Обвязка твердотопливного котла отопления схема

Чтобы правильно подключить твердотопливный котел к системе отопления, необходимо учитывать его конструктивные особенности и особенности эксплуатации.

Эти вопросы мы обсудим в данной статье, тема которой — обвязка твердотопливного котла отопления: схема.

Особенности твердотопливного котла

Чтобы понять смысл описанных ниже схем обвязки, читателю нужно знать о твердотопливных (ТТ) котлах следующее:

Такие агрегаты обладают высокой тепловой инерционностью. Речь идет о том, что пользователь не имеет возможности экстренно снизить производительность ТТ-котла в случае опасности перегрева теплоносителя. Даже если наглухо перекрыть заслонку, через которую воздух поступает в топку, пламя еще какое-то время будет гореть и температура теплоносителя успеет подняться на 2 -4 градуса. Таким образом, в случае с ТТ-котлом имеет место высокая вероятность закипания рабочей среды, что обязательно нужно учитывать при проектировании обвязки.
В продуктах горения твердых видов топлива, в отличие от природного газа, содержатся не только вода и углекислота, но и большое количество оксидов разнообразных химических элементов, в том числе и серы. Все эти оксиды при контакте с водой образуют кислотный коктейль, являющийся чрезвычайно агрессивным по отношению к любым материалам. Поэтому в случае с ТТ-котлом особенно важно предотвратить образование конденсата на теплообменнике.

Все, сказанное в п. 1, не относится к особой разновидности ТТ-теплогенераторов — пеллетным котлам, которые потребляют твердое топливо в виде небольших гранул (называются пеллетами). В отличие от дров, такое топливо не загружается в топку сразу, а подается постоянно и понемногу при помощи шнекового питателя. Таким образом, пеллетный котел обладает почти такой же малой тепловой инерционностью, как газовый.

Наиболее эффективным ТТ-котел становится только тогда, когда работает с максимальной производительностью.

Когда пользователь прикрывает воздушную заслонку с целью уменьшить мощность теплоотдачи, имеет место неполное сгорание топлива, которое приводит к следующим последствиям:

снижается КПД котла (возрастает расход топлива),
образуется большое количество сажи,
увеличивается доля угарного газа в продуктах горения, что очень плохо с точки зрения экологии.

Чтобы иметь возможность эксплуатировать ТТ-котел только на максимальной мощности, в его обвязку нужно включить теплоаккумулятор, о чем будет рассказано ниже.

Схемы обвязки

Теперь посмотрим, как учитываются все перечисленные особенности при устройстве обвязки.

Установка предохранительного клапана

Поскольку вероятность закипания рабочей среды весьма высока, вблизи котла на линии подачи обязательно должен устанавливаться предохранительный клапан.

Здесь же обычно устанавливают и манометр с воздухоотводчиком, тогда все три прибора называют группой безопасности. Между ними и котлом установка запорной или регулирующей арматуры не допускается.

Принципиальная схема обвязки твердотопливного котла

Если произойдет закипание теплоносителя и он превратится в пар, циркуляционный насос не сможет его перекачать.

Из-за этого циркуляция остановится и и будет иметь место еще больший перегрев среды. Чтобы этого не случилось, насос обязательно нужно устанавливать на «обратке», даже если он изготовлен из термостойких материалов.

Схема разводки труб

Чтобы на теплообменнике не образовывался конденсат, необходимо предотвратить поступление в него теплоносителя с температурой ниже +50 градусов. Подобное может произойти в нескольких случаях:

При запуске системы отопления после длительного простоя.
При снижении мощности котла — система как бы переходит в низкотемпературный режим эксплуатации.
При отключении на некоторое время циркуляционного насоса, например, из-за сбоев в электроснабжении: за время простоя насоса теплоноситель в контуре успевает остыть и после возобновления его работы холодная среда начинает поступать в теплообменник.

Чугунные теплообменники менее подвержены воздействию кислотного конденсата, но для них внезапное поступление холодного теплоносителя является еще более опасным: чугун относится к хрупким материалам, поэтому от резкого перепада температур он может лопнуть.

Одна из схем разводки для двухэтажного дома

Избежать попадания слишком холодного теплоносителя в котел можно только одним способом — экстренно подмешать в него горячий теплоноситель из «подачи». С этой целью делают следующее:

между «подачей» и «обраткой» врезают перемычку,
по месту врезки перемычки устанавливают 3-ходовой клапан с термоголовкой, срабатывающей по сигналу термодатчика,
термодатчик закрепляют на «обратке».

Участок трубопровода, на котором устанавливается накладной термодатчик, лучше делать из стальной трубы — полипропиленовая хуже проводит тепло, поэтому показания от прибора будут запаздывать.

Во время растопки котла клапан полностью отрезает контур отопления, так что теплоноситель движется по малому кругу через перемычку, быстро прогреваясь. Как только термодатчик зафиксирует в «обратке» температуру выше 50-ти градусов, клапан приоткроется и небольшое количество холодного теплоносителя из отопительного контура начнет поступать в котел. Когда весь контур прогреется, клапан полностью перекроет перемычку.

Когда же из-за простоя насоса или снижения производительности котла температура в «обратке» упадет, 3-ходовой клапан пропустит в нее немного горячего теплоносителя из «подачи».

Подключение твердотопливного котла

Данная схема обвязки обойдется несколько дешевле, если установить 3-ходовой клапан со встроенным термостатом, отрегулированным на температуру около 55-ти градусов. При этом отпадет необходимость приобретать термоголовку и температурный датчик.

Правда, нужно учитывать, что в этом варианте у пользователя нет возможности настраивать термостат на какую-либо иную температуру — все установки являются фиксированными. Точность срабатывания — в пределах 1 – 2 градусов, чего обычно бывает вполне достаточно. Подобные клапаны можно найти в каталоге любого известного производителя, например, Regulus, Danfos, Herz Armaturen.

Важнейшую роль в организации отопительной системы играет обвязка котла отопления. Подробно о том, что это такое и какие схемы обвязки существуют, вы узнаете на нашем сайте.

Принцип работы и устройство котлов длительного горения на дровах описаны тут.

С отзывами пользователей о котлах длительного горения на дровах вы можете ознакомиться по ссылке.

Количество контуров

Выше было сказано, что ТТ-котел желательно эксплуатировать только с максимальной производительностью — тогда топливо сгорает с наибольшей эффективностью и с наименьшим количеством вредных выбросов.

Качество горения твердого топлива легко определить по цвету пламени: желтый цвет свидетельствует об оптимальном режиме, красный — говорит о недостатке кислорода (неполное сгорание топлива), белый — об избытке кислорода (тяга слишком сильная и значительная часть произведенного тепла выбрасывается в дымоход).

Но ведь максимальная производительность требуется только в самый холодный период года, в остальное время тепла нужно гораздо меньше.

Следовательно, нужно установить теплоаккумулятор (ТА), который вберет в себя избыток теплоты, а затем будет постепенно отдавать его отопительному контуру.

ТА представляет собой емкость, обложенную теплоизолирующим материалом.

У нее имеются два патрубка с одной стороны — для подключения котла — и два с другой — для подключения радиаторной системы отопления. Таким образом, мы получим два контура: малый (котел — ТА) и большой (ТА — система отопления).

Циркулируя через котел, работающий с максимальной производительностью, теплоноситель в ТА постепенно нагреется до температуры свыше 90 градусов. В большом же контуре следует установить еще один циркуляционный насос и устроить смесительный узел с 3-ходовым клапаном — по описанной выше схеме. По мере остывания теплоносителя в системе отопления в нее через клапан будет добавляться некоторое количество горячей среды из ТА.

Следует только учесть, что производительности котла должно хватить и на обслуживание системы отопления, и одновременно на «зарядку» ТА, поэтому следует приобрести агрегат вдвое более мощный, чем требуется по расчету.

Естественная и принудительная циркуляция теплоносителя

Если пользователь желает, чтобы рабочая среда могла двигаться по трубам без участия циркуляционного насоса, то есть естественным образом — за счет конвекции, в обвязке котла нужно устроить так называемый разгонный коллектор.

Это вертикальный участок, которым начинается линия подачи — обычно он выводится под самый потолок. В разгонном коллекторе нагретый теплоноситель устремляется вверх, так что эта часть контура играет роль двигателя или того же насоса.

Твердотопливный котел в системе отопления с принудительной циркуляцией теплоносителя

Дополнительные контуры

Устройство дополнительных контуров — это еще один способ предотвратить перегрев теплоносителя. Вот какими они бывают:

Гравитационный контур

Устраивается на случай внезапного отключения циркуляционного насоса. Это небольшой контур, построенный по правилам естественной (гравитационной) циркуляции: большой диаметр труб, большие уклоны, наличие разгонного коллектора. Обычно к нему подключают бойлер косвенного нагрева.

Пока работает насос, создаваемое им давление запирает обратный клапан, установленный в гравитационном контуре, вследствие чего последний является отрезанным от системы. Когда же насос отключится, среда будет циркулировать самотеком через гравитационный контур.

Пеллеты являются вторсырьем, поэтому для тех, кто заботится об экологии, пеллетный котел придется по вкусу. Прежде чем приобрести оборудование, необходимо почитать отзывы о пеллетных котлах отопления, чтобы узнать об их преимуществах и недостатках.