Устройство системы отопления на твердотопливном котле

Подключение твердотопливного котла: схема установки, шаги монтажа

Котлы, работающие на твердом топливе (дрова, уголь, торф и т. д.), обычно используются для отопления частных домов, к которым не подведен магистральный газ. Установка таких систем, в силу опасности процесса открытого горения, требует соблюдения некоторых несложных правил, которые позволяют обеспечить надежную защиту от возникновения пожара.

В этой статье мы опишем основные требования к помещению для твердотопливного котла и последовательность его подключения к отопительной и дымоходной магистрали.[contents]

Устройство системы отопления на твердом топливе

Твердотопливный котел – это теплоагрегат с камерой сгорания открытого типа. Понятно, что и вся остальная схема подключения оборудования отопления должна быть разработана с учетом требований к открытым системам:

Выход для продуктов сгорания котла необходимо подключить к дымоходу с естественной тягой;
В верхней точке отопительного контура нужно обязательно установить расширительный бачок, обеспечивающий контакт теплоносителя с атмосферой;
Работать такая система может только на воде.

Котельная с установленным твердотопливным котлом

В последнее время среди владельцев загородной недвижимости гораздо большей популярностью стали пользоваться системы отопления закрытого типа. Однако подключение твердотопливного котла к закрытым системам категорически запрещено. Дело в том, что при нагревании воды происходит серьезное увеличение ее объема и давления.

В газовых моделях котлов для предотвращения неконтролируемого расширения теплоносителя имеется терморегулятор, который мгновенно отключает горелку в опасной ситуации.

Процесс горения в камере твердотопливного котла гораздо более инерционен: даже после полного перекрытия подачи кислорода в топку (для этого также нужно подключить терморегулятор) температура воды в отопительном контуре может расти еще достаточно долгое время. Это обусловлено большей теплоемкостью дерева по сравнению с газом.

Так что при сильном перегреве излишки воды в открытой системе просто выльются через отводящую трубку расширительного бачка. Если же применяется закрытая схема, избыточное давление в трубах может привести к их разрыву.

Где можно устанавливать котел на твердом топливе

Чаще всего для нее выделяют место в подвале или на цокольном этаже. В отличие от систем газового отопления, монтаж твердотопливного котла можно производить самостоятельно, без согласования с надзорными службами. Тем не менее, установка подобного оборудования должна выполняться в полном соответствии с требованиями, которые приведены в строительных нормах и правилах:

Основание под твердотопливный котел должно быть ровным и прочным и обеспечивать строго вертикальное расположение его корпуса;
Расстояние от стен до задней поверхности котла – не менее 50 см, до передней стенки – не менее 125 см;
Стены и пол в котельной должны быть обработаны парогазонепроницаемым пожаробезопасным покрытием (предел огнестойкости 0,75 часа). Обязательно наличие приточной вентиляции, например, установка окна или отверстия в стене площадью 8 см2 на каждый киловатт мощности котла;
Объем помещения котельной – не менее 15 м3, минимальная высота потолков – 2,5 м;
В зависимости от способа подключения к дымоходу, в стене или потолке необходимо предусмотреть отверстие для выхода трубы. Ее внутренний диаметр не может быть меньше диаметра выходной горловины котла.

Основные этапы установки твердотопливного котла

Схема подключения твердотопливного котла включает в себя сам теплоагрегат, трубы и радиаторы отопления, расширительный бачок, циркуляционный насос, теплоаккумулятор и элементы автоматики: предохранительный и воздушный клапан, терморегулятор, манометр. Установка котла и необходимые подключения периферийного оборудования производятся в следующем порядке:

Размещение котла на заранее подготовленный фундамент. Обязательно нужно соблюсти все требуемые расстояния и правильно отрегулировать положение корпуса по горизонтали и вертикали;
Установка электрических нагревателей, если они предусмотрены комплектацией. Обычно твердотопливный котел имеет специальные посадочные места для установки ТЭН, рядом с которыми располагается терморегулятор;
Подсоединение труб отопления. Для удобства эксплуатации и обслуживания все подключения необходимо выполнять через промежуточные запорные краны, уплотняя места стыков сантехнической лентой или льном;Обвязка котла
Если схема работы системы предполагает использование электрической сети, необходимо подключить провода питания и заземления;
Установка группы безопасности. В зависимости от типа котла и его комплектации в нее могут входить предохранительный, воздушный клапан, терморегулятор, датчик тяги, манометр и т. д. Эти приборы ставятся до всех запирающих устройств;
Сборка дымовой трубы. Места соединения колен уплотняются термостойким герметиком. Схема установки, площадь сечения и высота дымохода должны обеспечивать хорошую естественную тягу, поэтому необходимо придерживаться рекомендаций, приведенных в инструкции по эксплуатации котлов;
Заполнение теплового контура водой. Первоначальное давление воды должно быть немного выше рабочего. На этом этапе вся схема отопления проверяется на отсутствие протечек;
Проверка расположения внутренних элементов топки котла: колосников, шамотных камней, растопочной заслонки, заглушки для прочистки и т.д;
Сброс давления теплоносителя до рабочего, установка заслонок в топке и дымоходе в необходимое положение, закладка дров.

После выполнения всех указанных операций можно приступать к запуску твердотопливного котла. Для этого нужно разжечь топливо, а через 10–15 минут закрыть растопочную заслонку.

При достижении температуры 80–85 °С рекомендуется установить терморегулятор на необходимый уровень подачи тепла.

Теперь достаточно в нужные моменты подкладывать дрова в топку, и комфортный климат в доме будет обеспечен.

Твердотопливный котел и закрытая система отопления

Как мы уже отмечали, установка обычного твердотопливного котла в систему отопления закрытого типа запрещается.

Прежде чем такой котел будет допущен к установке, он должен пройти серию испытаний, правильно провести которые могут только специалисты.

Поэтому самостоятельно принимать решение об использовании твердотопливных тепловых агрегатов в закрытых системах не стоит, даже если сделать это рекомендуют опытные установщики, которые утверждают, что уже внедрили на других объектах не один десяток подобных решений.

Единственный возможный способ совместить данное оборудование – это использовать теплообменник, который позволяет разделить систему на два контура: открытый, с котлом и расширительным баком, и закрытый, включающий радиаторы и закрытый мембранный бачок.

Пример установки твердотопливного котла смотрите на видео ниже:

Источник: https://all-for-teplo.ru/kotly/ustanovka-i-podklyuchenie-tverdotoplivnogo-kotla.html

Твердотопливные котлы для отопления дома: схема подключения котла на твёрдом топливе

Устройство твердотопливного котла классического типа

Чтобы понимать, как функционируют котлы на твёрдом топливе, необходимо знать о том, как они устроены. Данные конструкции состоят из следующих компонентов:

Топочная камера. Именно сюда происходит загрузка топлива, которое, сгорая, выделяет необходимое тепло. Данная камера оснащается специальной дверцей.
Колосниковая решетка. Именно на нее укладывается топливо при загрузке. Когда оно прогорает, то зола попадает в зольник, расположенный снизу.
Прочистной люк, который используется для того, чтобы очищать котел от продуктов горения.
Теплообменник, посредством которого и нагревается теплоноситель. Данный компонент выполнен в виде большой емкости, по которой проходят дымогарные трубы. Газы, выделяющиеся при горении топлива, циркулируют по трубам системы, благодаря чему в теплообменнике нагревается теплоноситель.
Терморегулятор, посредством которого определяется скорость прогорания топлива.

Регулятор тяги выступает очень важным компонентом, посредством которого осуществляется регулировка температуры внутри подающего трубопровода. Благодаря ему в топочной камере происходит контроль воздуха. Под нагревом происходит расширение данного оборудования, в результате чего оно воздействует на заслонку, несколько приоткрывая ее.

Регулятор тяги в твердотопливных котлах

Газовая горелка может работать на сжиженном или природном газе. Ее наличие в системе обеспечивает несколько важных преимуществ:

Процесс розжига не превышает нескольких секунд.
Простота конструкции, благодаря чему оборудование получает необходимую надежность.
Высокий уровень безопасности.
Возможность использования в котлах различных типов.
Эксплуатация в помещениях закрытого типа.

Благодаря наличию термостатического клапана обеспечивается быстрый отвод тепла в случае перегрева котла. В этом случае, чтобы охладить аппарат, происходит спуск нагретого теплоносителя из системы, место которого заполняется холодной водой.

Читатели считают данные материалы полезными:

Принцип работы конденсационного котла отопления: обзор основных производителей
Особенности работы электрического котла, как выбрать и эксплуатировать правильно

Котлы на твердом топливе могут использовать в своей работе разные виды сырья

Твердотопливные котлы кроме древесины могут использовать в своей работе разные виды топлива. Это могут быть пеллеты, торф, уголь и т. д. Цикл работы котла классической конструкции включает в себя три фазы:

Розжиг. Работа оборудования начинается с розжига. На данном этапе происходит резкое возрастание температуры в камере (до 600 градусов по Цельсию). Повышается температура также и в топочном обменнике, достигая значения в 40–70 градусов. В данном случае очень многое определяется параметрами системы.

Второй этап характеризуется прогревом теплоносителя. Повышаясь, температура в топке достигает значения в 1000–1300 градусов. На данном этапе очень важен контроль за прогревом теплоносителя, который может разогреться до 95 градусов, что является опасным для системы. Регулировать степень прогрева можно посредством специальной задвижки, которая обеспечивает подачу воздуха в систему.

Этап прогрева теплоносителя

На третьем этапе происходит прогорание топлива. Когда топливо полностью прогорает в конце цикла, то образуются тлеющие угли. На фоне этого снижается и температура в системе, достигающая 400–500 градусов. И именно такой температурный режим является наиболее комфортным для системы. Наблюдается медленное остывание теплоносителя, при котором остывает и воздух в помещении.

По результатам рассмотренных выше циклов работы, можно сделать вывод, что твердотопливные котлы отопления характеризуются одной особенностью — температурной цикличностью. И дабы максимально снизить температурный разброс, необходимо периодически закладывать в систему новую порцию топлива.

Решение данной проблемы было реализовано в автоматических котлах. В таких конструкциях подача топлива и наддув вентилятора горелки осуществляются в автоматическом режиме. Обычные же варианты конструкций требуют постоянного контроля.

Принципы работы, применяемые в твердотопливных котлах

Различают несколько вариантов твердотопливных котлов. Отличия в данном случае заключаются в принципе сжигания топлива, от чего в немалой степени зависит и время работы от одной загрузки.

Классические модели

Такое оборудование оснащается большой топкой, где сжигание топлива происходит естественным путем. Такие конструкции предусматривают использование специального датчика, который осуществляет контроль температуры теплоносителя.

Данные конструкции имеют некоторые недостатки:

Низкий КПД в сравнении с котлами длительного горения.
Недолгое время горения: не более восьми часов работы на одной закладке.
Из-за неоптимального процесса горения появляется повышенная зольность.
Отопительные режимы плохо поддаются автоматизации.

Конструкции длительного горения

Этапы работы пиролизных котлов

Агрегаты длительного горения не имеют недостатков, свойственных их обычным аналогам. Они бывают двух видов:

В конструкции пиролизных котлов присутствует две камеры сгорания. Особенность их работы в том, что горение топлива осуществляется в условиях недостаточного количества кислорода. Температура в камере повышается, провоцируя выделение древесного газа. Этот процесс называют пиролизом. Далее газ проникает во вторую камеру, где и происходит его сгорание при избытке кислорода. Благодаря данной особенности, система в итоге имеет очень высокий КПД, доходящий до 90%.
Агрегаты «тлеющего» типа. Такие конструкции оснащаются встроенной водяной рубашкой, которая устанавливается по периметру агрегата. В данном случае топливо горит не снизу вверх, как обычно, а сверху вниз, что наряду с большим объемом камеры сгорания (до 100 литров) обеспечивает продолжительный процесс работы оборудования.

Видео: выбираем твердотопливный котел отопления

Твердотопливный котел горения пиролизного типа способен обеспечить полное прогорание топлива. Очистка системы от золы при этом проводится не чаще раза в два-три дня. Обладая относительно небольшим расходом топлива, такие конструкции способны работать на одной загрузке около 12 часов.

Также к достоинствам таких агрегатов относится:

Возможность в течение длительного времени поддерживать необходимую температуру теплоносителя.
Система, контролирующая процесс горения, может быть автоматизирована.
Отопление дома твердотопливным котлом такого типа может предполагать использование наряду с дровами и других видов твердого топлива.

Схема котла тлеющего типа

У моделей тлеющего типа также имеются свои преимущества:

В зависимости от модели, такие конструкции способны работать до 5 суток на одной закладке. Естественно, в данном случае длительность работы зависит от вида и качества топлива. Дольше всего горит уголь.
В сравнении с пиролизными, такие котлы имеют меньшую стоимость.

Из недостатков следует выделить высокую требовательность к топливу. Использовать в котлах тлеющего типа можно лишь древесину, влажность которой составляет до 20%. Также не допускается к использованию топливо, содержащее большое количество смол. Если же оно все же используется, то систему придется прочищать значительно чаще, что приводит к снижению срока службы автоматики.

Этот материал отлично дополнят следующие публикации:

Принцип работы пиролизных котлов длительного горения и чем они отличаются от обычных
Использование многотопливных котлов комбинированного типа для отопления частного дома

Сегодня котлы для отопления частного дома производятся рядом фирм. Чтобы приобрести действительно качественный вариант, необходимо обратить внимание не только на технические характеристики выбираемого агрегата, но и на бренд. Наиболее популярными являются следующие производители:

Будерус. Немецкая компания, специализирующаяся на производстве высококачественного отопительного оборудования. Является одним из лидеров европейского рынка.

Твердотопливные котлы Buderus — высокое качество и экономичность

Висман. Итальянская компания, образованная в 1917 году. Сегодня производитель является настоящим ветераном рынка отопительного оборудования, имея 22 завода, расположенных по всему миру. Ежегодно компания внедряет в производство своей продукции новые технологии, что позволяет ей создавать наиболее качественные отопительные агрегаты при относительно невысоких ценах.

Твердотопливный котел Купер

Лемакс. Компания, производящая твердотопливные котлы, оснащенные стальными теплообменниками, располагается в Таганроге. Котлы российского производства отлично зарекомендовали себя в качестве надежных агрегатов. Продукция компании отличается высоким качеством при конкурентной стоимости.
Дон Конорд. Еще один российский производитель, продукция которого получила значительную популярность на отечественном рынке. Завод расположен в Ростове-на-Дону и занимается производством высококачественного отопительного оборудования.

Подключение твердотопливного котла в систему отопления

Заключение

Твердотопливные котлы являются наиболее популярным отопительным оборудованием для частного использования. Они производятся в различном исполнении, от чего напрямую зависят технические характеристики данных агрегатов. Поэтому в выборе следует учитывать ряд важных нюансов, описанных выше.

Источник: http://kamin-maker.ru/kotly/podklyuchenie-tverdotoplivnogo-kotla/

Устройство системы отопления на твердотопливном котле

Еще совсем недавно повсеместно были распространены печные системы отопления.

Основной принцип действия заключался в том, что в процессе сгорания твердого топлива (работа могла производится на угле, древесине и других материалах) нагревалась печь, как правило сделанная из глины или красного кирпича. Благодаря тому что эта печь очень долго остывала, она могла излучать тепло еще в течение суток после полной ее топки.

Схема отопления частного дома с твердотопливным котлом.

Самым большим недостатком печи был, конечно, ее размер. Часто она занимала до четверти всего п

омещения, в котором находилась. Располагались печи, как правило, на кухнях. Делалось это по той простой причине, что они, помимо обогрева, выполняли функции привычной нам газовой или электрической плиты.

Чуть позже стали появляться другие системы отопления, которые стали основываться на принципе равномерного прогревания помещений за счет доставки туда теплоносителей. По большому счету этот принцип заложен во всех современных системах отопления.

Основные элементы водяной системы отопления с твердотопливным котлом

Ко всем водяным системам отопления можно приписать один и тот же список основных элементов. Как правило, такие системы состоят из:

Схема отопления с твердотопливным котлом.

самого котла;
радиаторов отопления;
трубопроводов, причем с прямым и обратным контуром;
некоторых элементов арматуры, например, сливного крана и радиаторов;
расширительного бака;
дымоходной системы.

Твердотопливный котел, изготовленный своими руками, может работать на угле, древесине, да и на всем остальном, что может гореть.

По своей структуре такой отопительный твердотопливный котел имеет основной отсек, камеру сгорания, и отсек для золы. Между двумя этим отсеками располагается колосник — решетка.

Горение происходит на этой решетке, а по мере сгорания топлива зола осыпается через колосник внизу. В самом верху котла имелась дверца, которая предназначается для забрасывания топлива.

Внизу, во второй камере, тоже имеется дверца, для удаления остатков горения: золы, пепла, углей и так далее.

Через твердотопливный котел проходят трубы отопления, в которых находится вода. Она нагревается сама и нагревает радиаторы, которые и отдают тепло в окружающую среду. По той причине что такие системы не оборудованы насосами, которые постоянно перекачивают воду, прогрев радиаторов неравномерный, а постепенный, от ближайшего радиатора к дальнему.

В твердотопливный котел трубы входят из расширительного бака, который предназначен для создания некоторого давления в системе. Кроме того, по мере нагревания воды, ее объем немного возрастает. Излишки сами собой попадают в расширительный бак. Располагается бак на самой высокой точке всей системы, как правило, в чердачном помещении.

Принципиальная схема системы отопления с использованием твердотопливного котла.

Итак, при горении топлива открытый огонь попадает прямо на трубы, которые содержат воду. Поскольку процесс горения поддерживается сгоранием именно твердого топлива, то он неминуемо сопровождается появлением дыма и угарного газа.

Для их отвода возводят дымоходы своими руками. Дымоходы ничем принципиально не отличаются от тех, которые имеют старые печи.

Как и у печи, в твердотопливном котле дымоход может иметь некоторые извилистые пути, чтобы тепло не выдувало наружу, а также некоторые иные элементы, например, заслонку.

На время горения топлива она открывается. Чем больше открыта заслонка, тем выше тяга. Примерно через 1-2 часа после завершения топки заслонка полностью закрывается, чтобы дольше сохранить тепло.

Источник: https://1poteply.ru/kotly/otopitelnyj-tverdotoplivnyj-s-vodyanym-konturom.html

Принцип и схема работы твердотопливного котла

Содержание:

При всех своих технических и бытовых ограничениях отопительные котлы, работающие на твердом топливе, обладают существенным преимуществом – практически полной энергонезависимостью. Сделав необходимые запасы дров, угля или пеллет, можно не опасаться внезапных перебоев с подачей газа или электроэнергии.

Потому установка таких агрегатов целесообразна в первую очередь для загородных домов, а также в небольших населенных пунктах. Досконально зная, как работает твердотопливный котел, осуществив правильный выбор его типоразмера, можно обеспечить собственному жилью достаточные комфорт и удобства.

Конструктивные разновидности систем

Если не брать во внимание традиционные печи на твердом топливе, необходимо констатировать, что разновидностей видов твердотопливных устройств немного. Они подразделяются на агрегаты с ручной либо автоматической загрузкой топлива. Более интересны конструктивные отличия, которые учитывают разные принципы горения сырья.

Например, котлы с ручной загрузкой (которая относительно твердого топлива – процесс довольно грязный и трудоемкий) постепенно выделили из своей среды два вида агрегатов, где загрузочный период стал значительно длиннее, а КПД агрегатов существенно возрос. Это – пиролизные котлы, а также котлы длительного горения.

Принцип работы пиролизного котла состоит в том, что в его топочную камеру воздух подается с некоторым, некритичным для стабильности процесса горения, недостатком. В результате углерод, содержащийся в топливе, окисляется кислородом не до обычной двуокиси углерода СО2, а до окиси СО.

Последняя является основным компонентом генераторного газа, который, несмотря на свою сравнительно низкую теплотворную способность (по сравнению с природным газом), при горении выделяет достаточно дополнительного тепла.

Агрегаты длительного горения, разработанные литовским инженером Э. Штрупайтисом и производимые торговой маркой Stropuva (Латвия), реализуют принципиально иную последовательность сгорания твердого топлива, чем обычные котлы. Работающие как на дровах, так и на угле, такие устройства отличаются еще большими интервалами между загрузкой, что очень удобно для эксплуатации.

Реализация принципа пиролиза

Как работает твердотопливный котел пиролизного типа? Ввиду токсичности СО (бытовым потребителям он знаком как угарный газ), устройства контроля за процессом горения разрабатываются особенно тщательно. Конструктивно такой агрегат состоит из:

газифицирующей (или верхней) камеры;
нижней топочной камеры;
разделительных колосников;
дымососа;
корпуса с дверцей и контрольно-измерительной панели.

Запуск и работа твердотопливного котла пиролизного типа производятся в следующей последовательности.

Дрова загружаются на колосниковую решетку.
Производится поджиг дров, после чего дверца закрывается.
Открывается заслонка дымососа, за счет разницы давлений в верхнюю камеру начинает поступать воздух.
Выделяющийся при сгорании с недостатком воздуха генераторный газ – тяжелее воздуха, поэтому он опускается в нижнюю топку, где начинает гореть.
Вследствие постоянной циркуляции воздуха процесс горения в нижней и верхней топках стабилизируется. Остается только контролировать устойчивость процесса верхнего дутья и количество топлива в верхней топке, а также периодически удалять золу из нижней топочной камеры.

Преимущества пиролизных котлов:

Используя механический регулятор подачи воздуха, можно увеличивать время между загрузками от 8 часов и более. Диапазон определяется габаритами устройства; наиболее известные агрегаты такого типа, от торговой марки Ziehbart допускают интервалы между загрузками в 18 часов. Это существенно повышает удобство эксплуатации данного вида оборудования.
Существенно снижается количество образуемой золы, поскольку процесс сжигания в данном оборудовании производится практически полностью.
В связи с более полным сгоранием заметно снижаются и выбросы дыма в окружающую среду, что делает пиролизные устройства достаточно экологичными.

Останавливаясь на агрегатах пиролизного исполнения, следует отметить, что для их надежной эксплуатации пригодно сырье только с пониженной влажностью.

В противном случае конденсат, откладываясь на внутренних поверхностях, не только нарушит стабильность процесса пиролиза, но и приведет к ускоренному износу металлических деталей оборудования.

Наиболее современные конструкции пиролизных котлов все-таки снабжаются электронными, а не механическими регуляторами дутья, в связи с чем потребуется источник электроэнергии (хотя бы генератор).

Принцип и схема

Принципиально схема работы твердотопливного котла состоит из следующих узлов.

Наружный цилиндр, являющийся одновременно и корпусом.
Внутренний цилиндр, размещенный коаксиально первому (зазор между ними определяет количество одновременно нагреваемой воды).
Топка, находящаяся в нижней части внутреннего цилиндра.
Телескопический распределитель, который, при своем периодическом перемещении вниз, инициирует горение очередного слоя топлива.
Система воздухоподводящих и воздухоотводящих труб.
Автомат переключения вида используемого горючих материалов.
Контрольно-регулирующая и измерительная аппаратура.

Последовательность функционирования котла длительного горения заключается в следующем.

В нижнюю часть внутреннего цилиндра закладывается большой объем топлива (зависит от типоразмера оборудования).
Переключателем устанавливается вид топлива (дрова или уголь/торф/пеллеты), после чего открывается заслонка подачи воздуха, и выполняется поджиг.
По мере прогорания очередного слоя воронкообразный распределитель продвигается вниз, осуществляя при этом подачу воздуха, необходимого для устойчивого горения.
Образующиеся дымовые газы удаляются через дымоход.

Преимущества котлов длительного горения:

интервал между загрузками увеличивается до нескольких суток;
постоянство условий горения, следовательно, и стабильная температура теплоносителя;
высокая экономичность работы;
комфортность обслуживания агрегата.

Ориентируясь на применение твердотопливного котла длительного горения, следует учесть, что высотный габарит такого агрегата намного больше, чем у отопительного оборудования традиционного исполнения. Существенно выше также стоимость и требования как к самому агрегату, так и к топливу, на котором предполагается его использование.

А тут выбирайте напольные газовые котлы для тепла и горячей воды.

Источник: http://KotelStroi.com/theory/princip-raboty-tverdotoplivnogo-kotla.html

Особенности обвязки твердотопливного котла

Отопительные агрегаты, работающие на различных видах твердого топлива, в эксплуатации существенно отличаются от электрического, газового и жидкотопливного теплогенератора.

В связи с этим подключение твердотопливного котла имеет ряд особенностей.

Рассмотрим, как правильно установить агрегат для обогрева, чтобы его работа была эффективна и безопасна, а также как монтируется система отопления с двумя котлами.

Твердотопливный котел в системе отопления

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.

Базовые принципы подключения твердотопливного агрегата

Рассматривая, как правильно подключить твердотопливный котел, необходимо обратить внимание на базовые элементы обвязки, обеспечивающие безопасность функционирования теплогенератора. Речь идет о группе безопасности и смесительном узле.

Группа безопасности, в состав который входит манометр, а также предохранительный клапан и воздухоотводчик, смонтированные на одном коллекторе, устанавливается непосредственно на выходном патрубке котельного агрегата.

Манометр помогает следить за давлением в системе, воздухоотводчик служит для удаления воздушных пробок, а предохранительный клапан сбрасывает излишки пароводяной смеси, когда давление превышает заданные параметры.

Смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой устанавливается совместно с байпасом (перемычкой), соединяющим трубу подачи и обратки, за счет чего формируется малый циркуляционный контур.

Работает система, предохраняющая котел от конденсата и температурного шока, по следующей схеме:

Пока топливо разгорается, клапан перекрывает поток остывшего теплоносителя из большого контура системы отопления. В результате циркуляционный насос гоняет по малому кругу ограниченный объем теплоносителя.
На трубе обратки установлен датчик, соединенный с термоголовкой трехходового клапана. Когда теплоноситель в обратном трубопроводе нагревается до 50-55 градусов, термоголовка срабатывает и нажимает на шток клапана.
Клапан плавно приоткрывается и остывший теплоноситель начинает понемногу поступать в рубашку котла, смешиваясь с нагретым из байпаса.
Когда все радиаторы прогреваются и температура обратки повышается до безопасных для котла значений, трехходовой клапан перекрывает байпас, полностью открывая проход потоку теплоносителя по обратному трубопроводу.

Базовая схема подключения твердотопливного котла к отопительной системе максимально проста и надежна, монтаж обвязки можно выполнить самостоятельно.

Важно знать, как подключить твердотопливный котел с использованием полимерных труб, чтобы избежать распространенных проблем:

Полимерные трубы небезопасно использовать для обвязки котла – они могут не выдержать аварийного повышения температуры и давления. Поэтому обвязку рекомендуется выполнить сталью или медью, а полимерные трубы подсоединять уже к коллектору, распределяющему теплоноситель по отопительным контурам. В крайнем случае, металлическую трубу монтируют только между подающим патрубком котла и группой безопасности.
Использование толстостенной полипропиленовой трубы для обратного трубопровода на участке между трехходовым клапаном и патрубком котла приводит к тому, что накладной температурный датчик реагирует на нагрев теплоносителя с заметным запозданием. Лучше установить металлическую трубу.

Подключение твердотопливной установки с гидрострелой

Насос для системы отопления с принудительной подачей теплоносителя устанавливается на трубу обратки между трехходовым клапаном и котлом. Такое расположение позволяет ему обеспечить циркуляцию воды или антифриза по малому кругу.

Ставить циркуляционный насос на трубу подачи нельзя, поскольку устройство не рассчитано на работу с пароводяной смесью, которая образуется при перегреве теплоносителя.

Остановка насоса ускорит или спровоцирует взрыв отопительного котла, поскольку в него перестанет поступать остывший теплоноситель.

Как удешевить обвязку

Базовая схема подключения твердотопливного котла предусматривает использование трехходового смесительного клапана, оснащенного термоголовкой и накладным датчиком.

Это оборудование достаточно дорого стоит, и его можно заменить более дешевым вариантом – трехходовым клапаном с вмонтированным термостатическим элементом.

Такое устройство отличается фиксированной настройкой – клапан срабатывает, когда температур среды достигает 55 или 60 градусов (в зависимости от модели).

Установка клапана, поддерживающего фиксированную температуру, снижает финансовые затраты на монтаж защиты твердотопливного агрегата от конденсата и термических перепадов. Теряется возможность гибко управлять температурой теплоносителя, отклонения от заданного значения могут достигать 1-2 градусов, но это не является критичным.

Обвязка с теплоаккумулятором

Чтобы твердотопливный агрегат работал в оптимальном режиме и его КПД приближался к паспортным значениям, необходимо использовать буферную емкость, которая служит аккумулятором излишков тепловой энергии, остающихся после нагревания теплоносителя в отопительном контуре до рабочих температур.

Если котел на дровах или угле работает без теплоаккумулятора, тягу приходится уменьшать, чтобы дрова не горели слишком жарко и теплоноситель не перегревался.

Но из-за недостатка кислорода образуется повышенное количество угарного газа, который попадает в атмосферу.

В передовых европейских странах по этой причине запрещается эксплуатировать твердотопливные обогреватели без монтажа буферной емкости.

Установка теплоаккумулятора имеет и еще одно преимущество: топливо, сгорающее при оптимальной подаче кислорода, отдает максимум тепловой энергии, и ее излишки не улетают в дымовую трубу, а накапливаются в буферной емкости. Это позволяет поддерживать высокую температуру теплоносителя в контуре отопления в течение нескольких часов после прогорания закладки топлива.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором предусматривает подсоединение буферной емкости следующим образом:

Схема обвязки теплоаккаумлятора с твердотопливным котлом

Чтобы управлять температурой теплоносителя, который подается в радиаторы, предусмотрена установка второго трехходового клапана и второго циркуляционного насоса на линии подачи после подключенного к системе бака-теплоаккумулятора.

Время остывания теплоносителя в системе с теплоаккумулятором после затухания котла зависит от объема резервуара и температуры нагрева. Для частного дома площадью 150-200 кв. м требуется буферная емкость объемом от 1 куб.

м. Можно приобрести готовый теплоаккумулятор подходящего объема или изготовить его самостоятельно – он представляет собой прямоугольную или цилиндрическую емкость из стального листа, снабженную надежной теплоизоляцией.

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.

Система дополняется:

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.

Заключение

Перед тем как приступать к самостоятельному монтажу обвязки твердотопливного котла, рекомендуется обратиться к профессионалам, которые выполнят грамотный расчет системы и дадут консультацию по грамотному расположению ее элементов. Схема подключения должна обеспечивать безопасное функционирование твердотопливного котла и создавать оптимальные условия для эффективного расход топлива.

Видео по теме:

Источник: https://ProfiTeplo.com/tverdotoplivnye/36-sxema-podklyucheniya-tverdotoplivnogo-kotla-v-sistemu-otopleniya.html

Отопление загородного дома твердотопливным котлом

В настоящее время твердотопливные котлы приобретают всё большую популярность при устройстве отопления в загородных домах. Это связано желанием домовладельцев уменьшить зависимость от газа и электричества и постоянным ростом цен на энергоносители.

Топливом в современных твердотопливных котлах могут быть обычные дрова, уголь, пеллеты, торфяные, деревянные, и прочие брикеты. Выделяемое при сгорании топлива тепло передается теплообменнику, в котором циркулирует вода, или другой теплоноситель.

Существует две основные группы твердотопливных котлов:

Котлы с автоматической подачей топлива

Они удобны в эксплуатации, так как не требуют постоянного внимания и ухода. Большинство таких котлов работают на небольших прессованных гранулах (пеллетах), изготовленных из отходов деревообрабатывающей промышленности.

Пеллеты обладают высокой теплоотдачей при малом размере гранул.

Они загружаются в бункер и автоматически подаются в камеру сгорания, что практически снимает необходимость постоянной подброски топлива и позволяет максимально автоматизировать отопление загородного дома твердотопливным котлом.

Пеллетный котел с автоматической подачей

Котлы с ручной загрузкой:

Котлы на дровах

Топливная камера из чугуна или жаропрочной стали находится в нижней части устройства, под которой расположен зольник. К достоинствам дровяных нагревательных устройств относится их небольшая стоимость и простая обвязка. К недостаткам – необходимость частой загрузки топлива и невозможность точной регулировки мощности.

Пиролизные котлы

Главным принципом пиролизных котлов является использование не самого топлива, а продуктов его высокотемпературного разложения. Преимущества пиролизной технологии – максимально полное сгорание дров и минимальное количестве отходов. К недостаткам относится необходимость использования дров с влажностью не более 20%, сложная конструкция устройства и его высокая стоимость.

Устройство пиролизного котла

Котлы длительного горения

Твердотопливные котлы отопления длительного горения являются самыми удобными из всех нагревательных устройств: конструктивно просты, загружаются топливом естественной влажности и могут работать на дровах, пеллетах или угле. Недостатки – сложная схема обвязки и зависимость от энергоснабжения.

Устройство котла длительного горения

Так же твердотопливные котлы различаются по материалу изготовления. Чаще всего их изготавливают из стали или чугуна и очень редко из меди и других сплавовов. Подробнее о выборе твердотопливного котла смотрите в видоролике

Установка твердотопливного котла

При установке твердотопливных котлов отопления должны учитываться некоторые особенности:

при соблюдении необходимых условий установки, небольшой твердотопливный котел можно установить практически в любом месте загородного дома;
при мощности аппарата более 50 кВт его размещение возможно только в отдельном помещении объемом от 8-ми кубометров и высотой потолка не менее 2 метров.
должен быть обеспечен свободный доступ к котлу для обслуживания;
от прибора до ближайших стен должно соблюдаться расстояние минимум 0,5 метра;
отопительное устройство устанавливается на ровном и прочном основании с негорючим покрытием;
все легковоспламеняющиеся материалы в радиусе 1 метра должны быть защищены от высокой температуры;
котельная должна быть оборудована эффективной вентиляционной системой.

Дымоход

Диаметр и высота дымохода подбираются в соответствии с рекомендациями фирмы-производителя котла. Диаметр дымохода должен быть равным диаметру выходного отверстия устройства.

Монтаж дымохода необходимо выполнять с минимальным количеством поворотов. При наличии горизонтальных участков, их длина не должна превышать 1 метра. В идеале дымоход должен подниматься вверх, без единого изгиба.

Соединять дымоходы от нескольких источников (например, от котла и камина) в одну трубу – запрещено!

Рекомендуемый материал для дымохода – нержавеющая сталь. Дымоходы из стекла и керамики также отлично подойдут для современных агрегатов, но они существенно дороже.

Системы отопления с твердотопливными котлами

Однотрубная или двухтрубная система отопления частного дома с естественной циркуляцией воды – теплоноситель течет по трубам под действием силы тяжести, монтаж циркуляционного насоса не требуется.

Система отопления с искусственной циркуляцией – требуется постоянная подкачка воды циркуляционным насосом, что позволяет обойтись без необходимости монтажа труб отопления с обязательным уклоном, так же может быть одно- и двухтрубной.

Для отопления загородного дома твердотопливными котлами используются стальные, металлопластиковые, полипропиленовые и полиэтиленовые трубы.

Для водяного отопления частного дома твердотопливным котлом предпочтительнее использовать металлические трубы, поскольку температура теплоносителя на выходе из котла может превышать 100°С.

Популярные сегодня пластиковые и металлопластиковые трубопроводные системы могут ее попросту не выдержать, поскольку они рассчитаны на эксплуатацию до температуры не выше 95°.

Особенно это касается обвязки котла и подающей трубы, расположенной на участке до расширительного бачка, где вода может доходить до кипения.

В качестве материала для радиаторов твердотопливного отопления частного дома следует выбирать чугун, как самый износоустойчивый и подверженный коррозии в небольшой степени.

Если запланирован достаточно большой бюджет для монтажа отопления, то лучше всего выбирать двухтрубную систему с принудительной циркуляцией при помощи встроенного насоса.

Также возможна комбинированная схема: в верхней точке подъема воды монтируется расширительный бачок и автоматическое воздухоспускное устройство, а внизу гидропневмобак на обратной трубе и циркуляционный насос с байпасом.

В этом случае обязателен монтаж предохранительного сбросного клапана.

При невозможности обеспечить искусственную циркуляцию теплоносителя, открывается верхний бак, нижний гидропневмобак и насос перекрываются и система становится гравитационной.

Обвязка твердотопливного котла отопления

Обвязка котла подразумевает установку набора запорно-регулирующей арматуры. Котлы на твердом топливе не имеют в своем корпусе насоса, расширительного бака и устройств безопасности, поэтому все эти компоненты монтируются снаружи. Вся арматура должна устанавливаться согласно рекомендациям производителя устройства.

Для возможности ремонта, технического обслуживания или замены, все насосы и узлы должны монтироваться с запорными кранами с обеих сторон.

Важным элементом при обвязке твердотопливного котла является тепловой аккумулятор (компенсатор). По сути, это буферная емкость, в которой накапливается горячий теплоноситель.

При пиковой мощности отопительного устройства она будет поглощать излишнее тепло, а во время остывания котла – отдавать накопленную тепловую энергию.

При правильно подобранной мощности котла и объеме теплоаккумулятора, можно добиться того, что дрова необходимо будет закладывать один раз в сутки.

Обвязка твердотопливного котла через байпас, поможет избежать тепловых ударов.

Байпасом соединяются подающая и обратная магистраль, тем самым отсекается главный отопительный контур, и температура теплоносителя в подающей и обратной трубе будет примерно одинаковой.

При прогреве котла, с помощью трехходового крана, установленного вместе с байпасом на подаче, можно будет аккуратно спускать горячую воду в основной контур. Постепенное открытие должно происходить до тех пор, пока не прогреется главный контур.

При установке котла следует предусмотреть наличие в нижней точке системы (если отсутствует в котле) сливного крана и дренажа, чтобы была возможность слива теплоносителя из системы, для ремонта и технического обслуживания.

Видео про монтаж, обвязку и устройство дымохода твердотопливного котла в частном загородном доме

В ролике можно увидеть байпас с трехходовым краном, выполненный из полипропилена. Обратите внимание, на видео, трубы подачи и обратки, непосредственно подсоединенные к котлу, выполнены из металла. Остальная часть обвязки котла (подключение расширительного бака, бойлера и пр.) выполнена полипропиленом. А для разводки системы и подключения радиаторов использованы металлопластиковые трубы.

Достоинства и недостатки отопления дома твердотопливными котлами

Основным достоинством твердотопливных устройств является их независимость от газоснабжения и электроснабжения. К другим преимуществам этого типа отопительных приборов относятся:

невысокая стоимость котлов на традиционном топливе (пеллетные и гидролизные обходятся потребителю несколько дороже);
простой монтаж и подключение к системе;
невысокая стоимость топлива и обслуживания.
Недостатки твердотопливных котлов:
строгие требования к оборудованию котельной;
ручная загрузка топлива и необходимость частой очистки устройств и уборки помещения;
необходимость наличия помещения для хранения топлива;
невысокий КПД и сложность первого запуска после длительного простоя.

Несмотря на некоторые существенные недостатки, ощутимые при эксплуатации твердотопливных котлов, они достаточно широко распространены в некоторых регионах России, особенно в тех, где не обеспечена газификация населенных пунктов.

Источник: http://teplyj-dom.su/otoplenie-zagorodnogo-doma-tverdotoplivnym-kotlom