Обвязка твердотопливного и газового котла отопления в частном доме

Организация системы отопления в частном доме предусматривает обвязку газового котла, обеспечивающую непрерывную циркуляцию теплоносителя. Аналогичная система требуется и при установке электрического бойлера либо нагревателя на твердом или жидком топливе. От корректности разводки труб зависит надежность работы отопительной системы и дополнительного контура для приготовления горячей воды.

Варианты обвязки газовых котлов в частном доме

Газовые котлы разделят на две категории по устройству теплообменников:

  • одноконтурный, предназначенный только для отопления;
  • двухконтурный, оснащенный дополнительным теплообменником для горячего водоснабжения.
Особенности конструкции котлов с 1 и 2 контурами
Рис. 1 Особенности конструкции котлов с 1 и 2 контурами

Вне зависимости от числа контуров схема обвязки котла, работающего на природном газе, включает в себя металлические или полипропиленовые трубы для подачи нагретого теплоносителя к радиаторам. Базовая система с естественной циркуляцией теплоносителя отличается простотой и небольшим количеством магистралей. Схема отопления состоит из трубопроводов, радиаторов и открытого расширительного бака (типовая конструкция показана на рисунке 2).

При сгорании топлива повышается температура теплоносителя, за счет разницы плотностей горячая жидкость подается по наклонной линии в отопительные приборы, а затем сливается обратно в нагревательный агрегат по трубопроводу, имеющему уклон в сторону котла.

Для надежной работы системы необходимо точно рассчитать сечение магистралей. При недостаточном диаметре нарушается стабильность подачи теплоносителя. Трубы с большим сечением ухудшают облик помещений и нуждаются в маскировке (например, коробами из гипсокартона).

Принципиальная схема системы отопления с циркуляцией теплоносителя самотеком
Рис. 2 Принципиальная схема системы отопления с циркуляцией теплоносителя самотеком

Для стабилизации движения теплоносителя и температуры воздуха в помещениях используют котлы с насосом, расположенным в корпусе прибора или установленным отдельно. Оборудование зависимо от подачи электроэнергии, для безопасной эксплуатации необходим генератор или дополнительные элементы для перехода в режим естественной циркуляции теплоносителя. Котел можно обвязывать полипропиленовыми, металлопластиковыми или стальными трубами с предохранительными клапанами и вентилями для отключения подачи жидкости.

Теплоноситель подается из настенного котла насосом в радиаторы, а затем проходит через трубки теплого пола. Технология позволяет использовать остаточное тепло жидкости и снизить затраты электроэнергии.

В схему обвязки настенного котла вводят коллекторы для распределения потоков между радиаторами и обратного слива теплоносителя. Если тепловая мощность нагревателя более 50 кВт, то целесообразнее разделить контур на сегменты, оснащенные отдельными насосами. На рисунке 3 приведена принципиальная схема обвязки котла.

Обвязка котла с насосом без дополнительного бойлера
Рис. 3 Обвязка котла с насосом без дополнительного бойлера

Подключение настенного котла

Навесной котел устанавливают на настенных кронштейнах без перекосов по горизонтали. Для подключения любого газового оборудования с двойным контуром используют стандартную схему обвязки. Схема достаточно проста – для подачи теплоносителя устанавливают трубу диаметром не менее 32 мм, оснащенную вентилем на входе в котел. Перед  патрубком обратного слива ставят фильтр грубой очистки, который имеет 2 крана для временного отключения циркуляции.

Разводка труб от корпуса котла, на правой магистрали хорошо виден косой фильтр с пробкой
Рис. 4 Разводка труб от корпуса котла, на правой магистрали хорошо виден косой фильтр с пробкой

Важно правильно установить фильтр грубой очистки, на корпусе которого стрелкой указано направление потока. Необходимо найти свободное место, достаточное для подсоединения узла в горизонтальном положении.

В противном случае при попытке продувки потоком воды происходит выброс грязи на стены и потолок помещения. Правило распространяется на любые типы котлов. На рисунке 4 продемонстрирован корректный способ монтажа фильтра.

В подающем контуре водопроводной воды устанавливают фильтр со сменным элементом для снижения жесткости. На напорной линии важно поставить вентиль, дающий возможность быстро сменить изношенный картридж.

Для соединительных магистралей используют полипропилен, материал выдерживает температуру до 100⁰С без риска повреждения. На входе и выходе контура горячего водоснабжения следует смонтировать краны. Первый используют для обслуживания фильтра, а второй предназначен для временного отключения подачи горячей воды.

Общий вид фильтра для снижения жесткости воды
Рис. 5 Общий вид фильтра для снижения жесткости воды

Система отопления подключена к электрической сети через стабилизатор, снижающей риск повреждения электроники котла при внезапном скачке напряжения. В линии питания обязательно устанавливают контур заземления. В обвязку входят терморегуляторы, обеспечивающие автоматизацию работы котла и снижающие расход топлива. Котел подключают к линии централизованного газоснабжения или баллонам.

Читайте также:  Диаметры металлопластиковых труб и характеристики, таблицы с параметрами
Установленный на стене газовый котел, слева расположен стабилизатор напряжения
Рис. 6 Установленный на стене газовый котел, слева расположен стабилизатор напряжения

Стыковка с бойлером косвенного нагрева

При использовании газового котла в обвязку вводят бойлер косвенного нагрева для горячего водоснабжения. Оборудование подключают к газопроводу или баллонам с редуктором, на всех трубах для теплоносителя и горячей воды предусматривают шаровые вентили для отключения.

В линии заполнения системы отопления предусматривают обратный клапан. На магистрали подвода холодной воды находится сетчатый фильтр грубой очистки (при отсутствии элемента неизбежны проблемы с работой котла из-за засорения теплообменника).

На обратной линии системы отопления подключается дополнительный фильтр с кранами для быстрого обслуживания. Полученная система обогрева закрытого типа предусматривает установку расширительного бака для котла.

Общая схема обвязки с бойлером косвенного нагрева
Рис. 7 Общая схема обвязки с бойлером косвенного нагрева

На рисунке 7 показана типовая схема обвязки. На линии подачи воды в бак имеется клапан, а на противоположной магистрали расположены смесители. Поскольку бойлер является закрытой системой, то для компенсации температурного расширения воды при нагреве подключают отдельный расширительный бак.

Резервуар обязателен к установке, при его отсутствии возможен разрыв накопителя или соединительных труб. Компенсационный бак для бойлера имеет конструктивные особенности и не является взаимозаменяемым с расширительным бачком системы отопления.

Расширительный резервуар необходимо соединять с трубой горячей воды до места установки лепесткового клапана. Допускается установка бачка на линии холодного водоснабжения (подобная схема показана на рисунке 7).

Общий вид котельной с бойлером, расширительные баки красного и синего цвета предназначены для контуров отопления и водоснабжения соответственно
Рис. 8 Общий вид котельной с бойлером, расширительные баки красного и синего цвета предназначены для контуров отопления и водоснабжения соответственно

В обвязке используются элементы безопасности для бойлера, компенсирующие последствия теплового расширения воды при отказавшем компенсационном баке. При повышении давления свыше заданного порога срабатывает лепестковый клапан, часть жидкости сбросится из резервуара.  Клапан также используется для слива воды перед обслуживанием бойлера (конструкция показана на рисунке 9).

Конструкция предохранительного клапана с функцией ручного сброса части воды или пара
Рис. 9 Конструкция предохранительного клапана с функцией ручного сброса части воды или пара

При использовании бойлера косвенного нагрева возможна подача горячей воды сразу после открытия вентиля смесителя. Для этого устанавливают насос рециркуляции с электрическим двигателем. Если в доме используется обогреваемый водой пол, то в котельной ставят гидравлические разделители и отдельную помпу.

Схема обвязки с бойлером сложнее и дороже, чем разводка труб при использовании двухконтурного котла. Но система работает эффективней и лучше защищена от поломок при отключении электроснабжения. На рисунке 10 показана схема обвязки котла с дополнительным оборудованием.

Обвязка газового котла с термостатическим управлением, бойлером и насосом для горячего водоснабжения
Рис. 10 Обвязка газового котла с термостатическим управлением, бойлером и насосом для горячего водоснабжения

Обвязка для напольного котла отопления

Подающая линия с разъемным участком с резьбовыми втулками оснащается блоком для установки группы безопасности (с предохранительным клапаном и системой отвода воздуха) и манометра. Запорную арматуру располагают после группы безопасности, а рядом ставят вентиль для подпитки контура холодной водой. Не следует монтировать подпитку на обратной линии, поскольку жидкость может иметь температуру ниже 5⁰С и способна повредить нагретый секции теплообменника.

Общий вид группы безопасности с манометром, предохранительным клапаном и отводчиком воздуха
Рис. 11 Общий вид группы безопасности с манометром, предохранительным клапаном и отводчиком воздуха

Теплоноситель проходит через радиаторы, для распределения ставят несколько коллекторов (в зависимости от разветвленности контура отопления). Затем остывшая жидкость поступает по обратной линии к котлу. В линии установлены насос и косой фильтр грубой очистки, снабженные вентилями для прекращения циркуляции воды.

Помпа стоит после расширительного бака, допускается монтаж узла в напорной линии. Компенсационный резервуар снабжен отсекающим вентилем и штуцером для сброса давления при обслуживании. Подобный принцип построения обвязки стандартен для одноконтурных газовых котлов напольного типа от любых брендов.

Пример обвязки напольного газового котла, слева видны сиреневый корпус насоса и красный расширительный бак
Рис. 12 Пример обвязки напольного газового котла, слева видны сиреневый корпус насоса и красный расширительный бак

Схема обвязки двухконтурного котла

Основные элементы обвязки:

  • главной линии отопления, по которой подается остывший теплоноситель;
  • обратная магистраль с фильтром и расположенным перед ним отсечным краном;
  • запорные вентили системы отопления;
  • коллекторы для распределения теплоносителя (количество зависит от числа радиаторов);
  • напорная линия водоснабжения с отсечным вентилем;
  • колба модуля смягчения воды со сменным картриджем;
  • линия подачи горячей воды к смесителя, оснащенная запорной арматурой;
  • шланг для подключения к системе газоснабжения;
  • стабилизатор напряжения для питания;
  • дополнительные элементы (например, контроллеры уровня температуры в помещениях).

Данные элементы являются обязательными при использовании котла со встроенным контуром горячего водоснабжения. Если в помещении имеется теплый пол, то часть теплоносителя после радиаторов отбирается для нагрева стяжки на балконах, кухне или в коридоре. Циркуляция осуществляется с помощью основного насоса или вспомогательной помпы, установленной отдельно. Упрощенная схема обвязки показана на рисунке 13.

Типовая обвязка двухконтурного котла (насосы не показаны)
Рис. 13 Типовая обвязка двухконтурного котла (насосы не показаны)

Как подключить котел на твердом топливе

Поскольку при горении твердого топлива корпус котла разогревается до высокой температуры, то для разводки на расстоянии 2 м от агрегата лучше использовать стальные трубы. При наличии циркуляционного насоса и резервного источника питания можно применять полипропилен.

Читайте также:  Газовый котел без электричества. Информация о принципе работы, конструкции, плюсах и минусах устройства

На линию подачи ставят стандартную группу безопасности, которая остается задействованной вне зависимости от положения вентилей. Необходимо сделать линию сброса воды от предохранительного клапана в канализацию или отдельный резервуар. Пример монтажа аварийной группы показан на рисунке 14.

Пример установки группы безопасности на котле
Рис. 14 Пример установки группы безопасности на котле

На магистралях устанавливают термометры, расположенные на линиях подачи и обратного хода (до и после насоса). На трубе подачи предусматривают одну втулку с краном для подпитки холодной водой. При использовании напольных котлов устанавливать подпитку на обратной линии запрещено (в отличие от настенных систем с медными теплообменниками, более стойкими к резкому охлаждению).

Обвязка котла на твердом топливе, байпас без клапана позволяет повысить температуру обратного потока
Рис. 15 Обвязка котла на твердом топливе, байпас без клапана позволяет повысить температуру обратного потока

Между трубами подачи и обратного хода предусматривают байпас с терморегулятором. После настройки прибора получают требующуюся температуру жидкости на входе в котел и предотвращают резкое охлаждение теплообменника.

После пуска системы регулятор отсекает подачу слива, обеспечивая циркуляцию жидкости по малому кругу. Котлу требуется время для выхода в рабочий режим, но после прогрева теплоносителя регулятор открывается и обеспечивает подачу воды по большому контуру. В противном случае на теплообменнике оседает конденсат, выводящий агрегат из строя. Обвязка с байпасом и трехходовым клапаном с термостатом показана на рисунке 16.

Обвязка твердотопливного котла с байпасом и трехходовым клапаном
Рис. 16 Обвязка твердотопливного котла с байпасом и трехходовым клапаном

На линии слива после терморегулятора расположен отвод к расширительному баку, снабженный вентилем и штуцером для сброса давления. Емкость компенсатора составляет 10% от объема жидкости в контуре отопления. Ниже находятся косой фильтр и насос с отсечными вентилями.

Располагать помпу в верхней точке твердотопливного котла не рекомендуется, поскольку при закипании вместе с жидкостью идет паровая фаза. Газ завоздушивает насос и выводит узел из строя. Трубопровод для отвода газов закрывают экраном с теплоизоляцией (используют разные негорючие материалы).

Обвязка твердотопливного котла, рычаг с цепью используется для автоматической настройки поддувала
Рис. 17 Обвязка твердотопливного котла, рычаг с цепью используется для автоматической настройки поддувала

Использование буферной емкости, теплоаккумулятора или накопительной емкости

Существует схема обвязки твердотопливного котла с использованием буферной емкости или гидравлического разделителя или теплоаккумулятора. Находящаяся в баке жидкость должна поглотить теплоту, образующуюся при сгорании закладки топлива без перехода через точку вскипания. Буфер имеет паровой клапан на крышке и вентиль для слива жидкости.

Резервуар имеет стенки со слоем теплоизоляции, циркуляция жидкости внутри происходит за счет конвекции. В системе предусматривают термометры для отслеживания температуры теплоносителя в линиях подачи и обратного слива. Также в обвязку вводят трехходовой клапан защиты котла от конденсата, поскольку по обратной линии подается сильно охлажденный теплоноситель.

Обвязка котла с буферным резервуаром и балансировочным вентилем для равномерного нагрева радиаторов
Рис. 18 Обвязка котла с буферным резервуаром и балансировочным вентилем для равномерного нагрева радиаторов

Нагретый теплоноситель подается от разделителя к коллекторам и распределяется по радиаторам или контурам обогрева пола. Затем частично остывшая жидкость проходит через косой фильтр в насос, нагнетающий теплоноситель обратно в буфер и далее в котел.

Поскольку система не относится к открытому типу, то перед косым фильтром ставят расширительный бак. На магистралях предусматривают краны, перекрытие первого вентиля на линии подачи позволяет временно отключить циркуляцию жидкости по всему контуру отопления.

Обвязка котла с буферной емкостью и контуром обогрева полов
Рис. 19 Обвязка котла с буферной емкостью и контуром обогрева полов

Для управления работой насоса используют:

  1. Датчики температуры на подаче и сливе и дифференциальный термостат, отключающий питание электродвигателя при равенстве температур или чрезмерном охлаждении жидкости на выходе из буфера. После прогрева теплоносителя в котле термостат сработает в обратном направлении, включая насос в работу.
  2. Термостат на дымоходе, регистрирующий момент прекращения горения по падению температуры. После угасания топки прекращается истечение горючих газов, что приводит к остановке электродвигателя насоса. На рисунке 20 показан общий вид датчика с регулятором порога срабатывания.
Датчик температуры с контроллером, позволяющим выбрать порог срабатывания
Рис. 20 Датчик температуры с контроллером, позволяющим выбрать порог срабатывания

Для упрощения конструкции обвязки можно отказаться от насоса и установить высокий и узкий буферный резервуар. Нагретый теплоноситель попадает в бак, важно правильно подобрать сечение труб и минимизировать длину горизонтальных секций. Существует комбинированная схема обвязки с параллельным контуром для принудительной циркуляции жидкости. Преимуществом конструкции является сохранение нормальной работоспособности отопления в случае отключения электроснабжения. Подобная обвязка схематично показана на рисунке 21.

Обвязка котла с насосом и обратным клапаном, поддерживающим циркуляцию теплоносителя при отключении электроснабжения
Рис. 21 Обвязка котла с насосом и обратным клапаном, поддерживающим циркуляцию теплоносителя при отключении электроснабжения

Обвязка с бойлером косвенного нагрева

Трубы для подачи и отвода теплоносителя и воды, подключенные к бойлеру, оснащают вентилями. Краны позволяют снять нагреватель для ремонта или обслуживания. Бойлер оснащают расширительным баком и стандартной группой безопасности с манометром.

Читайте также:  Автоматический воздушный клапан для системы отопления: устройство и принцип работы

Для циркуляции теплоносителя в системе установлен электрический насос. Система отопления оборудована собственным компенсационным резервуаром. На схеме на рисунке 22 показан бюджетный вариант обвязки без расширительных баков.

Обвязка твердотопливного котла с бойлером и буферной емкостью для подачи теплоносителя к радиаторам и теплым полам
Рис. 22 Обвязка твердотопливного котла с бойлером и буферной емкостью для подачи теплоносителя к радиаторам и теплым полам

Обвязка твердотопливного котла с клапаном от перегрева

Особенностью котла на твердом топливе является массивная конструкция корпуса, определяющая повышенную термическую инерционность. При нарушении нормальной циркуляции жидкость вскипает, перегрев вызывает рост давления и взрывное разрушение конструкции.

При установке насоса необходимо предусмотреть аварийный источник питания с аккумуляторами. На рисунках 23, 24 и 25 показаны особенности обвязки с клапанами и конструкция защитных устройств.

Обвязка котла с клапаном от перегрева и общий вид защитного устройства
Рис. 23 Обвязка котла с клапаном от перегрева и общий вид защитного устройства

Для дополнительной защиты применяют буферный резервуар. Жидкость подается в бак самотеком, предотвращая повреждение котла при отключении электроснабжения. Объем установленного резервуара составляет 40 л на 1 кВт тепловой мощности котла. Некоторые мастера используют для буфера отдельный радиатор, жидкость в который нагнетается самотеком.

Обвязка с тепловым аккумулятором и насосом с управлением при помощи комнатного термостата
Рис. 24 Обвязка с тепловым аккумулятором и насосом с управлением при помощи комнатного термостата

Обвязка после буфера включает в себя трехходовой клапан с термостатом и несколько контуров (например, для подсоединения радиаторов, бойлера косвенного нагрева и системы жидкостного обогрева полов). Клапан защищает обратку от чрезмерного охлаждения и повышает энергетическую эффективность работы оборудования.

На линиях должны присутствовать вентили для быстрого отключения контуров на время ремонта. Дополнительный клапан с датчиком температуры позволяет подавать в контур холодную воду, предотвращая возникновение аварийных ситуаций.

Конструкция и принцип работы клапана
Рис. 25 Конструкция и принцип работы клапана

Подключение электрических и дизельных котлов

Котлы для систем отопления, работающие на жидком топливе, состоят и камеры сгорания, накопительного резервуара с расположенным внутри теплообменником для прогрева холодной воды.

На выходе из бака устанавливают коллектор для раздачи теплоносителя с автоматической группой безопасности (показана на рисунке 26). В состав группы входят предохранительный клапан, блок отвода воздуха и стрелочный манометр для индикации давления в контуре.

Группа безопасности для котла на жидком топливе в заводской упаковке
Рис. 26 Группа безопасности для котла на жидком топливе в заводской упаковке

В схему подключения отопительного котла входит обратная магистраль, по которой теплоноситель возвращается от радиаторов в накопительный резервуар. На трубе предусматривают отсекающие краны, позволяющие отключить котел от контура в случае ремонта оборудования или возникновения аварийных ситуаций.

Между вентилями располагают фильтр и электрический циркуляционный насос, обеспечивающий прокачку теплоносителя в системе. Фильтр необходим для улавливания частиц грязи, способных повредить помпу. Для подвода электричества к двигателю используют 3-жильный кабель с изоляцией, не поддерживающей горение.

Обвязка котла на жидком топливе с контуром горячего водоснабжения
Рис. 27 Обвязка котла на жидком топливе с контуром горячего водоснабжения

В разводку контура обратного хода теплоносителя вводят расширительный бачок, по мере роста температуры воды часть расширившейся жидкости перекачивается в предохранительный резервуар. На всех трубопроводах предусматривают вентили для быстрого перекрытия потока теплоносителя.

Обратные магистрали от радиаторов подключают через сгоны, преимуществом такого способа является простота разборки конструкции для ремонта. Диаметр труб для подсоединения радиаторов составляет 32 мм (можно увеличить параметр до 40 мм).

Стандартные варианты обвязки котлов Kuturami на жидком топливе
Рис. 28 Стандартные варианты обвязки котлов Kuturami на жидком топливе

В схему обвязки напольного котла на жидком топливе входит коаксиальный дымоход (показан на рисунке 29) для отвода продуктов сгорания в атмосферу. Тепловые экраны защищают оператора или детали системы от воздействия высоких температур.

Подобный вариант монтажа подходит для любых котлов с принудительной циркуляцией теплоносителя (вне зависимости от вида топлива). Для подачи жидкого горючего за пределами котельной устанавливают бак, соединенный с горелкой трубопроводом с клапаном.

Конструкция коаксиального дымохода
Рис. 29 Конструкция коаксиального дымохода

Электрический котел часто устанавливают в дополнение к газовому агрегату (схема на рисунке 30). Холодная вода проходит через косой фильтр и подается по трубе в теплообменник. Затем нагретый поток проходит через группу безопасности и поступает в общую линию отопления. Наличие вентилей на входе и выходе позволяет временно отсоединить электрический котел от контура.

Комбинированная схема отопления с использованием газового и электрического котлов
Рис. 30 Комбинированная схема отопления с использованием газового и электрического котлов

Заключение

Обвязка котлов системы отопления требует расчета сечения магистралей и монтажа узлов, обеспечивающих безопасную работу оборудования. Владелец дома может самостоятельно подключить котел, общий порядок действий приводится в заводской документации.

Но если у собственника коттеджа или квартиры отсутствуют навыки монтажных работ, то целесообразнее обратиться в специализированную компанию. Ошибки при самостоятельном проектировании и подключении приведут к выходу из строя узлов системы отопления и дополнительным затратам.

Оцените статью
Добавить комментарий