Изготовление обвязки котлов отопления своими руками
В загородных частных домах, как правило, каждый занимается организацией отопления индивидуально. Некоторые предпочитают старинный способ с печкой, в то время как другие выбирают современный подход и устанавливают мини-центральное отопление. Реализация такого решения не требует особых технических навыков.
Читайте в статье
- Правила и требования нормативной документации
Правила и требования нормативной документации
Водогрейный котёл является технологическим объектом повышенной опасности, поскольку эксплуатируется в бытовых условиях людьми, не имеющими профессиональной подготовки, к нему предъявляются повышенные требования по простоте и безопасности обслуживания. Соответствующими профессиональными организациями разработан комплекс документов, определяющих технические требования к котлам для работы в частных домах, правила их установки и эксплуатации в быту. Эти документы:
- Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»;
- Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении, повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации»;
- Федеральный закон от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
- Федеральный закон от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
Этот свод правил обязателен для выполнения при проектировании, строительстве, реконструкции, капитальном ремонте, расширении и техническом перевооружении котельных и установок в частных домах.
Основная направленность этих документов – обеспечение безопасной и надёжной эксплуатации котельных и домовых котлов. Документы формулируют требования безопасности, придавая техническим регламентам статус Федерального закона. Законы защищают права и интересы потребителей строительной продукции путём регламентирования эксплуатационных характеристик систем теплогенерации и теплопотребления, стимулируют применение современных эффективных технологий, новых материалов и оборудования для разработки и производства новых образцов котельной техники, обеспечивающей энергосбережение и энергоэффективность систем теплоснабжения, повышают экологические показатели систем генерации тепла.
Схемы обвязки газовых котлов
Существует огромное количество типов домашних отопительных котлов. Они различаются по виду применяемого топлива, по мощности, по размерам, по способу установки. Например, существует модель котла, которую можно повесить на стену, и модель для установки на полу. Естественно, они различаются по схемам обвязки.
Настенная модель
Строго говоря, настенное размещение котла не является определяющим фактором при формировании обвязки. Традиционно маломощные котлы настенного размещения являются двухконтурными: они работают и на отопление небольшого дома, и на обеспечение горячей водой для хозяйственных нужд небольшой семьи. Настенные котлы трудно топить углём или дровами: они либо газовые, либо электрические. Вот именно эти особенности настенных котлов определяют структуру и содержание обвязки.
Схема обвязки котла отопления и состав его оборудования определяются структурой всей системы отопления в целом: система открытая или закрытая, имеется ли контур водонагревателя, нужно ли обслуживать тёплые полы и т. д. Функциональная насыщенность системы теплоснабжения определяют схему обвязки теплогенератора.
Напольная разновидность
Котлы напольного размещения могут быть самых разных видов. Способ размещения «на полу» снимает ограничения по габаритам, весу и мощности.
Схемы обвязки твёрдотопливных агрегатов
Назначение котла определяет его конструкцию. А конструкция котла формирует требования к составу и схеме обвязки.
Вариант с бойлером косвенного нагрева
В твёрдотопливном котле с бойлером косвенного нагрева регулировать температуру воды в бойлере возможно только изменением расхода теплоносителя. Значит, в обвязке должен присутствовать водяной насос с управляемой производительностью. Скорее всего, это будет электромотор постоянного тока, управляемый регулятором. Регулятор получает информацию от датчика температуры воды в бойлере, сравнивает её с заданием и выдаёт управляющий сигнал в схему изменения скорости вращения приводного электромотора насоса греющей воды.
Можно собрать и другую схему регулирования. На трубе, подающей греющую воду, придётся установить регулируемый кран. Система автоматического регулирования – это компонент обвязки. Кроме неё, обязательно существует система автоматической защиты. Если греющая вода сама перегрелась и превратилась в пар, а его давление начало расти выше допустимой нормы, нужно открывать клапан безопасности. Твердотопливный котёл резко погасить трудно, но прекратить добавление топлива необходимо. И сбросить давление.
Кроме автоматики, в обвязке кола присутствуют обязательные элементы: насосы, краны, трубы.
Модель с теплоаккумулятором
Если горячая вода вся не израсходована и в ближайшее время расход не предвидится, то из соображений нормальной экономии затраченных средств тепло нужно сохранить. Для этой цели придуманы теплоаккумуляторы. Подобное устройство представляет из себя стальной бак, покрытый хорошей теплоизоляцией. При самодельном изготовлении основной бак можно сварить из листов нержавеющей стали толщиной более 2 мм. Для теплоносителя скручивается спираль из медной трубки диаметром 20–30 мм и длиной 8–15 метров. Отбор горячей воды происходит через патрубки в верхней части котла.
Теплоаккумуляторами комплектуют котлы системы теплоснабжения, солнечные нагреватели, электрические котлы. Объём бака теплоаккумуляора на практике рассчитывают из условия, что на каждый киловатт мощности первичного генератора тепла необходимо создавать запас объёма в 20–30 литров.
После окончания сварочных и слесарных работ металл котла зачищают, грунтуют и красят. Покраска ведётся и снаружи, и изнутри. Снаружи бак нужно обернуть листами базальтового теплоизолятора, а сверху надеть кожух из оцинкованного железа.
Поскольку работы по созданию теплоаккумулятора своими руками требуют определённой квалификации и к тому же немалого вложения средств и времени, стоит подумать, что выгоднее – делать агрегат своими руками или купить готовый заводского изготовления.
Вариант с клапаном от перегрева
Твёрдотоплливные котлы имеют много положительных свойств. Например, хоть какое-нибудь топливо для такого котла всегда можно найти. Но есть и один, но очень серьёзный недостаток – твердотопливный котёл невозможно сразу погасить. Загруженные дрова или уголь должны догореть, а потом ещё долго будут остывать угли, отдавая своё тепло воде. При этом она и так слишком горячая, превращается в пар, а давление пара поднимается выше всяких разрешённых пределов. Уменьшить генерацию тепла невозможно, нет никаких для этого средств, и это уже аварийная ситуация. Но разумные инженеры и тут нашли правильное решение. И не одно, а несколько.
Любое топливо горит и выделяет тепло только в присутствии кислорода. А кислород в топке берётся из окружающего воздуха. Так, если перекрыть доступ воздуха в топку, то горение оставшегося топлива прекратится, генерация и выделение нового тепла прервётся и вода потихоньку начнёт остывать. Давление пара тоже начнёт падать. Это происходит благодаря работе термостата, который следит за температурой нагрева воды и при достижении значения 95 0С через простой механизм закрывает поддувало топки. Это устройство называется «термостатический регулятор тяги». Приход в топку свежего воздуха, а с ним и кислорода, прекращается, генерация тепла тоже. Хоть и медленно, но процесс пойдёт в нужном направлении.
Но его можно и ускорить. Простая логика подсказывает: если что-то нагрелось выше нормы, его нужно охладить. Для этого в водяном тракте котла установлен охлаждающий теплообменник. При нормальной работе котла он пустой. Но если температура нагреваемой воды достигла 95 0С, открывается клапан и в теплообменник начинает поступать холодная водопроводная вода. Перегрев потихоньку спадает.
Но и это ещё не всё. В определённый момент срабатывает переключающий клапан, перегретая вода частично сбрасывается в канализацию, а на её место поступает холодная водопроводная вода. Способ суровый, но действенный. Сбрасываются калории, на которые были затрачены средства, а в котёл поступает вода, не прошедшая химводоочистку.
Имеется ещё один способ борьбы с перегревом воды, и его считают самым эффективным и экономичным. В обвязке котла устанавливается буферная ёмкость (теплоаккумулирующий агрегат). При этом сам котёл топится в циклическом режиме, один раз за 2–3 дня. Но зато режим топки работает на полной мощности и позволяет получать наивысший КПД. Значит, этот режим самый экономичный. А последующие 2–3 дня обогрев дома происходит за счёт уже погашенного котла. Правда, сам теплоаккумулятор стоит столько же, сколько и основной котёл, но эти затраты со временем оправдываются.
Элементы обвязки
Обвязка котла выполняется для решения четырёх основных задач:
- обеспечение равномерного распределения тепла по всей отопительной системе;
- защита котла от перегрева, который может привести к остановке оборудования (это в лучшем случае) либо к взрыву;
- выступление в качестве циркуляционного насоса для обеспечения движения воды в системе;
- качественное снабжение потребителей горячей водой, если котел двухконтурный.
В состав обвязки котла входят следующие виды оборудования:
- расширительный бачок для компенсации теплового увеличения объёма воды;
- предохранительный клапан для аварийного сброса воды при опасном повышении давления;
- воздухоотводчик для сброса воздушных пробок;
- манометр и термометр для контроля параметров нагреваемой воды;
- бойлер для подготовки воды в системе горячего водоснабжения.
На разных котлах это оборудование может иметь разные технические характеристики, но основные функции одинаковые. Наличие автоматического регулирования параметров процесса нагрева воды расширяет список элементов обвязки за счёт специального оборудования.
Как самостоятельно выполнить обвязку котла отопления
Эта работа для многих непривычная, но по характеру мужская и технически интересная.
Инструменты и расходные материалы
Для работы потребуются инструменты сантехника, слесарные инструменты, электродрель со свёрлами по металлу и бетону. Расходные материалы потребуются для уплотнения многочисленных трубных соединений: лента ФУМ, льняная пакля, герметики.
Оборудование
Оборудование нужно именно то, которое является элементами обвязки.
Подготовительный этап
Во время подготовки к созданию системы теплоснабжения и горячего водоснабжения дома необходимо изучить проект, проверить по спецификации наличие всего оборудования, его техническое состояние, продумать методы и специфику монтажа, выбрать и привести в рабочий вид места, в которых будет устанавливаться оборудование.
Монтажные работы
Монтажные работы с разными видами оборудования имеют свою специфику.
Котёл
Монтаж котла можно рассмотреть на примере твёрдотопливной модели. Поскольку топливо такого котла пылящее, а его горение сопровождается выделением дыма, сам котёл разумнее всего устанавливать вне жилого помещения. Можно в отдельном помещении.
Под котлом должно быть прочное основание. Если рядом планируется установка другого тяжёлого оборудования, следует сделать промышленный пол (армированную бетонную стяжку толщиной 12 см) и закрыть его негорючим материалом. В зоне обслуживания котла следует установить розетки 220 В.
В котельном помещении должна быть хорошая вентиляция, так как воздух нужен для горения топлива, а задымлённый воздух требуется замещать свежим. Если дымовая труба будет выводиться наружу, то проходы сквозь деревянные стены следует оборудовать с соблюдением требований противопожарной безопасности.
Расширительный бак
Расширительный бак устанавливается в систему теплоснабжения для компенсации воздействия увеличенного при нагреве объёма воды. В бак перемещается образовавшийся избыток воды, при охлаждении вода возвращается в систему. Для закрытой водяной системы требуется установка бака мембранного типа, для открытой годится любая ёмкость подходящего объёма. При установке бака мембранного типа воздушная камера должна оказаться сверху.
Циркуляционный насос
Циркуляционный насос устанавливается в отопительную систему для интенсификации движения воды по трубам. Применение насоса позволило быстрее доставлять горячую воду к радиаторам отопления и снизить стоимость трубопроводов.
Насос можно врезать и в прямую линию, и в обратную. Но при возникновении перегрева воды на неавтоматизированном котле насос, установленный на обратке, проживёт дольше и даст хозяевам больше времени на минимизацию последствий аварии. При монтаже ось ротора насоса обязательно должна быть в горизонтальном положении. До и после насоса необходимо установить отсекающие краны. Коробка с электроконтактами мотора должна находиться сверху.
Воздухоотводные клапаны
Автоматические воздухоотводчики без вмешательства человека стравливают воздушные пробки из системы теплоснабжения. Эти устройства устанавливают в самых высоких точках отопительных контуров, на торцах тупиковых ответвлений трубопровода, на коллектор вместе с манометром и аварийным клапаном. В этих точках системы обычно скапливается воздух, и его надо стравливать.
Коллектор
Узел коллектора положено монтировать в определённой последовательности. Сначала устанавливается вводная запорная арматура на стояке водоснабжения, затем счётчик, фильтр и обратный клапан. После этого нужно подключить сам коллектор и закрепить его на стене. Смонтировать водопровод к каждому потребителю, трубы зафиксировать специальными креплениями.
Прокладка трубопровода
Отопительная система в доме может быть однотрубной либо двухтрубной.
Однотрубная система
В однотрубной системе все устройства последовательно подключены к одному водяному контуру. Каждый последующий радиатор получает слегка подостывший в более ранних потребителях теплоноситель. Система обходится дешевле и применяется в одноэтажных домах.
Двухтрубная система
В двухтрубной системе горячая вода приходит в радиатор по одной трубе, а уходит из системы по другой. Все радиаторы получают воду примерно одной температуры.
Рекомендации по подключению радиаторов
Эффективность работы отопительных батарей зависит от размеров и тепловой мощности отопительных приборов, места их расположения в комнате и способа их подключения. При монтаже различных радиаторов в систему нужно учитывать материал, из которого они изготовлены, и их форму. Имеет значение, в каком месте комнаты они установлены. Для повышения эффективности теплоотдачи рекомендуется между стеной и радиатором устанавливать теплоотражающий экран.
Заключение
Обвязка отопительного котла является важным компонентом системы теплоснабжения, а её исполнение – очень ответственной технологической операцией. От полноты обвязки и качества составляющих её приборов зависит эффективность и долговечность работы всей системы отопления.
Какие трубы лучше для котла?
Для выбора оптимальных труб для котла необходимо учитывать несколько факторов:
-
Тип котла: разные типы котлов могут требовать разные типы труб. Например, трубы для газовых котлов могут отличаться от труб для твердотопливных котлов.
-
Размер и диаметр труб: правильный выбор диаметра труб важен для обеспечения эффективной работы котла. Если диаметр трубы будет недостаточным, это может привести к образованию накипи, снижению теплообмена и ухудшению эффективности котла.
-
Материал труб: трубы для котлов могут быть изготовлены из различных материалов, включая сталь, медь, алюминий и нержавеющую сталь. Каждый материал имеет свои преимущества и недостатки. Например, медные трубы хорошо сопротивляются коррозии и имеют высокую теплопроводность, но также могут быть дороже, чем трубы из других материалов.
-
Условия эксплуатации: при выборе труб для котла следует учитывать условия эксплуатации, такие как температура, давление и химический состав топлива. Некоторые типы труб могут быть более подходящими для определенных условий, чем другие.
В общем, лучше выбирать качественные трубы с учетом конкретных требований вашего котла и условий эксплуатации. Рекомендуется проконсультироваться с профессиональным специалистом, чтобы выбрать наиболее подходящие трубы для вашего котла.