Схема подключения твердотопливного котла в системе отопления

В данной статье мы рассмотрим несколько ключевых схем обвязки твердотопливного котла в частном доме, подчеркивая их особенности и сравнивая сильные и слабые стороны каждой из них. Если вы когда-либо задумывались о создании обвязки твердотопливного котла своими руками, но слова «обвязка» и «трубопровод» кажутся вам непонятными и сложными, не переживайте. В данной материале мы разъясним основные принципы, предоставим наглядные схемы и фотографии, а также поделимся рекомендациями опытных специалистов по созданию обвязки в домашних условиях.

Негазифицированные регионы нашей страны, где дрова и уголь остаются самыми доступными видами топлива, делают твердотопливные котлы особенно актуальными. Завоевывающие все большую популярность среди владельцев частных домов ТТ-котлы не только экономически выгодные, но и дают высокую автономность и управляемость процессом отопления, предоставляют владельцам возможность не только экономить на отоплении, но и самостоятельно контролировать температурный режим в своих домах.

Базовые требования к установке ТТ котлов

Установка твердотопливных котлов требует строгого соблюдения определенных стандартов и норм безопасности. Вот основные требования к установке данного оборудования:

• Специальное помещение. Твердотопливные котлы должны устанавливаться исключительно в специальных помещениях. Предпочтительным вариантом является отдельное подсобное помещение; в случае его отсутствия, необходимо обеспечить надежную изоляцию от жилых комнат. Это обусловлено выделением дыма при розжиге и скапливанием мусора и сажи вблизи котла.
• Вентиляция. Обеспечение эффективной естественной или принудительной вентиляции помещения является обязательным. Внешние поверхности стен и потолков следует отделывать негорючими строительными материалами.
• Основание. Основание, на котором размещается котел, должно быть бетонным с толщиной стяжки не менее 5 см.
• Котельная. Котлы на твердом топливе устанавливаются только в отдельных технических помещениях или топочных, в зависимости от их мощности. Котельная должна соответствовать определенным требованиям по объему, естественному освещению, безопасности и отделке.
• Расстояния и огнестойкость. Стены и пол котельной должны быть огнестойкими. Котельная должна отделяться от соседних помещений несгораемыми перекрытиями и стенами с пределом огнестойкости не менее 0,75 часа.
• Вентиляция котельной. Котельная должна быть оборудована окном для естественного освещения, или в случае его отсутствия – электрическим освещением. Проходы между котлами и стенами котельной должны быть достаточно широкими для свободного доступа, осмотра и очистки.
• Дополнительные требования. Дополнительные требования к котельной включают выход наружу, отсутствие прямых связей со стенами жилого здания, высоту потолка не менее 2,5 м и минимальное расстояние от передней части котла до стены.

Учитывая эти требования, подготовка помещения для установки твердотопливного котла является важным этапом перед началом процесса обвязки и подключения к системе отопления по любой из ниже описанных схем.

Варианты схем обвязки котлов

Принципиальные схемы обвязки твердотопливных котлов представляют собой комплекс устройств и элементов, объединенных в единую систему отопления дома. Эта система включает в себя котел на твердом топливе, обогревательные приборы (радиаторы, полотенцесушители, теплый пол), устройства контроля и автоматизации, а также запорную и регулирующую арматуру, трубопроводы и другие компоненты. Выбор оптимальной схемы подключения и соблюдение правил при установке котла являются важными аспектами обеспечения надежной и безопасной работы отопительного оборудования на протяжении всего срока эксплуатации.

Основными элементами, неотъемлемыми при установке твердотопливного котла, являются:

1. Группа безопасности. Обеспечивает контроль и регулирование параметров работы системы, гарантируя ее стабильность и безопасность.
2. Буферная емкость. Используется для накопления и сохранения теплоты, обеспечивая более равномерное распределение тепла в системе.
3. Циркуляционный насос. Отвечает за циркуляцию теплоносителя по системе, обеспечивая эффективное распределение тепла.
4. Расширительный бак. Сглаживает изменения давления в системе, предотвращая повреждения оборудования.
5. Смесительный узел или трехходовой клапан. Регулирует температуру теплоносителя, обеспечивая оптимальный режим отопления.

Выбор оптимальной схемы обвязки зависит от различных факторов, таких как особенности строения, климатические условия и требования к эксплуатации. Существует несколько принципиальных схем отопления для частного дома с твердотопливным котлом:

• однотрубная и двухтрубная обвязка;
• схема подключения с открытым или закрытым расширительным бачком;
• с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя;
• с подключением в систему отопления второго котла газового или электрического.

Эти схемы могут быть комбинированы в зависимости от имеющегося оборудования и требований к отопительной системе. Важно учитывать, что простота и минимальное количество соединений в системе содействуют ее более надежной и эффективной работе. При выборе схемы следует тщательно изучить характеристики каждой и рассмотреть их с учетом конкретных условий эксплуатации.

Однотрубная схема подключения

Однотрубная система подключения твердотопливного котла представляет собой бюджетное решение для отопления частных домов малой площади. В настоящий момент не очень популярна и применяется редко. В однотрубной схеме от котла формируется основная магистраль подачи теплоносителя большого диаметра, которая выполняет роль транспортера горячего теплоносителя и его сборщика в остывшем виде.

Каждый радиатор отопления подключается к магистрали двумя трубами: одна принимает теплоноситель, а другая выпускает его. Теплоноситель поочередно проходит через все радиаторы, передавая часть тепловой энергии. Однотрубные системы отличаются двумя подвидами:

• Проточная схема. В этой схеме отсутствует подающий стояк, и радиаторы верхнего этажа соединены с аналогами на расположенном ниже этаже. Проточная система не предполагает использование регулировочных кранов, чтобы не нарушать доступ теплоносителя к последующим приборам.
• С байпасами. Этот вариант предполагает соединение радиаторов стояками, но с отделением от контура замыкающими звеньями. Теплоноситель подается из подающего стояка и порционно распределяется по всем приборам, что минимизирует остывание.

Система с байпасами обеспечивает возможность регулирования температуры и ремонта вышедшего из строя прибора без полного отключения системы. Проточная схема проигрывает по скорости остывания теплоносителя, но проста в реализации.

Плюсы	Минусы
Простой и быстрый монтаж	Подходит только для небольших домов
Низкая стоимость комплектующих и расходников	Подключение резервных котлов невозможно
Можно сделать самому установку и отладку	Сложность точной регулировки температуры

Двухтрубная обвязка

Двухтрубная система отопления с твёрдотопливным котлом представляет собой распространенное решение для обеспечения эффективного и комфортного отопления. В этой системе горячий теплоноситель подается по одной магистрали к радиаторам, а охлажденная вода возвращается обратно в котел по другой магистрали. Подключение радиаторов происходит параллельно, что позволяет равномерно распределять теплоту в помещениях.

Существует несколько вариантов двухтрубных систем, включая верхнюю и нижнюю разводки, тупиковую и попутную транспортировку теплоносителя, а также системы с естественным или принудительным движением теплоносителя.

Такая система отопления обеспечивает равномерный прогрев радиаторов и комнат, что способствует комфортному микроклимату в доме. Эта система подходит для использования с автономными твёрдотопливными котлами. При ее проектировании рекомендуется использовать двухдюймовые трубы для подающей и собирающей магистралей, а диаметр труб для подключения радиаторов выбирать в зависимости от их размера.

Важно отметить, что двухтрубная система отопления, несмотря на некоторую сложность конструкции, обеспечивает высокую эффективность и является предпочтительным вариантом для организации отопления частного дома с использованием твёрдотопливного котла.

Плюсы	Минусы
Индивидуальная регулировка температуры в комнатах	Большое количество труб и арматуры
Универсальность применения	Больше сложность и время монтажа и запуска
Допускает подключение резервного котла	Расходные материалы стоят дороже

Схема обвязки ТТ котла с открытым расширительным бачком

Схема отопления частного дома с открытым расширительным бачком представляет собой эффективный метод, хотя он стал широко использоваться относительно недавно. Расширительный бак устанавливается в верхней точке системы, на чердаке или под потолком технического помещения. В случае переполнения избыток воды сливается наружу. Этот бак выполняет две важные функции: принимает увеличенный объем горячей воды и предотвращает завоздушивание системы при её полном охлаждении.

Открытая система предполагает свободное соединение расширительного бака с атмосферой. Общая схема включает в себя отопительный котел в нижней точке, расширительный бак в верхней и радиаторы отопления. Разница в высоте между баком и верхним радиатором влияет на эффективность системы.

Циркуляция теплоносителя в открытой однотрубной системе происходит естественным образом за счёт гравитации. Теплоноситель перемещается по системе, охлаждаясь и становясь тяжелее, что обеспечивает постоянное движение по кольцу отопительной системы.

Достоинства открытой системы включают простоту, отсутствие необходимости в электричестве, слабую чувствительность к аварийному повышению давления. Эта система требует меньше затрат, так как не нуждается в сложной автоматике и циркуляционном насосе.

Однако есть существенные недостатки. Постоянный контакт теплоносителя с воздухом приводит к загазованности, возможности охлаждения теплоносителя в морозы, медленной циркуляции, неравномерному нагреву радиаторов и необходимости большого объема теплоносителя. Постоянное воздействие атмосферного кислорода на теплоноситель вызывает коррозию труб и радиаторов, снижая эффективность системы. Алюминиевые и биметаллические радиаторы работают в такой системе неэффективно.

Плюсы	Минусы
Не требует монтажа предохранительных клапанов	Плохой внешний вид
Минимальные риски протечек	Низкое давление и потери тепла в системе
Бюджетный вариант	Высокий риск образования коррозии труб

С бачком герметичного типа (закрытый расширитель)

Схема обвязки твердотопливного котла с закрытым расширителем представляет собой эффективное решение для систем отопления. Мембранный расширительный бачок герметичного типа, с давлением в пределах 0,8–3,0 Бар, имеет компактные размеры и может быть установлен в любом месте системы, не зависимо от высоты.

В закрытой схеме системы отопления расширительный бак выполнен в виде стальной емкости с резиновой грушей или мембраной под давлением воздуха. При расширении теплоносителя, груша сжимается, обеспечивая дополнительный объем. Принудительная циркуляция теплоносителя позволяет быстро и равномерно прогревать радиаторы, а воздухоотводные клапаны удаляют газы, предотвращая коррозию трубопроводов. Закрытые расширители обеспечивают стравливание воздуха, а не воды, при возможном закипании системы, обеспечивая долгий срок службы.

Плюсы	Минусы
Компактность	Высокое давление теплоносителя
Надежность	Требует монтажа клапанов для стравливания давления
Свободное расположение оборудования	Повышенная стоимость

Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией

Схема обвязки твердотопливного котла с естественной циркуляцией применяться для домов, где отсутствует электроснабжение или используется сезонно. Теплоноситель в такой системе двигается естественным образом благодаря разности плотности горячей и холодной воды, и трубопроводы имеют уклон от котла к батареям и обратно, облегчая поток.

Эта схема особенно ценна в регионах с частыми и длительными отключениями электроэнергии. Гравитационные системы отопления работают независимо от электричества, обеспечивая тепло в доме даже в условиях отсутствия электропитания.

Обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы представляет собой простую схему с обязательным наличием расширительного бака открытого типа. Этот бак служит для компенсации теплового расширения теплоносителя. Такие расширители имеют простую конструкцию с крышкой для минимизации испарения теплоносителя и одновременного отвода воздуха из системы.

Теплоноситель в системе двигается по трубам с уклоном. Котел размещается в самой нижней точке, а отопительные приборы располагаются выше. Трубы крупного сечения используются для снижения сопротивления движению теплоносителя. Нагретый теплоноситель поднимается вверх, обходит отопительные приборы и возвращается к котлу через трубу «обратки». Работа системы обеспечивается силой гравитации и уклонами трубопровода.

Плюсы	Минусы
Полная автономность	Сложность регулировки нагрева
Низкие расходы на эксплуатацию	Долгий нагрев радиаторов отопления
Не требует электричества	Образование конденсата

Схема подключения с насосом – принудительная циркуляция теплоносителя

Эта современная схема включает использование циркуляционных насосов, которые обеспечивают движение теплоносителя по системе отопления. Управление работой насосов осуществляется электрооборудованием, принимающим сигналы от электрических температурных датчиков.

Для обеспечения автономной работы системы используется дополнительное оборудование, такое как инвертор, зарядное устройство и аккумуляторные батареи. Этот комплекс обеспечивает работу системы без стационарного электроснабжения в течение 4–8 часов, в зависимости от мощности насосов и емкости батарей. После этого необходимо подзарядить аккумуляторы.

Установка циркуляционного насоса позволяет увеличить эффективность системы, ускоряя движение теплоносителя. Регулировка температуры становится возможной при использовании насосов с несколькими скоростями работы. Несмотря на сложность обвязки твердотопливного котла, использование труб меньшего диаметра может компенсировать дополнительные затраты.

Циркуляционные насосы устанавливаются обычно на обратке системы, но современные материалы позволяют их размещение ближе к котлу. Важно учесть направление движения теплоносителя при установке насоса. Общий принцип работы схемы заключается в том, что циркуляционный насос проталкивает воду в направлении к котлу, обеспечивая эффективное функционирование отопительной системы.

Плюсы	Минусы
Высокая интенсивность нагрева радиаторов	Требует постоянного электропитания
Простая и точная регулировка температуры в помещениях	Высокая стоимость монтажа и компонентов
Подходит для обогрева больших площадей	Необходимо проведение регулярных ТО

С дополнительным газовым или электрическим котлом

Схема подключения второго котла к твердотопливному представляет собой важный элемент гибкости отопительной системы, обеспечивая эффективное отопление в различных режимах работы.

Основной принцип подключения заключается в параллельном соединении котлов, где твердотопливный котел выступает в роли основного, а газовый или электрический служит резервным. В обычном режиме только основной котел подключен к системе отопления. Однако, при необходимости, например, при затухании твердотопливного котла, датчик температуры передает сигнал на плату управления резервного котла, который включается и поддерживает тепло в системе.

Важным моментом является использование трехходового клапана в обвязке твердотопливного котла. При активации резервного котла, трехходовой клапан перекрывает движение теплоносителя по контуру твердотопливного, направляя его только по контуру резервного котла. Это позволяет эффективно переключаться между котлами и обеспечивать непрерывное отопление в доме.

Выбор между параллельным и последовательным подключением имеет свои особенности. Параллельное подключение обеспечивает большую гибкость, так как позволяет отключать резервный котел при необходимости. Однако, при последовательном подключении схема проще, хотя второй котел остается в системе, что может привести к энергетическим потерям.

Плюсы	Минусы
Максимальная эффективность работы в любых регионах	Сложный монтаж
Использование различных видов топлива	Высокая стоимость системы
Нет рисков заморозки, высокая автономность	Требует установки автоматики и резервного питания

Обвязка ТТ котла с теплообменником (бойлером)

Конструктивные особенности ТТ котлов исключают возможность установки второго контура для обеспечения горячей водой душевых и кухни. Однако эту проблему можно эффективно решить, используя обвязку дровяного котла отопления с добавлением дополнительного теплообменника. Важно отметить, что этот теплообменник не предназначен для автономного обогрева помещений, а сконцентрирован на постоянном поддержании определенного объема горячей воды для бытовых нужд.

Для подачи воды в теплообменник необходимо применить дополнительный трубопровод; важно избегать использования воды из системы отопления. Температура горячей воды, проходящей через теплообменник, всегда на 5–8°С ниже, чем та, которую выдает твердотопливный котел на выходе. Этот аспект следует учесть при принятии душа. Если эти параметры не соответствуют предпочтениям пользователей, рекомендуется дополнительно подключить электрический бойлер.

Бойлер косвенного нагрева – это устройство для накопления горячей воды, которое, в отличие от бойлера прямого нагрева (газового, электрического), не имеет собственного подогрева. Вместо этого в качестве теплоисточника используется внешнее устройство – отопительный прибор или система. В данном случае, нагрев воды в бойлере осуществляется за счет движения нагретого теплоносителя системы отопления, проходящего через змеевик, встроенный в бойлер.

Бойлер оптимально подключать перед первым радиатором для более быстрого нагрева воды. Этот вариант обеспечивает возможность отключения циркуляции теплоносителя через бойлер с помощью отсечного крана, направляя всю энергию в радиаторы. При необходимости горячей воды, открывается кран, обеспечивая быстрое нагревание воды при уменьшенном теплоснабжении радиаторов.

Плюсы	Минусы
Сглаживает пиковых температур	Требует очистки и ревизии теплообменника
Возможность использования при неработающем котле	Повышенная сложность монтажа

Борьба с конденсатом

Эффективное решение проблемы конденсата при использовании схем обвязки твердотопливного котла основано на использовании трехходового смесительного термостатического клапана с перемычкой между подачей и «обраткой», а также выносным датчиком. Этот интеллектуальный клапан имеет три патрубка для подключения, где один всегда открыт, а два других контролируются датчиком. Прибор, установленный на «обратке», обеспечивает плавное смешивание горячей воды, предотвращая резкие перепады температуры.

Размещение трехходового клапана на «обратке», примерно за 50-90 см до входа в котел, с двумя задействованными входами, критически важно. При установке следует обеспечить направление всегда открытой стороны в сторону котла. Третий вход подключается к подаче, а выносной датчик помещается в трубу обратного трубопровода.

Принцип работы заключается в том, что при повышении температуры теплоносителя в «обратке» выше заданного предела, подмешивание горячей воды блокируется. При снижении температуры ниже установленного значения, клапан открывается, частично подмешивая горячий теплоноситель и повышая температуру. При достижении второго порога температуры, клапан снова закрывается, обеспечивая температуру в котле, при которой конденсат не образуется.

Схема решает проблему конденсата, но важно отметить, что возможность перегрева системы при этом существует. Узел подмеса с циркуляционным насосом в обратном трубопроводе и двумя отсечными кранами обеспечивает удобство обслуживания и позволяет менять/ремонтировать насос без слива теплоносителя из всей системы.

Защита теплоносителя от перегрева

Охлаждение теплообменника

Охлаждение теплообменника — эффективный метод предотвращения закипания теплоносителя. Реализация данной меры в обвязке твердотопливного котла включает два контура: первый для отвода перегретого теплоносителя в канализацию, а второй для добавления холодной воды в перегретый теплоноситель. Эта схема основана на четырехходовом клапане с выносным датчиком температуры.

Клапан аварийного охлаждения, оснащенный выносным погружным датчиком, предоставляет два входа: один подключен к подаче котла, другой выводится в канализацию для сброса перегретого теплоносителя. Дополнительная пара входов подключается к отводу от обратки и трубе подачи холодной воды из водопровода. Важно, чтобы подмешивание холодной воды происходило после циркуляционного насоса и перед котлом.

Эта схема обвязки твердотопливного котла эффективна при наличии давления в системе водоснабжения. В случае отсутствия электроэнергии или использования холодного водоснабжения из скважины или колодца, система становится неработоспособной. Для обеспечения стабильности в работе системы в подобных ситуациях, рекомендуется внедрение мембранного бака с холодной водой, снабженного обратным клапаном. Несмотря на некоторые недостатки, такие как внесение «свежей» воды с новыми примесями, эта схема охлаждения теплообменника успешно снижает температуру в котле в аварийных ситуациях, предотвращая закипание теплоносителя.

Подмес теплоносителя

Подмес теплоносителя представляет собой второй эффективный метод охлаждения системы отопления, особенно при использовании пластиковых труб (ПВХ) в обвязке. Эта схема обвязки, напоминающая вариант для предотвращения конденсата, отличается установкой трехходового смесительного клапана, который срабатывает при превышении установленной температуры.

Клапан размещается на трубопроводе подачи, обеспечивая постоянное направление открытого входа в сторону системы отопления. Пользователь настраивает порог температуры, и при ее превышении клапан открывает подачу остывшего теплоносителя из обратки, закрываясь при понижении температуры. Этот простой метод позволяет избежать поступления перегретого теплоносителя в систему отопления.

Таким образом, подмес теплоносителя не только охлаждает теплообменник, но и обеспечивает защиту элементов системы. Эти два метода идеально дополняют друг друга, обеспечивая эффективную работу и надежность системы отопления.

Применение теплоаккумуляторов

Теплоаккумулятор – неотъемлемый элемент системы отопления, решающий проблемы перегрева и обеспечивающий стабильное функционирование. Эта значительная емкость с теплоносителем приносит несколько важных преимуществ.

Во-первых, теплоаккумулятор увеличивает объем системы, что особенно ценно для малых отопительных систем. Больший объем теплоносителя сложнее перегреть и иногда даже невозможно при определенных параметрах.

Во-вторых, теплоаккумулятор исключает резкие скачки температуры, характерные для дровяных и угольных котлов. Благодаря большему объему, система становится более инерционной, предотвращая резкие изменения температуры. Это особенно полезно для постоянного проживания, обеспечивая стабильный комфорт в доме.

Выводы и заключение

В заключение можно отметить, что правильная схема подключения и обвязки твердотопливного котла в системе отопления играет ключевую роль в эффективной и безопасной работе системы. От выбора схемы зависит не только экономичное использование топлива, но и долговечность оборудования.

Один из важных аспектов – борьба с конденсатом, который может негативно сказаться на работе котла. Трехходовые клапаны, мембранные баки и другие элементы схемы охлаждения позволяют предотвратить перегрев и образование конденсата, обеспечивая стабильную температуру теплоносителя.

Подключение второго котла, особенно в роли резервного, добавляет надежности системе и обеспечивает непрерывное отопление даже при простое основного котла.

Также стоит обратить внимание на использование теплоаккумуляторов, которые улучшают инерционность системы, предотвращая резкие скачки температуры и обеспечивая стабильный комфорт.

Важным моментом является также выбор схемы в зависимости от типа твердого топлива, а также размеров и особенностей отопительной системы. И, наконец, регулярная проверка и обслуживание обвязки котла помогут поддерживать высокую эффективность и долгий срок службы всей системы отопления. Следуя современным стандартам и рекомендациям, можно создать надежную и эффективную систему отопления с твердотопливным котлом.

Наши услуги