р отопления, а радиаторное отопление выключить при помощи крана с электроприводом.

Этой проблемы можно избежать, изначально применив для обвязки коллектора теплого пола насосно-смесительную группу на базе трехходового клапана, подключенную параллельно насосной группе радиаторного отопления.

Наличие бойлера ГВС также усложняет процесс автоматизации. Нагрев бойлера от ТА фактически происходит только во время топки ТТ-котла. Даже полностью нагретый ТА 1000л не нагреет бойлер 200л до минимально необходимой температуры 55С. Температуры в двух баках быстро уравниваются и нагрев прекращается. Завершает задачу по нагреву уже электрокотел.

Схема 2

Дорабатываем схему №1 – все потребители снабжаются отдельными насосными группами – прямыми или смесительными, не зависящими друг от друга.

Схема легко поддается автоматизации – по запросу от определенного потребителя включается определенная насосная группа. Источники тепла также переключаются автоматически – по датчику температуры в верхней части буферной емкости.

Для автоматизации можно применить контроллер Tech i-2 или i-3 — они обладают большой гибкостью в настройках и имеют почти все необходимые алгоритмы для управления подобными котельными. Потребуется небольшая корректировка работы оборудования при помощи релейной логики, но это мелочи по сравнению со сборкой полноценного щита управления. Огромным плюсом применения контроллеров является возможность удаленной диспетчеризации.

Схема 3

Из всех представленных эта схема наиболее простая в реализации. Подходит для небольших систем отопления.

Схема без бойлера ГВС, поэтому автоматизировать работу оборудования можно при помощи трех простых термостатов и одного промежуточного реле.

Вместо трехходового переключающего клапана поток теплоносителя направляем при помощи включения определенного циркуляционного насоса. По цене ещё один насос с обвязкой получается не дороже трехходового клапана с приводом. Также мы получаем простую в понимании схему и взаимозаменяемые насосы в случае выхода из строя одного из них.

Для ТТ-котла применена комбинированная обвязка – возможна естественная и принудительная циркуляция, таким образом можно обойтись без установки ИБП.

Схема 4

Упростим схему 3 и избавимся от всего лишнего.

ТТ-котел неплохо работает в связке с ТА на естественной циркуляции, если соблюдены все условия.

Электрокотел после ТА можно включить последовательно в подающий магистральный трубопровод С.О. – согласно схеме. Нагрев ТА электрокотлом исключен алгоритмом трехходового клапана, который работает в двух режимах:

1. Если ТА остыл, клапан полностью закрыт, поток движется по пути В-АВ и нагрев теплоносителя производит электрокотел. Электрокотел включается по двум условиям: ТА остыл + есть запрос тепла от системы отопления.
2. Если в ТА рабочая температура теплоносителя, трехходовой клапан поддерживает необходимую температуру теплоносителя в системе отопления по температурному графику.

Минус такой схемы – для озвученного выше алгоритма необходим контроллер для управления трехходовым клапаном. Потребитель или потребители после трехходового клапана должны работать на одном температурном графике, например, только теплые полы, в противном случае готовых решений среди имеющихся на рынке контроллеров для трехходового клапана не найти – придется писать программу самостоятельно, а это не каждому под силу.

Схема 5

Гидрострелка применяется, если один из источников – котел с высоким гидравлическим сопротивлением, например настенный газовый, или современный настенный электрический с встроенной гидравлической группой. В таких котлах уже есть насос и не всегда система отопления соответствует параметрам этого насоса.

Схема 6

В завершение, идеальная, на мой взгляд, схема — максимально гибкая и простая в автоматизации — достаточно собрать шкаф управления на релейной логике, без применения контроллера.

Схема 6. ТТ, электрокотел, кольцо, р-р, ТА+ТП, бойлер

Два источника – ТТ-котел и электрокотел, три потребителя – радиаторы, теплоаккумулятор и бойлер ГВС.

К теплоаккумулятору подключен только теплый пол, остальные потребители высокотемпературные и работают напрямую от котлов.

Вместо классической гидрострелки в схеме применен принцип первичных и вторичных циркуляционных колец. Такой вариант удобен при компоновке крупногабаритного оборудования, расставленного по разным углам небольшого помещения котельной. Гидрострелка обычно диктует «линейное» расположение оборудования, и плохо подходит для тесных помещений.

Алгоритм работы:

• При растопке ТТ котла нагревается бойлер (по запросу тепла), после выключения насоса загрузки бойлера включаются насосы радиаторного отопления (если есть запрос тепла) и насос загрузки ТА(до окончания процесса топки).
• При остывшем ТТ котле система находится в режиме ожидания. При появлении запроса тепла от радиаторного отопления или бойлера включается соответствующий насос и электрокотел.
• При запросе от системы теплый пол электрокотел и насос загрузки ТА включается только при отсутствии рабочей температуры в ТА.
• Во время действия ночного тарифа электрокотел включается на загрузку ТА до достижения максимальной температуры в ТА. При желании пользователь отключает алгоритм нагрева по ночному тарифу.
• Насос системы внутрипольного отопления (после ТА) включается только по запросу тепла.
• Система защиты от перегрева включает все насосы до устранения высокой температуры.

Схему можно улучшить доработкой насосных групп радиаторного и внутрипольного отопления до полноценных смесительных с погодозависимым управлением.

Обвязка твердотопливного котла: правильная схема с бойлером и с теплоаккумулятором

В холодное время года никак не обойтись без отопления. В домах, где отсутствует централизованное теплоснабжение, применяются различные котлы. Отопительные приборы могут работать на газе, твердом топливе и за счет электричества.

Оборудование, работающее на твердом топливе, имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами, например, электрическими приборами. При обвязке твердотопливного котла отопления (ТТКО) оснащение предохранительной арматурой и циркуляционными насосами не является обязательным.

Особенности работы твердотопливного котла

Как и любое другое оборудование, данный вид нагревателя имеет свои плюсы и минусы.

1. Не требуют подключения к сети электроснабжения, то есть считаются автономными системами.
2. Доступная цена оборудования.

Принимая во внимание низкую стоимость топлива, использование данного вида котлов считается экономически обоснованным.

К минусам можно отнести следующие:

1. Требуется противопожарная защита прилегающих к агрегату поверхностей.
2. Управление процессом горения довольно сложное.
3. Отсутствие автоматической подачи топлива, хотя при желании этот вопрос можно решить.
4. Желательно обеспечение низкой влажности в помещении, где хранится твердое топливо.

Принцип работы ТТКО прост: при сгорании в топке дрова или другое сырье выделяют некоторое количество тепла, которое, в свою очередь, нагревает воду, циркулирующую в трубопроводах. Образующиеся при этом продукты горения, удаляются из оборудования через специальные устройства: газы — через дымоход, минеральная часть (зола и сажа) — через зольник и сажесборник.

Назначение обвязки

Для ТТК, как и для других типов оборудования, важно правильно объединить в единую систему все компоненты и подключить периферию.

Обвязка ТТКО выполняет следующие функции:

1. Снижение негативного воздействия на окружающих при возникновении любой аварийной ситуации.
2. Равномерное распределение выделяемого тепла по всему контуру системы отопления.
3. Сведение фактора периодичности в работе ТТКО, связанной с неравномерностью горения топлива.

Все перечисленные моменты приводят к увеличению безопасности и эффективности работы котла.

Из каких элементов состоит обвязка

Для всех отапливаемых строений единой схемы подключения и комплектации оборудования попросту не существует. Поэтому перед началом монтажа отопления в доме выполняется индивидуальный проект.

Перечень обязательных элементов, которые должны присутствовать в обвязке:

1. Котел.
2. Радиаторы или батареи.
3. Расширительный бачок.
4. Трубы (чугун, медь, сталь, полипропилен).
5. Фитинги и арматура (в том числе краны Маевского и манометры).
6. Циркуляционный насос (если принудительное движение теплоносителя).
7. Обводные линии.
8. Термостат.

Правила обвязки котла

Для эффективной и надежной работы системы отопления в целом, следует правильно обвязывать ТТКО.

Необходимо учитывать несколько важных пунктов:

1. Во избежание образования конденсата следует обеспечить разницу температур между подачей и обраткой не более 20 °С.
2. Установка манометров позволит контролировать давление в пределах, указанных в инструкциях к оборудованию и нормативных документах.
3. Для обеспечения максимальной эффективности следует обеспечить герметичность соединений.
4. В элементах обвязки не допускается использование горючих материалов.
5. Для того, чтобы избежать образования накипи и засорения трубопроводов, приводящего к выходу из строя оборудования, необходимо следить за чистотой теплоносителя.
6. Если строение выше одного этажа, следует использовать принудительную циркуляцию теплоносителя.

Типовые схемы обвязки

Для правильной обвязки отопления необходимо разработать индивидуальный проект, поскольку каждое жилое помещение и котельная индивидуальны, хотя имеют ряд схожих черт. Такие проекты основываются на типовых схемах, отражающих общие для всех, принципиальные позиции монтажа систем в различных условиях.

Система открытого типа с естественной циркуляцией

Такая схема, по-другому гравитационная, является наиболее распространенной. Имеет свои преимущества и недостатки.

1. Эффективная работа.
2. Простота монтажа.
3. Относительно низкая стоимость.
4. Высокая безопасность.
5. Автономность.

Так как вода при нагревании имеет свойство расширяться, при гравитационной схеме обязательна установка расширительного бака, собирающего излишки теплоносителя.

1. Сложность в управлении.
2. Необходимость в постоянном контроле системы.
3. Повышенный расход топлива.

В открытой системе ввод обратки в котел должен быть ниже радиаторов минимум на 0,5 метра.

Закрытая система с естественным движением теплоносителя

В отличие от открытой, здесь необходимо установить мембранный бак на обратном трубопроводе. Для эффективного функционирования его размер должен превышать на 10 % объем теплоносителя в целом по системе.

Для возможности сброса излишнего давления из трубопроводов (более 2 атм.) следует установить предохранительный клапан, подключив его к канализации.

Система с принудительной циркуляцией

Система с принудительной циркуляцией отличается тем, что имеет в своем составе насос. Это обеспечивает равномерность температуры на всех участках. Кроме того, применение циркуляционного оборудования позволяет минимизировать уклоны трубопроводов.

Для сохранения работоспособности отопления в случаях посадки напряжения или поломки насосов необходимо предусматривать обводные линии в обход оборудования. Циркуляционный насос устанавливается на обратке из соображений безопасности, а также повышения степени надежности и долговечности работы.

Схема с буферной емкостью

Схема обвязки твердотопливного котла отопления с теплоаккумулятором применяется для поддержания постоянной температуры в системе (ТТК плохо управляются, требуя неустанного контроля за количеством топлива и тягой) и во избежание закипания рабочей жидкости.

Теплоаккумулятор представляет собой герметично выполненный бак, установленный между котлом и потребителем. Принцип работы устройства заключается в том, чтобы аккумулировать избыток тепла в собственном объеме, отдавая его в систему при необходимости.

Температура теплоносителя регулируется посредством узла смешения, представляющего собой трехходовой клапан с датчиком температуры.

Обвязка с трехходовым клапаном

Для дополнительной защиты отопительного котла от перегрева предусматривается контур для аварийной подачи холодной воды в теплообменник либо в установленный внутри оборудования специальный змеевик.

Работа данного узла осуществляется благодаря оборудованию трехходовым вентилем и датчиком температуры внутри теплообменного аппарата. Сброс нагретой воды происходит в канализацию.

С установкой бойлера косвенного нагрева

Обвязка твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева подходит для любой схемы подключения. Бойлер служит для нагрева холодной воды в целях горячего водоснабжения.

Подключение водонагревателя к системе происходит параллельно со всеми приборами, использующими горячую воду. Здесь важно помнить, что для увеличения эффективности его работы, следует предусмотреть трехходовой кран, перекрывающий отвод воды из агрегата, если та еще не нагрелась.

Коллекторная схема

Коллекторы служат для одновременного параллельного подключения нескольких веток отопления. Например, при подсоединении к одному агрегату теплого пола, радиаторов отопления на нескольких этажах (для каждого отдельная ветка) и т. д.

Несмотря на очевидное усложнение, использование коллекторов (гребенок) открывает широкие возможности для регулировки системы, повышения эффективности и надежности.

Для чего нужны аварийные и регулировочные системы

Обезопасить систему отопления позволяет включение в схему аварийных и регулировочных узлов.

1. Защита от повышенного давления.
2. Терморегуляция.
3. Защита оборудования от излишков тепла.
4. Предотвращение образования конденсата.

Как подключаются

Для того, чтобы узлы качественно выполняли свое назначение, следует их правильно установить.

В аварийный узел входят:

1. Предохранительный клапан. Применяется для сброса избыточного давления. Устанавливается на выпуске подачи из котла.
2. Теплообменник. Используется для предотвращения перегрева котла. Устанавливается либо в конструкцию котла производителем, либо на трубе подачи горячей воды.
3. Байпас. Служит для предотвращения перегрева и вскипания теплоносителя. Должен быть установлен в узлах с насосами и вспомогательным оборудованием.

Регулировку работы системы осуществляет термостат (устанавливаемый на обратке) и регулятор давления. Они служат для поддержания постоянной температуры в системе и защиты от повышения давления.

Нюансы монтажа обвязки

Любая схема отопления, за исключением открытой, оборудуется кранами Маевского, которые устанавливают в наиболее высоких точках для удаления воздуха.

Для обеспечения работоспособности системы следует учитывать некоторые нюансы:

1. Поверхность под установку котла должна быть строго горизонтальной.
2. Размеры основания — величина агрегата + 10 %.
3. В любой системе отопления с котлом следует применять расширительный бак.
4. Предпочтительное подключение приборов — резьбовым соединением.
5. Присоединение отопительного агрегата следует осуществлять только с использованием стальных или медных труб.

Безопасная обвязка твердотопливного котла. Обвязка котла отопления в частном доме схема вы можете узнать по ссылке.

Видео

В этом видео рассмотрены возможные причины плохой работы твердотопливного нагревателя.

Евгений Афанасьев главный редактор

Автор публикации 22.01.2019

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

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.

• 1 В чем отличие твердотопливных котлов
• 2 Как подключить твердотопливный котел
  • 2.1 Как работает схема
  • 2.2 Способ удешевления обвязки
• 3 Вариант обвязки с буферной емкостью
• 4 Совместное подключение двух котлов
• 5 Обвязка методом первичных и вторичных колец
• 6 Заключение

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:

1. Высокая инерционность. На данный момент не существует способов резко потушить разгоревшееся твердое топливо в камере сжигания.
2. Образование конденсата в топливнике во время прогрева. Особенность проявляется из-за поступления в котловой бак теплоносителя с низкой температурой (ниже 50 °С).

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:

1. Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
2. При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
3. Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
4. По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

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:

1. Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
2. Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Подключение медными трубами не защитит полипропилен от разрушения в случае перегрева ТТ-котла. Зато позволит корректно работать термодатчику и предохранительному клапану на группе безопасности

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.

Насос неспособен перекачивать газы, поэтому при заполнении камеры паром крыльчатка остановится, циркуляция теплоносителя прекратится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

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:

• природном газе и дровах;
• твердом топливе и электричестве.

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.

Обвязка твердотопливного котла — схема с теплоаккумулятором и без него

Сегодня посмотрим, как делается обвязка твердотопливного котла отопления схема с теплоаккумулятором и без оного.

Вообще, мы уже с вами разбирали, как производится обвязка твердотопливного котла отопления. Схема с теплоаккумулятором отличается от указанной тем, что здесь наличествует собственно тепловой аккумулятор и трехходовой клапан подмеса.

Простая схема обвязки твердотопливного котла отопления

Как уже отмечалось выше, схема обвязки для твердотопливного котла максимально простая и содержит следующие элементы:

1. Теплогенератор – твердотопливный котел.
2. Группа безопасности на выходе ТТ котла.
3. Подающий трубопровод – металлический участок (в случае ПП труб СО).
4. Циркуляционный насос на обратке котла.

Из всего этого стоит пояснить лишь 4 основных момента:

1. Группа безопасности ставится на выходе котла и не может быть отделена от котла никакой запорной арматурой.
2. Металлический участок на выходе из котлы (примерно 2-3 метра) необходим для того, чтобы в случае использования полипропиленовых труб в системе отопления они не были повреждены при закипании ТТ котла.
3. Циркуляционный насос в обязательном порядке должен быть подключен к ИБП и АКБ. В противном случае при отключении электричества ТТ котел легко перегреть и «вскипятить» систему.
4. Иногда логично добавить в стандартную систему так называемую «буферную емкость». Это не ТА, это буфер между ТТ котлом и системой отопления.

Что касается буферной емкости, то про нее уже подробно писали и вроде все «разжевали» — смотрите соответствующие материалы в категории «Твердотопливные котлы».

Стоит только сказать, что при наличии буферной емкости появляется возможность использования ТТ котла совместно с теплыми жидкостными полами в доме.

Схема обвязки твердотопливного котла с тепловым аккумулятором

Фактически это та же обвязка твердотопливного котла отопления. Схема с теплоаккумулятором добавляет сюда сам тепловой аккумулятор и трехходовой клапан подмеса.

Если мы используем такую схему, то стоит также прояснить еще 3 момента в дополнение к тем, что были уже описаны для стандартной ТТ схемы:

1. Основная функция трехходового узла подмеса – следить за температурой в системе отопления и добавлять в нее горячую воду из теплоаккумулятора.
2. Чтобы нагревать объем воды в тепловом аккумуляторе, нужно использовать твердотопливный котел избыточной мощности.
3. Объем теплового аккумулятора подбирается исходя из объема внутренних помещений дома и степени его утепленности.

Итак, если вы хотите нагревать теплоаккумулятор ТТ котлом примерно номинальной мощности, то вас ждет разочарование. Скажем для дома в 200 квадратных метров вы поставили ТТ котел на 20 киловатт и к нему теплоаккумулятор на 2,5 тонны, то есть объемом на 2 500 литров или 2,5 кубометра.

Мощности твердотопливного котла с такими характеристиками хватит, чтобы отапливать хорошо утепленный дом указанной площади. Но не хватит, чтобы одновременно отапливать дом и еще нагревать теплоноситель в теплоаккумуляторе.

Для этой цели вам понадобится ТТ котел с минимальной мощностью в 40 кВт. А еще лучше в 50-60 кВт. Таким котлом вы относительно быстро нагреете воду в ТА и далее уже температуру в системе будет поддерживать трехходовой узел подмеса.

Примечание. Вообще-то, нагреть ТА можно будет и ТТ котлом в 20 кВт. Но если котлом в 60 кВт вы нагреете такой объем за один подход, то 20-тикиловаттный котел вам придется «жарить» круглые сутки.

Еще по этой теме на нашем сайте:

1. Обвязка настенного двухконтурного газового котла — фото и схемы
   Простая обвязка настенного двухконтурного газового котла, фото которой вы видите на этой странице, может быть выполнена вашим мастером, а можете.

Монтаж твердотопливного котла своими руками – правильное подключение и обвязка
Вот мне тут сразу три оппонента в комментариях говорят, что установка твердотопливного котла своими руками не может быть сделана. Что.

Правильная обвязка газового котла отопления – схема и фото
Если вас интересует, как делается правильная обвязка газового котла отопления, схема, приведенная на этой странице, поможет вам разобраться в этом.

Правильная обвязка настенного двухконтурного газового котла – устройство, схема, подключение
Правильная, грамотная, качественная организация отопления дома способствует равномерному распределению тепла по всей жилой площади. Обвязка газового настенного котла с двумя.

Схема обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором и бойлером

Схема обвязки котельных для частного дома с теплоаккумулятором и стандартным твердотопливным котлом — одна из наиболее надежных и востребованных комбинаций. Построение схемы начинается с расстановки обвязки твердотопливного котла, а также размещения буферной емкости. Этот элемент устанавливается с целью получить дополнительный контур естественной циркуляции. Таким образом создается запасной путь, по которому направится вода с случае незапланированного кратковременного отключения электричества и внезапной остановки насоса.

Гравитационный контур

Рассмотрим контур с естественной циркуляцией — гравитационный. При составлении плана избегаем изгибов, стараемся минимализировать количество колен, чтобы не создавать лишних сопротивлений. Исходя из размеров патрубков используемого котла подбираем диаметр труб для контура. Стандартный вариант — не более 1,5 дюймов.

Теплоноситель циркулирует внутри гравитационного контура без помощи насоса за счет создаваемой разницы температур. В случае, если из-за отключения электричества или по другой причине циркуляция горячей воды остановится, твердотопливный котел закипит. Чтобы избежать этой опасной ситуации используется дополнительный гравитационный контур — с целью предупредить аварию в случае остановки насоса.

Иногда температура твердотопливного котла возрастает и может превысить границу в 100 градусов. По этой причине контур обвязываем из металлических труб. Добавляем в намеченный контур насос. Для этого планируем обходной путь, где устанавливаем предохранительный лепестковый обратный клапан на выделенный участок гравитационного контура. Выбираем клапан, обладающий минимальным сопротивлением. Переходник со стандартным сопротивлением может препятствовать циркуляции теплоносителя.

В штатном режиме циркуляционный насос создает давление на клапан, поддерживая его в закрытом состоянии. При этом вода беспрепятственно циркулирует по обычному пути. В момент остановки насоса котел продолжает нагревать воду, но встроенный клапан сработает и не пропустит воду по основному кругу.

Подмес горячей воды и добавка клапанов

Чтобы система заработала надо обеспечить автоматический подмес горячей воды в обратку. Таким образом повышаем температуру воды, заходящей в котел. Если в него будет попадать слишком холодный теплоноситель, котел может быстро выйти из строя. Существует несколько распространенных схем обвязки с добавлением обратки. Мы используем трехходовой смесительный термостатический клапан. Установка этого клапана позволяет образовать малый круг обращения теплоносителя, в результате чего разогрев котла ускорится. Такой подход предотвращает образование конденсата, тем самым оберегает теплообменник от поломок из-за значительной разницы температур.

Представим смоделированную ситуацию. Встроенный лепестковый клапан выставим на срабатывание при достижении температуры 55 градусов. При запуске котла вода в системе не нагрета и пока она холодная, клапан закрывается и пускает носитель по малому кругу. После того, как подаваемая вода нагрелась до порогового значения 55 градусов, клапан приоткрылся и начал подмешивать охлажденную воду из обратки. На следующем этапе нагревается вся бочка, при этом температура обратки также поднимется выше 55 градусов. В этот момент клапан полностью переключится и пустит воду по большому кольцу.

После подключения обратки схему обвязки твердотопливного котла добавляем клапан сброса давления. Он необходим на случай превышения рабочих показателей. В твердотопливном котле предусмотрено специальное отверстие для монтажа клапана. В других моделях клапан можно установить через тройник. Включаем в систему расширительный бак. После него для завершения обвязки со стороны теплогенератора необходимо подключить электрокотел. Он включается в схему параллельно уже установленному твердотопливному котлу.

У нас образовались две подачи, на каждой из них необходимо установить обратные клапаны. Это делается для того, чтобы насос одного из котлов не качал воду по рабочему контуру в противоход другому. Напомним, на твердотопливном котле используем не обычный, а лепестковый клапан.

Обвязка твердотопливного котла и буферной емкости

Наиболее простой будет схема обвязки, содержащая буферную емкость с предустановленным змеевиком ГВС. Преимуществом такого варианта будет значительная экономия места в бойлерной за счет отсутствия отдельного бойлера. Еще один дополнительный плюс — скромная экономия на вложениях из-за отсутствия необходимости покупать и устанавливать еще один узел. В таком варианте упрощается процесс обслуживания системы, так как не будет проблем борьбы с бактериями.

Летом теплоаккумулятор со змеевиком ГВС становится полноценным бойлером косвенного нагрева. Насос в схему подключается стандартной дюймовой трубой, на электрический котел хорошо подходит труба ¾ или дюйм. Если запланирована установка буферной емкость объемом не менее 1000 л, то получается более экономно и целесообразно обратку от электрического котла немного поднять и подключить основной контур не снизу, а выше, в средние выводы теплоаккумулятора. При такой схеме котел не будет постоянно нагревать весь объем, что снизит скорость его амортизации. Этот параметр зависит от техзадания.

Если требуется обвязать не твердотопливный, а газовый котел, то используется такая же схема контура, как и для электрического. Необходимо отметить, что в рассматриваемой нами схеме стандартный электрический котел уже содержит в себе все необходимое:

• насос;
• датчик давления;
• предохранительный клапан.

При выборе модели, в которой эти части отсутствуют, котел придется соответствующим образом обвязать.

Подключение к системе отопления

Подготовленную схему напрямую подключаем к системе отопления. С точки зрения безопасности надо помнить о том, что твердотопливный котел в отдельные моменты может давать чрезмерно высокую температуру. В накопительной бочке может содержаться вода температурой 90-100 градусов. Для стандартных домашних радиаторов отопления это слишком много. Можно сильно обжечься при случайном прикосновении. По этой причине требуется добавить в схему еще один смесительный клапан. Он будет подмешивать в контур остывшую воду.

Если в доме устроены теплые полы, существует возможность подключить их в контур радиаторов для подачи обратки. Потребуется установить еще один насос. Подсоединение пойдет на смесительный узел. По причине высокой температуры воду из нагретого теплообменника забирают не напрямую, а через предохранительный смесительный клапан. Эта деталь устанавливается, чтобы при работе с системой и ее проверке не ошпариться горячим паром.

На следующем этапе подключаем линию рециркуляции теплоносителя в системе через специальный насос. Расставляем в контуре обратные клапаны в соответствии со схемой. На этом полный комплект функциональных элементов завершен, перейдем к арматуре.

Перед котлами требуется поставить еще один фильтр. Затем в высших точках системы монтируем дополнительно автоматические воздухоотводчики. Далее обеспечиваем слив и наполнение системы. Для этого расставляем шаровые краны так, чтобы в дальнейшем выполнять техосмотр и ремонт оборудования, не сливая теплоноситель из контура. Краны нужны для:

• расширительного бака;
• котлов;
• насоса.

В том случае, когда на котлах отсутствуют штатные термометры, их устанавливают дополнительно. Также потребуются два контрольных термометра, расположенные на буферной емкости. Они облегчат контроль работы системы и ее наладку.

Утепление арматуры

Рассмотрим вопрос необходимости утепления арматуры. Большая протяженность труб, много фитингов и высокие рабочие температуры в системе приводят к потерям тепла. На готовых объектах не утепленное должным образом отопительное оборудование перегревает окружающее пространство. В помещении, где установлен котел и теплоаккумулятор, температура может достигать плюс 27 градусов в сильный мороз. Топливо расходуется нерационально, а эффективность системы снижается. После утепления труб удается отвоевать несколько градусов и снизить расход топлива.

Утепляя арматуру надо помнить о том, что при работе со стороны котлов трубы сильно нагреваются, так как могут транспортировать воду горячее 100 градусов. Пенополиэтиленовая изоляция в этом случае не подходит. Ее можно ставить только в другой части контура со стороны радиаторов системы отопления. В котельной на горячие трубы лучше надеть более устойчивую к нагреву каучуковую изоляцию. Стоит дополнительно изолировать также фитинги и другую арматуру.

По технике безопасности не рекомендуется изолировать насосы. Это оборудование имеет ограничение, не допускающее превышения норматива по температуре окружающей среды. Если изолировать насосы со стороны котла, то можно слишком сильно их утеплить, а это недопустимо.

Схема подключения с бойлером

Рассмотрим еще одну схему обвязки твердотопливного котла, в которой кроме теплоаккумулятора есть бойлер. Не будем переделывать котловую часть, оставим ее без изменений. Аналогично предыдущей схеме подключим всю систему отопления. Новым будет только бойлер косвенного нагрева, добавленный в спланированный контур. Внутри выбранной нами модели находится змеевик, через который проходит нагретый теплоноситель. Благодаря этому вода нагревается напрямую и перекачивается с помощью специального насоса. По опыту ранее применявшихся схем рекомендую выводы, подсоединенные к бойлеру, использовать подальше от тех, которые подсоединены к самому котлу и радиаторам отопления.

На выводе подготовленной горячей воды из бойлера необходимо установить еще один расширительный бак. После этого на вводе в систему холодной воды врезаем лепестковый предохранительный клапан. По такой схеме допустимо подвести горячую воду без дополнительных вставок напрямую в санузлы. Трубы не будут слишком горячими — бойлер автоматически контролирует температуру теплоносителя внутри себя.

Может оказаться полезным поставить дополнительный смеситель на выходе, так как в бойлере периодически требуется делать профилактическую дезинфекцию внутреннй полости высокой температурой. При нагреве системы появляется вероятность ошпариться паром, если в этот момент кто-то откроет горячую воду. Помимо этого, смеситель позволит оставлять в бойлере увеличенный запас горячей воды. Для этого электрокотел должен быть подключен к бойлеру, но контур будет строиться напрямую по другой схеме.

Линия рециркуляции в бойлере подключается через специальный дополнительный выход. Подсоединяем в контур арматуру согласно рассмотренной выше схеме. Обратите внимание — в приведенных схемах подробно разобрана только гидравлическая часть, без монтажа изоляции.