Обвязка котла отопления: схема и элементы

Тема этой статьи — обвязка отопления частного дома. В ней я собираюсь рассказать о том, какие элементы, помимо котла и радиаторов, должен включать отопительный контур, как их выбрать и правильно смонтировать. Итак, в путь.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Котельная с газовым и электрическим котлами.

Схемы отопления

Начну с небольшого лирического отступления.

Системы отопления с водой в качестве теплоносителя делятся на:

  • Открытые и закрытые;
  • С принудительной циркуляцией и гравитационные.

Что означает такое деление?

Открытая и закрытая

В верхней точке открытого контура монтируется открытый расширительный бак.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Открытый расширительный бачок.

Он совмещает три функции:

  1. Позволяет долить воду, компенсировав ее утечку и испарение;
  2. Вмещает избыток воды при ее расширении, сопутствующем нагреву;
  3. Служит для отвода воздушных пробок.

Для работы воздухоотвода через открытый бачок розлив должен быть проложен с постоянным уклоном от бака к теплообменнику котла.

Закрытая система не сообщается с атмосферой и работает с избыточным давлением. Ее основная проблема — в том, что при нагреве теплоноситель увеличивается в объеме и вполне может разорвать трубы и отопительные приборы.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Разрыв полипропиленовой трубы на отоплении.

Гравитационная и принудительная

Работу отопительной системы с принудительной циркуляцией обеспечивает циркуляционный насос — маломощный прибор с винтовой или центробежной крыльчаткой, сидящей на валу электромотора. Он обеспечивает достаточно высокую скорость потока в трубах и, соответственно, быстрый и равномерный нагрев отопительных приборов.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Циркуляционный насос.

Ахиллесова пята принудительной циркуляции — энергозависимость насоса. В условиях кратковременных отключений ситуацию может спасти источник бесперебойного питания, но при длительном отсутствии электричества отопление перестанет выполнять свои функции.

Этого недостатка лишена система с естественной циркуляцией, которую обеспечивает разница в плотности холодной и горячей воды.

Принцип ее работы предельно прост:

  • Нагретая в теплообменнике отопительного котла (как правило, твердотопливного) вода вытесняется через разгонный коллектор в верхнюю часть контура более холодными массами теплоносителя;
  • Оттуда она самотеком движется по контуру, постепенно отдавая тепло через радиаторы;
  • Остывшая вода возвращается в теплообменник, и после ее нагрева цикл повторяется.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Принцип работы гравитационной системы.

Знакомство с теорией завершено. Перейдем к практике.

Гравитационная открытая система

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Открытая гравитационная система отопления.

Элементы

В гравитационной открытой системе обвязка пеллетного котла отопления или другого твердотопливного источника тепла включает:

  • Разгонный коллектор. В сущности, это всего лишь короткий вертикальный участок розлива сразу после котла;
  • Открытый расширительный бак. Как правило, его объем берется примерно равным 10% объема теплоносителя в контуре.

Вместимость контура проще всего выяснить, заполнив систему отопления водой и слив ее в ведро известного объема или любую другую мерную тару.

Кроме того, на входе и на выходе из котла ставятся отсекающие краны. Они позволяют отключить теплообменник для ремонта или обслуживания, не сбрасывая весь объем теплоносителя.

Такие краны ставятся в любой системе, независимо от ее типа и источника тепла.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Отсекающие краны на входе и выходе электрокотла.

Схема

Она предельно проста: расширительный бачок монтируется в верхней точке розлива после разгонного коллектора. Опционально он снабжается краном для заполнения контура водой. В нижней точке системы устанавливается кран для полного слива теплоносителя: он будет полезен, если в холода дом остается без отопления.

Статья в тему:  Сжиженный газ в доме: особенности, подготовка

Котел устанавливается в нижней точке контура (обычно в подвале или приямке). Перепад высоты между его теплообменником и радиаторами, собственно, и обеспечивает стабильную циркуляцию: благодаря этому перепаду остывшая вода продолжает движение самотеком.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Гидравлический напор в системе равен высоте Н.

Открытая система с принудительной циркуляцией

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Открытая система с насосом.

Элементы

Разгонный коллектор в этом случае по понятным причинам не нужен. Его функции выполняет циркуляционный насос.

При выборе насоса стоит обратить внимание на его производительность. Она подбирается в зависимости от тепловой нагрузки на контур (читай — от мощности котла) по следующей таблице:

Тепловая нагрузка, КВт Производительность, м3/час при скорости потока 0,6 м/с
6 0,25
8 0,35
16 0,7
24 1
40 1,6

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Параметры некоторых циркуляционных насосов.

На создаваемый насосом напор при его выборе можно не обращать внимания, его минимальных значений вполне достаточно для частного дома любых разумных размеров. Для справки: систему отопления многоквартирного дома заставляет циркулировать напор всего в 2 метра (что соответствует избыточному давлению в 0,2 кгс/см2).

Схема

Циркуляционный насос устанавливается, как правило, перед котлом по ходу движения теплоносителя: на этом участке контура температура теплоносителя минимальна.

Незначительное изменение конфигурации контура позволит работать ему как с принудительной, так и с естественной циркуляцией:

  • Насос врезается не в разрыв розлива, а параллельно его участку;
  • Между врезками ставится шаровый кран или обратный клапан с минимальным гидравлическим сопротивлением (как правило, шариковый).

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Врезка насоса в розлив гравитационной системы.

При работе насоса байпас между врезками перекрыт. При прекращении подачи питания кран или обратный клапан открываются, и отопительная система продолжает работу в качестве гравитационной.

Закрытая система

Элементы

Обвязка котельной в частном доме с закрытой системой отопления включает:

  • Мембранный расширительный бак. Он представляет собой емкость, разделенную резиновой мембраной на отсеки для воздуха и для теплоносителя. В отличие от жидкостей, воздух прекрасно сжимается и компенсирует увеличение объема воды или антифриза;

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Устройство мембранного бачка.

Объем бака и в этом случае берется равным примерно 10% от объема теплоносителя. Тот, в свою очередь, в сбалансированной системе примерно равен 15 литрам на киловатт мощности котла .

  • Предохранительный клапан. Клапан сбрасывает теплоноситель при достижении верхней границы допустимого давления;

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Предохранительный клапан с дренажной трубкой.

Постоянное срабатывание предохранительного клапана говорит о недостаточном объеме расширительного бачка.

  • Автоматический воздухоотводчик. Он помогает избавиться от препятствующих циркуляции воздушных пробок;

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Устройство автоматического воздушника.

  • Манометр для визуального контроля давления.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Три в одном: группа безопасности котла.

В случае контура с принудительной циркуляцией схема обвязки котла предсказуемо включает циркуляционный насос.

Схема

И группа безопасности (воздухоотводчик, манометр и клапан), и расширительный бачок в теории могут монтироваться в любой точке закрытого контура. На практике при монтаже системы отопления своими руками бачок обычно ставят перед котлом, на расстоянии не менее 8 диаметров розлива после насоса или не менее двух диаметров розлива перед насосом.

Почему именно так?

  • Минимальная температура теплоносителя увеличивает срок службы мембраны бачка;
  • Отсутствие турбулентностей от крыльчатки насоса тоже благотворно сказывается на ресурсе мембраны.

Группа безопасности чаще всего ставится на выходе котла.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Расположение элементов обвязки.

Статья в тему:  Как сделать правильно обвязку твердотопливного котла

Опциональные элементы

Какие еще элементы может включать обвязка напольного или настенного котла?

Теплоаккумулятор

Так называется металлический или полимерный бак с теплоизолированными стенками. Как и следует из названия, он служит для накопления тепловой энергии.

Это полезно в двух случаях:

  1. При использовании твердотопливного котла. Накопление тепла позволяет увеличить промежуток времени между растопками и эксплуатировать котел на номинальной мощности (и, соответственно, с максимальным КПД);
  2. При обогреве дома электрокотлом и наличии двухтарифного счетчика. Ночью, когда цена киловатт-часа электроэнергии минимальна, котел греет воду в баке теплоаккумулятора, а днем накопленное тепло расходуется для обогрева жилья.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Теплоаккумулятор в домашней котельной.

Использование теплоаккумулятора подразумевает наличие двух контуров, по крайней мере, один из которых работает с принудительной циркуляцией. Первое кольцо соединяет теплообменник котла и бак, второе — теплоаккумулятор и отопительные приборы.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Схема подключения теплоаккумулятора к котлу и отопительному контуру с рециркуляцией.

Гидрострелка

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Гидрострелка с патрубками для подключения нескольких контуров.

В сущности, это просто толстая труба с несколькими входными и выходными патрубками. Функция гидрострелки — синхронизация работы нескольких контуров с разной температурой теплоносителя (например, радиаторов и теплого пола).

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Температура воды в трубах теплого пола — не больше 40 градусов.

Каждый из контуров комплектуется собственным насосом и (в случае низкотемпературного контура) трехпроходным клапаном, обеспечивающим рециркуляцию теплоносителя.

В ряде случаев функцию гидрострелки выполняет теплоаккумулятор.

Как это возможно?

Внутри бака медленно циркулирующая вода разделяется по температуре: наиболее горячий (и наименее плотный) теплоноситель собирается в верхней части бака, наиболее холодный — в нижней.

Отбирая воду из патрубков, расположенных на разной высоте, можно получить любую температуру в диапазоне от температуры подачи котла до комнатной.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

На фото — подключение теплоаккумулятора к разнотемпературным системам ГВС и теплого пола.

Коллектор

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Отопительный коллектор.

Одна из проблем последовательного подключения отопительных приборов — разброс между ними по температуре. Радиаторы на подаче всегда горячее батарей на обратке, что приводит к неравномерному прогреву комнат в доме.

Коллектор позволяет подключить несколько конвекторов, радиаторов или контуров теплого пола параллельно. Каждый отвод коллектора комплектуется собственным краном или дросселем, допускающими независимое отключение и регулировку приборов.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Коллекторная разводка отопления.

Бойлер косвенного нагрева

Обычно для нагрева ГВС практикуется использование двухконтурного котла с проточным теплообменником.

Однако у этого решения есть пара неприятных недостатков:

  • Одновременная работа отопления и проточного водонагревателя требует большого запаса по мощности. Если у вас стоит электрокотел, а на дом выделена мощность в 10 КВт — вам волей-неволей придется выбирать между теплыми комнатами и горячим душем;
  • Большая часть проточных нагревателей не допускает точной регулировки температуры воды на выходе. Попытка принять душ или помыть посуду превращается в непрерывное сражение с кранами.

Бойлер косвенного нагрева — типичный накопительный водонагреватель, лишенных обеих проблем. Он подключается к отопительному контуру и отбирает часть тепла у теплоносителя.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Бойлер косвенного нагрева.

Летом циркуляция идет по малому кругу — между котлом и бойлером.

Обвязка котла отопления: схема и элементы

Подключение бойлера к котлу.

Заключение

Разумеется, в небольшой по объему статье мы рассмотрели далеко не все возможные схемы подключения котлов и их обвязки. Узнать больше о проектировании котельных вам поможет видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев. Успехов, камрады!

Поделитесь с друзьями в соц.сетях

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *