Разнообразные схемы обвязки твердотопливного котла — выбираем оптимальные варианты

Под термином «обвязка твердотопливного котла» понимается полная система устройств и компонентов, объединенных в единое отопительное решение для дома. Эта система включает в себя сам котел, отопительные приборы (радиаторы, полотенцесушители, теплый пол), системы контроля и автоматизации, запорную и регулирующую арматуру, а также сеть трубопроводов и многое другое.

Функции обвязки и основные элементы.

К основным элементам, которые должны быть установлены в котельной вместе с твердотопливным котлом, можно отнести:

— группу безопасности;
— буферную емкость;
— циркуляционный насос;
— расширительный бак;
— смесительный узел или трехходовой клапан.

В перечень функций обвязки входят:

— предотвращение резких перепадов давления и защита отопительного прибора от перегрева;
— отведение лишней жидкости и пара;
— регулировка количества теплоносителя в трубопроводе;
— воздухоудаление;
— равномерное распределение теплоносителя между всеми конструктивными элементами системы отопления.

Важно соблюсти основные правила: 

— между выходным отверстием котла и группой безопасности запрещено монтировать любую арматуру и подключать другие устройства через тройник;
— группу безопасности следует установить максимально близко к выходному отверстию.

Выделяют следующие варианты обвязок для различных отопительных систем:

— с естественной циркуляцией;
— с принудительной циркуляцией;
— с гидрострелкой;
— с теплоаккумулятором;
— с подключением электрического котла в качестве вспомогательного отопительного устройства;
— с подключением косвенного водонагревателя.

Рассмотрим особенности монтажа обвязки в каждом случае.


Открытая система с естественной циркуляцией.

Эта схема считается самой простой в реализации, так как содержит минимальное количество подключаемых устройств. Основное ее преимущество заключается в полной независимости от наличия электропитания в доме.

Недостатки: невозможность регулировать температуру теплоносителя на выходе из котла и попадание кислорода в теплоноситель из открытого расширительного бачка. Это может вызывать ускоренную коррозию внутренней поверхности металлических труб отопления и стальных котлов.

Ниже приведен пример схемы обвязки твердотопливного котла с открытой системой.

Она требует особых правил монтажа:

— отопительный котел должен быть расположен ниже уровня установки радиаторов отопления минимум на 0,5м (для создания устойчивой естественной циркуляции теплоносителя);
— трубы должны быть расположены под уклоном в направлении циркуляции теплоносителя и иметь достаточно большой диаметр для уменьшения их гидросопротивления;
— расширительный бачок открытого типа должен располагаться в самом высоком месте системы;
— в системе отопления желательно использовать минимальное количество запорной арматуры и регулирующих устройств, которые уменьшают проходное сечение трубопроводов.

Закрытая система с принудительной циркуляцией.

По сравнению с гравитационной системой больше возможностей предоставляет система отопления с принудительной циркуляцией. Помимо того, что в такую систему устанавливается насос для принудительной циркуляции теплоносителя , важно также отменить наличие в обвязке трехходового термического вентиля . Данный вентиль решает проблему поддержания минимальной температуры котловой воды путем подмеса в обратную линию воды из линии подачи. При повышении температуры на входе в котел, вентиль между подачей и обраткой закрывается и подмес прекращается. Также отличие от открытой системы состоит в том, что на обратном патрубке монтируется расширительный бак с мембраной.

Рассмотрим пример схемы обвязки твердотопливного котла закрытой системы с принудительной циркуляцией.

Еще одной особенностью системы отопления с принудительной циркуляцией является отсутствие ограничения на гидравлическое сопротивление трубопроводов и арматуры. В связи с этим становится возможным регулирование теплоотдачи отопительных приборов с помощью термостатических вентилей . Последствием такого комфортного регулирования может стать перегрев котла из-за превышения его текущей производительности над потреблением тепла системой отопления.

Недостаток: самый существенный недостаток системы отопления с принудительной циркуляцией — угроза перегрева котла и выхода его из строя из-за остановки циркуляционного насоса из-за нестабильного электроснабжения.

  Обвязка с гидрострелкой.

Гидрострелка — это вертикальный патрубок большого диаметра. Установив такой элемент в систему, можно подключать тепловые потребители на разной высоте, таким образом гибко регулируя температурный режим каждого прибора по отдельности.

Вот так выглядит один из вариантов схем обвязки твердотопливного котла с гидрострелкой.

Подключается по тому же принципу, что и коллектор — сразу после расширительного бака перед разводкой на обогревательные элементы, к трубам подачи и обратки.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Для большей эффективности и производительности системы при обвязке котла используют буферную емкость (так называемый «теплоаккумулятор»). Патрубки входа и выхода твердотопливного котла подключаются к буферной емкости, образуя два звена отопления: котловой (между теплоаккумулятором и теплогенератором) и непосредственно отопительный контур. 

Ниже показан пример схемы обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Преимущества буферной емкости для отопления:

— буферная емкость позволяет использовать несколько источников тепла и подключать их к одной системе. Используя энергетические запасы котла, возможно экономить на топливе до 50%;
— теплоаккумулятор выступает стабилизатором температурного режима и помогает избежать перегрева системы;
— благодаря контролю температуры с помощью буферного бака можно избежать остывания помещений и наладить автоматический процесс обогрева;
— наличие аккумулятивной емкости дает возможность правильно наладить работу отопительной системы и продлить срок действия твердотопливного котла;
— нет необходимости постоянно подбрасывать топливо в котел;
— эксплуатация твердотопливного котла станет удобной и безопасной.

Важно! Необходимо, чтобы мощность твердотопливного котла была рассчитана правильно и ее хватило на обогрев жилья и работу теплоаккумулятора.

Подключение твердотопливного котла с электрическим в качестве вспомогательного отопительного устройства.

Если электрокотел должен работать часто, то обвязка делается с автоматическим переключением движения теплоносителя через котлы без участия человека. Здесь применяются обратные клапаны, которые устанавливаются по следующей схеме : 

— При включении электрокотла, он своим давлением запирает обратный клапан в ветви твердотопливного, поэтому движение жидкости там прекращается.
— При выключении электрокотла, основной насос запирает обратный клапан в ветви электрокотла, и движение жидкости через него также не происходит.

Также важно увязать работу насосов котлов в зависимости от температуры теплоносителя и воздуха в комнате. Классическая схема обвязки двух котлов подразумевает следующее:

— Насос твердотопливного котла включается и выключается датчиком температуры теплоносителя на подаче. Как только пламя прекратилось, теплоноситель остыл, основной насос выключается, чтобы не гонять теплоноситель через охлаждаемый теплообменник.
— Электрический котел запускается в работу по команде комнатного термостата (по температуре воздуха) или по времени. Когда становится прохладно, в работу включается электрокотел и его насос.

Вопрос одновременной работы двух насосов и вопрос бесперебойного обеспечения циркуляции жидкости через твердотопливный котел решается подбором рабочего давления насосов.

Пример одного из вариантов обвязки двух котлов представлен ниже. 

Что учитывается при резервировании электрическим котлом:

— Не допускается движение жидкости через твердотопливный котел, когда он прекратил горение. В этом случае будет происходить охлаждение теплоносителя, проходящего через теплообменник, естественной тягой на дымоход, и потери энергии окажутся весьма внушительными. Решается отключением насоса после завершения горения дров с помощью термодатчика (обычная опция котлов…) и наличием обратного клапана навстречу электрокотлу.

— Обязательно обеспечивается движение жидкости через твердотопливный котел постоянно, без перерывов даже на несколько минут, пока в нем имеется горение. Иначе возможно закипание и взрыв системы. Для недопущения, в цепь питания насоса включается бесперебойный источник (ИПБ). Сам насос устанавливается только на обратке, где в него не может попасть пар.

— Насос твердотопливного котла должен быть с большим рабочим давлением, чем в электрокотле, чтобы имелась возможность в любом случае создавать движение жидкости через твердотопливный теплообменник, пока тепловое реле не отключает этот насос (режим «горения нет»). При выборе оборудования, это условие обязательно учитывается.

— Если электрокотел выбирается лишь как аварийный, рассчитанный на включение, когда твердотопливный поломается, чего может и не произойти вовсе, то из гидравлической схемы обратные клапаны исключаются. Включение электрокотла предусматривается только в ручном режиме, с ручным открытием/закрытием отсекающих кранов, установленных на патрубках.

Схема подключения твердотопливного котла и косвенного водонагревателя.

Обвязка твердотопливного котла по этой схеме может применяться в системах с любым видом циркуляции теплоносителя.
Выходная подающая линия котла параллельно подключается к радиаторам и теплообменнику (змеевику), встроенному в отдельную теплоизолированную емкость (бойлер), в которой происходит нагрев воды для системы ГВС. Тем самым расширяются функциональные возможности твердотопливного котла, позволяющие при его работе дополнительно обеспечивать горячее водоснабжение дома.

Один из вариантов подключения твердотопливного котла и косвенного водонагревателя рассмотрим ниже.

На входе в теплообменник ГВС может быть установлен автоматический клапан, перекрывающий подачу в него теплоносителя при необходимом нагреве воды в бойлере.

В заключение отметим, что  выбор схемы подключения твердотопливного котла зависит от многих факторов, включая особенности отопительной системы и необходимость в установке дополнительного оборудования. В процессе обвязки твердотопливного котла важно учитывать особенности конкретной модели, изучив инструкцию производителя. К данному вопросу стоит отнестись ответственно и перед выполнением работ по монтажу и подключению дополнительно проконсультироваться с квалифицированным специалистом.

Сколько видов котлов существует?

Существует множество различных видов котлов, каждый из которых предназначен для решения конкретных задач и потребностей. Некоторые из самых распространенных типов включают:

• Паровые котлы
• Газовые котлы
• Электрические котлы
• Комбинированные котлы
• Тепловые насосы
• Твердотопливные котлы
• Жидкотопливные котлы

Это далеко не полный список, и в зависимости от региона и применения, может существовать множество других видов котлов.