Подключаем твердотопливный котёл к системе отопления: проблемы и их решение

Ошибка № 2 – дымоход

Стык дымохода из нержавейки с деревянной стеной

Конструкция дымохода твердотопливного котла несколько сложнее, чем в газовых отопительных системах. Это связано с выделением большого количества сажи и раскаленных газов в процессе горения. В связи с этим площадь сечения дымовых каналов и вытяжной трубы должно быть больше. Для их изготовления используются материалы более устойчивые к механическим воздействиям, возникающим при систематической чистке. Кроме того, необходимо предусмотреть тщательную теплоизоляцию дымохода, чтобы предотвратить образование конденсата.

Изготовление дымоходов для твердотопливных котлов может осуществляться из следующих материалов:

Кирпич. Монтаж выполняется в два слоя внутренний шамотный и внешний керамический. Шахта дымового канала проходит непосредственно возле котельной или является частью её конструкции. Преимущество данного материала в доступной стоимости. А при наличии соответствующих навыков монтаж можно выполнить собственными руками. Керамическая труба

Сравнительно новый вид дымоходов, состоящий из нескольких слоев: внутренний термостойкий, средний — теплоизоляция, внешний — ударопрочная керамика.  Такие доходы стоят довольно дорого, требуют специальных навыков и осторожности при монтаже. Однако они надежны,  долговечны и медленно зарастают сажей

Металлическая «сэндвич» труба. Изготавливаются из легированной нержавеющей стали. В последнее время стали все более популярными из-за оптимальных эксплуатационных характеристик.

Видео об альтернативных источниках отопления

Ролик об изготовлении ветрогенератора своими руками:

Видео о комбинировании альтернативных источников для получения электричества в небольшом загородном доме:

Небольшое видео об использовании теплового насоса:

Отказаться от традиционных источников отопления вполне реально. Для этого нужно внимательно подобрать альтернативу или скомбинировать несколько, исходя из особенностей местности, площади своего загородного дома и придомовой территории. Энергия солнца, земли, сила ветра, утилизация бытовых отходов растительного и животного происхождения вполне способны стать достойной заменой газу, углю, дровам и платному электричеству. опубликовано econet.ru 

Особенности твердотопливных котлов

Отличие твёрдотопливного теплогенератора от котлов, работающих на других энергоносителях, базируется на особенностях горения древесины, угля и иных видов твердого топлива.

1. Инерционность. Твердое топливо, разгоревшееся в камере сгорания, невозможно резко затушить, поэтому всегда сохраняется риск перегрева теплоносителя. Вскипание воды в рубашке котла ведет к скачкообразному повышению давления в системе и ее разгерметизации. Чтобы избежать аварийной ситуации в обвязку твердотопливного котла в обязательном порядке включают автоматический клапан, предназначенный для сброса давления.

По причине инерционности сложнее управлять нагревом теплоносителя – после срабатывания термостата задвижка перекрывается, уменьшая поток воздуха в камеру сгорания, но какое-то время горение продолжается в прежнем режиме и температура жидкости в контуре успевает подняться еще как минимум на 2-3 градуса прежде чем стабилизироваться.

2. Конденсация влаги в топливнике. Конденсат образуется в случае, если в водяную рубашку агрегата поступает сильно остывший теплоноситель с температурой ниже 50 градусов. Выпадение конденсата чревато быстрой коррозией металла, из которого изготовлены стенки камеры сгорания, поскольку эта влага представляет собой агрессивную среду. Кроме того, конденсат, смешанный с пеплом, образует клейкую субстанцию, которую трудно счистить с внутренней поверхности топки.

Схема подключения твердотопливного котла должна включать смесительный узел, благодаря которому в остывший теплоноситель обратки подмешивается нагретая котлом жидкость.

Этап 2. Монтаж системы отведения продуктов горения

Обустройство дымохода можно назвать самым важным моментом в процессе монтажа любой отопительной техники, включая монтаж настенного газового котла в частном доме. Самостоятельно установить котел отопления можно только при условии правильного обустройства системы, отвечающей за вывод из топки газов и продуктов горения топлива. Дымоотводная труба в обязательном порядке выводится на улицу. Что касается размеров трубы и ее конфигурации, то здесь следует учитывать рекомендации производителя. Дымоход должен полностью соответствовать параметрам устанавливаемого оборудования.

Виды систем водяного отопления

По способу циркуляции теплоносителя системы водяного отопления делятся на 2 типа:

1. Схема с естественной (гравитационной) циркуляцией, открытая система;
2. Схема с принудительной циркуляцией, система закрытого типа.

В системе с естественной циркуляцией движение воды осуществляется за счет разницы плотностей теплоносителя. Нагретая вода несколько расширяется, приобретает меньшую плотность и вес, поднимается по системе вверх. Ее место занимает холодный теплоноситель, который, в свою очередь, также нагревается и продолжает движение.

Системы данного типа сообщаются с атмосферой через расширительный бак открытого типа. Бак служит естественным воздухоотводчиком, принимает в себя излишки воды при нагреве. Расширитель часто оборудуют трубой перелива для сброса воды при быстром расширении.

Гравитационная система применима только к напольным котлам, так как настенные имеют относительно малый диаметр подключения и небольшой теплообменник. Эти факторы не позволят реализовать принцип естественного циркулирования.

Котел устанавливается в нижней точке системы, от него поднимается вертикальный стояк высотой не менее 2,5 метров. На верхней точке устанавливается расширительный бак, труба переходит в горизонтальное направление с уклоном не менее 3 – 5 мм на погонный метр, расходится к приборам отопления.

Кроме расширительного бака никакого оборудования в этой схеме монтировать не требуется. Система выполняется из стальных труб диаметром 40 – 50 мм. Применение полимерных (пластиковых) трубопроводов не рекомендуется из-за высокого значения температуры в зоне котла и низкой теплопроводности стенок. Стальные трубы сами по себе выступают поверхностью нагрева.

В качестве приборов отопления используются чаще всего чугунные радиаторы, имеющие большое проходное сечение. Алюминиевые и биметаллические радиаторы имеют малое проходное сечение – это препятствует движению теплоносителя.

Система закрытого типа – наиболее популярная схема реализации отопления. Теплоноситель в такой системе движется принудительно, нагнетается циркуляционным насосом. Рабочее давление в закрытой схеме составляет 1,5 – 2,0 кгс/см2, предельное (давление срабатывания предохранительного клапана) – 3,0 кгс/см2.

Для монтажа систем применяются различные виды материалов. Трубы в этом случае имеют меньший диаметр по сравнению с естественной циркуляцией, доступна прокладка скрытым способом. Диапазон размеров трубопроводов колеблется от 15 до 25 мм (внутренний условный диаметр).

Закрытая схема универсальна для любых видов котлов – настенных и напольных. Обвязка котла в этом случае имеет набор обязательных элементов:

1. Расширительный бак мембранного типа (экспанзомат);
2. Циркуляционный насос;
3. Группа безопасности котла.

Для обеспечения более качественной работы устанавливают дополнительное оборудование – гидравлический разделитель (гидрострелка), теплоаккумулятор.

Расширительный бак предназначен для компенсации давления в системе. При расширении пластичная мембрана растягивается, излишки теплоносителя заполняют водную камеру сосуда. При остывании мембрана вытесняет воду обратно под давлением воздушной камеры экспанзомата (1,0 – 2,0 кгс/см2).

В состав группы безопасности входят следующие устройства:

1. Корпус;
2. Термоманометр;
3. Предохранительный сбросной клапан;
4. Ручной или автоматический воздухоотводчик.

Настенные модели обычно имеют полный набор встроенного оборудования – насос, экспанзомат и группу безопасности. Напольные модели зачастую производятся без дополнительного оборудования, его необходимо приобрести и установить отдельно.

Системы с естественной (гравитационной) циркуляцией модернизируются установкой насоса малой мощности. Это значительно улучшает показатели работы, выравнивает температуру сети, не требует монтажа другого оборудования.

Установка с электрическим или газовым агрегатом

В одну систему отопления можно установить два теплогенератора, основной из которых является твердотопливным агрегатом, а дополнительный – котлом, работающим на газе или электричестве. Такой вариант удобен тем, что на ночь можно включать котел, функционирующий в автоматическом режиме. Газ в баллонах неудобно использовать в качестве основного энергоносителя из-за необходимости заботиться о регулярных поставках топлива. Электричество – самый дорогой энергоноситель и выгоднее всего эксплуатировать такой котельный агрегат только по ночам, если в регионе действует система дешевых ночных тарифов.

Как подключить твердотопливный и газовый котлы в одну систему для отопления большого дома? Самый простой вариант – подсоединение двух теплогенераторов параллельно через теплоаккумулятор, который будет дополнительно выполнять функцию гидравлического разделителя.

Газовый котел функционирует в режиме ожидания, пока вода буферной емкости нагревается твердотопливным агрегатом. После прогорания топлива теплоноситель начинает остывать, и как только термодатчик передает соответствующий сигнал контроллеру газового агрегата, тот автоматически включается. При новом запуске твердотопливного теплогенератора происходит обратный процесс – нагрев теплоносителя выше определенной температуры приводит к отключению газовой горелки.

Систему с электрическим котлом в домах большой площади монтируют по аналогичному принципу. Но для небольших частных домов актуален более простой и дешевый вариант подключения ТТ и электрокотла(см. схему).

Схема подключения твердотопливного котла и электрокотла

Котельные агрегаты подсоединяются параллельно с установкой обратных клапанов на каждом выходе. Электрический котел снабжен встроенным циркуляционным насосом, который невозможно отключить, поэтому для твердотопливного теплогенератора необходимо подобрать более мощный насос, чтобы ТТ котел имел преимущество перед электрическим при совместном функционировании.

• термостатом, который отключает циркуляционный насос ТТ котла при остывании теплоносителя;
• комнатным датчиком температуры, который включает электрический котел, когда температура в помещении падает после прогорания топлива в ТТ агрегате.

Метод первичных и вторичных колец

Как подключить два котла в одну систему, используя минимальное количество электроники? Применение метода первичных и вторичных колец циркуляции позволяет выполнить совместную обвязку ТТ агрегата и электрокотла. Гидравлическое разделение потоков осуществляется без установки гидрострелки.

Вариант подлючения двух видов котлов к одной системе отопления

Оба котла, бойлер ГВС, а также все отопительные контуры, подключаются и подающим и обратным трубопроводом к единому циркуляционному кольцу – они является первичным. Минимальный перепад давлений обеспечивается за счет небольшого расстояния между каждой парой подключения (не более 300 мм). Напор насоса, установленного на главном контуре, обеспечивает движение теплоносителя по первичному кольцу, при этом на интенсивность потока не влияют насосы вторичных контуров (к которым подсоединены потребители тепла).

Чтобы система исправно функционировала, требуется выполнить сложные гидравлические расчеты и подобрать оптимальный диаметр трубопроводов для всех контуров

Также важно рассчитать производительность насосов. Реальная производительность насосного агрегата на главном контуре должен превышать расход теплоносителя на самом «объемном» вторичном контуре. Оба котла оснащаются отключающими термостатами, чтобы они могли работать, замещая друг друга

Оба котла оснащаются отключающими термостатами, чтобы они могли работать, замещая друг друга.

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

https://youtube.com/watch?v=qKJ2uCUTVv0

Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!

Базовые принципы подключения твердотопливного агрегата

Это устройство представляет собой герметичный бак, отделяющий отопительный агрегат от потребителей. Когда теплоноситель имеет высокую температуру, буфер поглощает излишнее тепло, а после остывания котла отдает его системе отопления

Базовые принципы подключения твердотопливного агрегата Рассматривая, как правильно подключить твердотопливный котел, необходимо обратить внимание на базовые элементы обвязки, обеспечивающие безопасность функционирования теплогенератора. Постепенно прогревается все отопление, и клапан полностью перекрывает байпас — весь теплоноситель циркулирует через агрегат

Для более экономичной работы системы в неё нередко встраивают тепловой аккумулятор.

Для справки. Дрова распределяются так: сначала дуб, потом береза, ольха, тополь.

Эффективность эксплуатации твёрдотопливных агрегатов и электрических котлов в паре доказана практикой — взаимодействие этих приборов дает больший комфорт и гарантирует надёжность теплоснабжения. Оба котла оснащаются отключающими термостатами, чтобы они могли работать, замещая друг друга. Это приведет к автоматическому пуску горелки газового агрегата, поскольку его циркуляционный насос работает постоянно. Циркуляция жидкости в системе обеспечивается двумя гидронасосами по одному на каждый из котлов. Применение этого метода первичных и вторичных колец позволяет обходиться без электронных приборов. Как подключить твердотопливный и газовый котлы в одну систему!

Ошибка №1 – котельная (топочная)

При установке твердотопливного котла в частном доме многие владельцы допускают грубую ошибку – совмещают жилые помещения с котельной. Чаще всего монтаж выполняется в прихожей, кухне или коридоре. Такое расположение, кроме высокой пожарной опасности ведет к следующим негативным последствиям:

1. Запах гари. Несмотря на эффективную работу дымохода, специфический запах сгоревшего топлива всегда присутствует в помещении, где установлен котел. Он въедается в материал отделки, одежду и предметы быта;
2. Грязь. При эксплуатации твердотопливный котел требует определенного количества дров, топливных брикетов или угля. Так же нужно удалять продукты сгорания – пепел и золу. Все это в большом количестве будет приноситься и уноситься через жилые помещения, что неизбежно приведет к большому количеству грязи.

Установку твердотопливного котла в частном доме необходимо предусматривать еще на этапе проектирования. В этом случае, под котельную можно выделить отдельное помещение, соответствующее определенным требованиям. Это необходимо по целому ряду причин:

• Габариты котла и расстояние до стен;
• Обвязка: трубы, запорная арматура, накопительная емкость (при наличии), теплонасос, группа безопасности, расширительный бак. Все эти элементы используются в наиболее эффективной закрытой схеме отопления и требуют свободного пространства не только для установки, но и для дальнейшего обслуживания;
• Бойлер косвенного нагрева – используется для получения горячей воды в отопительный сезон;
• Место для хранения топлива на одну закладку. Это не строгое требование, а скорее рекомендация. Её соблюдение существенно облегчит эксплуатацию котла.

Котельная для установки твердотопливного котла должна соответствовать нормативным требованиям СП 89.13330.2016 (актуальная редакция СНиП II-35-76):

Габариты помещения. Объем – из расчета15 м3 + по 0,2м3 на каждый киловатт мощности оборудования. Площадь не менее 7 м2, высота помещения – около 2,5 м;
Расстояние от котла до ограждающих конструкций: с лицевой стороны (зона закладки топлива) – 2 м, с тыльной стороны и торцов не менее 25 и 70 см соответственно;
Освещение. Аварийные ситуации, связанные с неправильным монтажом твердотопливного котла предусматривают задымление помещения

Поэтому вопросам освещения уделяется большое внимание. Размер окна должен быть не менее 0,03 м2 на 1 м3 помещения

При невозможности обустройства естественного освещения нужно установить обычный и резервный (независимый от бытовой электросети) источник искусственного света;
Вентиляция. Твердотопливный котел отопления использует для горения кислород из помещения котельной. Поэтому в помещении должна быть предусмотрена естественная или принудительная приточно-вытяжная вентиляционная система. Самый простой вариант естественной вентиляции состоит из вытяжки, не подсоединённой к системе дымохода, и приточного отверстия, расположенного в нижней части внешней стены на расстоянии 30 см от уровня земли. Площадь приточного отверстия сопоставляется с площадью сечения дымохода и не должна быть меньше.

Для твердотопливных котлов большой мощности и при недостаточной площади котельной необходимо принудительное нагнетание воздуха в помещение. Оно реализуется посредством обычного бытового оконного вентилятора, устанавливаемого в вентиляционную отдушину. В особых случаях используется специальное устройство принудительного наддува воздуха непосредственно в топку котла. Такие приспособления значительно увеличивают эффективность и скорость нагрева помещения. Однако имеют определенные технические ограничения – используются только в пеллетных, классических и многокамерных твердотопливных котлах. Для пиролизных моделей и котлов длительного горения такая модификация не предусмотрена.

Материалы строительных конструкций и отделки. Твердотопливные котлы имеют довольно большой вес, поэтому в качестве несущего основания используется бетонный фундамент монолитный или штучный. Рекомендуется, чтобы размеры и форма несущего основания полностью совпадали с размерами помещения котельной. Однако в случае установки твердотопливных котлов небольшого размера и мощности в качестве основания, достаточно кирпичной кладки или монолитной заливки толщиной 5 см и размерами 4м2. Такую конструкцию вполне по силам выполнить своими руками. В качестве отделочных материалов для стен, особенно расположенных непосредственно возле котла, допускается использование керамической плитки, облицовочного кирпича и других типов негорючей отделки. Для потолка, обычно, применяется цементная или гипсовая штукатурка.

Схема №2

Практически аналогична первой схеме, главное отличие — добавлен бойлер косвенного нагрева. Загрузка бойлера происходит до трехходового клапана, т. е. между клапаном и котлом не требуется насос для загрузки бойлера.

Часто люди все-таки врезают в это место насос по той простой причине, что со змеевика бойлера будет возвращаться холодный теплоноситель, тем самым заставляя котел конденсировать. Однако, если мощность змеевика бойлера косвенного нагрева подобрана верно, то по мере роста температуры внутри змеевика бойлера его мощность будет падать, а значит, и разность температур на входе и выходе бойлера будет уменьшаться, это не позволит образовываться конденсату в котле.

Эта схема подключения твердотопливного котла обладает рядом преимуществ. Первое — возможность организовать приоритет нагрева бойлера путем отключения насоса. В этом случае вся мощность котла направляется на нагрев бойлера, ускоряя его нагрев.

Кроме того, в этой схеме можно организовать следующую логику работы. Допустим, вы греете бойлер, но одновременно идет активный водоразбор — в этом случае бойлер может греться достаточно долго, и правильным решением будет включение насоса. Теперь мощность котла будет расходоваться и на нагрев бойлера, и на поддержание температуры в системе отопления. Таким образом организуется максимально правильная и эффективная работа системы.

Что такое обвязка?

Обвязка даёт ряд преимуществ:

• обеспечивает оптимальную температуру в отопительной магистрали,
• контролирует количество теплоносителя в системе,
• удаляет из магистрали воздух,
• гарантирует безопасность котла от превышения давления,
• не даёт приборам засориться шлаком, писком и другим мусором,
• контролирует время нагрева отопительных приборов,
• позволяет подключить разные контуры отопления и настроить их на необходимую температуру,
• эффективно распределяет тепло по радиаторам.

Что входит в систему обвязки?

Вот перечень основных элементов:

• бак расширительный,
• насос,
• клапан распределительный,
• балансировочный кран,
• манометр,
• сливные и шаровые краны,
• клапаны (воздушный, проходной, обратный, предохранительный),
• фильтр.

Как выбирать элементы обвязки

При выборе насоса нужно обратить внимание на тепловую нагрузку на контур

Здесь важно вычислить разницу между температурой воды на подачу и в обратке

Формула следующая:

• Q=0,86хR/Dt,
• где Q — показатель производительности насоса (кубометры в час),
• R — мощность котла,
• Dt — температурная разница.

Например, при мощности котла 20 кВт и температурных показателях отопительной системы 80/60oС насос нужен со следующими эксплуатационными характеристиками:

0,86х20(80-60)=0,86 м3/ч.

Хорошо себя показывает насос, у которого ступенчатая регулировка мощности. Он сможет обеспечить такой уровень производительности, чтобы радиаторы по всему контуру равномерно прогревались.

Такой параметр, как напор теплоносителя, который измеряется в метрах водяного столба, можно не учитывать. В системе отопления не имеет никакого значения количество этажей в здании, этаж, на котором стоит циркуляционный насос. Минимальное значение насоса — 2 метра. Приборы с таким параметром хорошо справляются с движением теплоносителя в водяном контуре многоквартирного дома с высоким гидравлическим сопротивлением. Когда выполняется обвязка котла отопления, эти моменты нужно помнить.

На что обратить внимание при установке мембранного бачка:

Прежде всего, важно выбрать объём бачка. Он должен составлять 1/10 часть от объёма теплоносителя в водяном контуре

Есть простой способ это вычислить. Если в отопительной системе стоят алюминиевые или биметаллические радиаторы, то на 1 киловатт мощности котла идёт 15 литров теплоносителя.
Бачок выдерживает температуру до +120 C.
Рабочее давление устройства зачастую не превышает 1,5 бар. Иногда возникает необходимость его увеличить. Для этого накачивают воздух в бачок с помощью велосипедного насоса.

Как выбирают элементы группы безопасности:

• У клапана верхняя граница допустимого давления 2,5 бар.
• Манометр нужно выбирать с давлением в 4 атмосферы.

Как располагать элементы обвязки:

• Циркуляционный насос ставят перед камерой сгорания (перед теплообменником), там, где более низкая температура.
• Клапан и манометр монтируют при выходе из теплообменника, в месте, где давление начинает повышаться.
• Расширительный бачок монтируют в любом участке контура, но не рядом с насосом (колебания давления приведут к износу бачка).

Другие схемы подключения нагревательного прибора на твердом топливе

Подключаем устройство к магистрали с подмесом

Конструкция системы отопления в данном случае включает следующие элементы:

• группу безопасности отопительного оборудования (термостатический клапан, предохранительный клапан);
• расширительная емкость (тепловой аккумулятор);
• циркуляционный насос, обеспечивающий подачу теплоносителя на всю систему;
• запорная арматура.

Данная схема отличается тем, что она имеет дополнительный контур подмеса и краны, с помощью которых можно легко объем теплоносителя в контуре подмеса. Такой вид присоединения позволяет держать радиаторы отопления с комфортной температурой, притом, что отопительный котел работает в оптимальном режиме.

Подключение твердотопливной установки с гидрострелой

Этот тип подключения используется в тех ситуациях, когда система отопления имеет не один, а несколько контуров. Гидравлический распределитель или гидравлическая стрелка выполняет задачу предохранителя, исключая гидравлическое воздействие циркуляционных насосов, установленных на каждом контуре. Гидрострелка одновременно выступает уловителем шлама, осуществляет дегазацию всей отопительного комплекса.

Схема подключения в доме котла твердотопливного с гидрострелой состоит из следующих элементов:

• приборы контроля;
• расширительная емкость;
• два независимых друг от друга циркуляционных насоса;
• гидравлическая стрела;
• радиаторы отопления;
• распределительные гребенки (грязеулавиватели).

*