Схемы обвязки котлов отопления для частного дома

Правильная обвязка котла — самое важное в системе отопления, именно от этого будет зависеть безопасность и правильность работы всей системы. Часто владельцы домов обращаются к интернету в поисках правильной обвязки своего котла. Проясним некоторые моменты и приведем примеры схем обвязки котла отопления.

Существует два вида систем отопления по принципу взаимодействия с атмосферой:

• открытая: система имеет контакт с атмосферой, как правило это бак, наполненный водой и соединенный с трубами системы отопления, он играет роль расширительного бака. При открытой системе, постоянный контакт теплоносителя с атмосферным кислородом, приводит к повышенной коррозии трубопроводов и радиаторов. Образование различных загрязнений снижает эффективность отопительной системы в общем.
• закрытая: не имеет контакта с атмосферой. Расширительный бак выполнен в виде стальной емкости, внутри которой находится резиновая груша или мембрана под давлением воздуха. При расширении теплоносителя, груша сжимается и освобождает дополнительный объем. Объём расширительного бака выбирается по объёму теплоносителя. При грубом расчёте принимается 10% от общего внутреннего объема теплоносителя.

В данной статье преимущественно будет затрагиваться закрытая система.

Упрощенная схема обвязки любого котла отопления

Вот так должна выглядеть обвязка любых котлов в закрытой системе:

1. Задвижки. Обязательно наличие задвижек перед котлом на «подаче и обратке», перед насосом, на отводе к расширительному баку и группе безопасности.Подача- горячий теплоноситель(вода), служащий для обогрева помещений.Обратка- теплоноситель, который утратил свою первичную температуру за счёт обогрева помещений, и уже холодный возвращается в котёл для подогрева.
2. Манометр. Входит в группу безопасности, позволяет визуально следить за состоянием системы, если давление падает, нужна подпитка, если наоборот растет, то в таком случае котел лучше обесточить (так как произойдёт перегрев).
3. Воздухоотводчик. В системе отопления всегда присутствует воздух, самые мелкие пузырьки скапливаются и их нужно удалять из системы, чтобы не возникала коррозия и шум.
4. Предохранительный сбросной клапан. Нужен в те моменты, когда в системе происходит резкий и сильный рост давления, расширительный бак не справляется и соответственно, чтобы система не взорвалась предохранительный клапан срабатывает на определенном критическом давлении и выбрасывает часть теплоносителя в атмосферу, и закрывается после достижения нормального давления.
5. Циркуляционный насос. Предназначен для движения теплоносителя в системе.
6. Сетчатые фильтры. Устанавливается для того, чтобы защитить оборудование от грязи, которую теплоноситель несет в себе после прохождения через все приборы отопления
7. Расширительный бак. Предназначен для компенсации повышения давления в системе из-за нагрева теплоносителя и увеличения его в объеме

Относительно циркуляционного насоса возникает вопрос: какой насос выбрать? При подборе циркуляционного насоса учитываются следующие параметры: напор и расход.

Напор показывает на какую высоту может быть поднят теплоноситель.

Расход — количество воды, перекачиваемой насосом в единицу времени. Расход воды, требуемый для отопления дома, определяется по формуле:

Q — теплопотери здания — это количество тепла, измеряемое в Ваттах, которое наше здание теряет в единицу времени.

С — удельная теплоемкость воды, измеряемая в Дж/кг*С

Тг — температура подачи, выходящей из котла.

То — температура обратки.

Также нужно учитывать гидравлическое сопротивление, зная эту величину нужно подобрать такой напор насоса, который мог бы преодолеть это сопротивление.

Далее по этим двум параметрам, можно подобрать нужный для Вас насос.

Для расчёта и подбора насоса можно обратиться к специалистам компании Энергомир.

Подключение магистрали и ответвлений

Для небольших систем преимущественно делать свои контуры: на первый этаж, второй этаж, теплые полы и т.д., благодаря этому решению система становится более регулируемой. Разделение на контуры можно осуществить через коллектор (разделитель потока). Он устанавливается рядом с котлом. На рисунке показана примерная схема подсоединения котла и ответвлений через коллектор. Штриховой линией указаны ответвления, которые могут не входить в систему отопления, включаются на усмотрение пользователей. Если с назначением бойлера и теплого пола не возникает большого количества вопросов, то с буферной емкостью стоит пояснить, она рекомендуется для использования в паре с твердотопливным котлом. Твердотопливные котлы прогревают воду неравномерно, при забросе топлива происходит резкое повышение температуры, с догоранием, температура воды на подаче снижается. Буферная емкость выравнивает в себе температуру за счет перемешивания воды с подающего контура и обратного. Еще одно предназначение — это запас тепловой энергии за счет увеличения количества теплоносителя.

Обвязка котла и радиаторов для частного дома

По разводке существуют однотрубные и двухтрубные системы отопления.

Однотрубная горизонтальная система: подача и возврат теплоносителя происходит по одной трубе.

Простая, но имеет большое количество недостатков, один из них трудность регулировки температуры в отопительном приборе, теплоноситель до последнего радиатора уже доходит с более низкой температурой, чем входит в первый. Зато данная система является дешевой.

Схема обвязки радиатора для однотрубной горизонтальной системы представлена на рисунке ниже.

На входе теплоносителя в радиатор устанавливаются переходники (5) далее устанавливается узел нижнего подключения (Н-образный)(4), сбоку устанавливается термостатическая головка для регулирования потока в зависимости от температуры.

Плюсы однотрубной системы отопления:

• Устройство магистрали обходится минимальным количеством труб;
• Несложный монтаж, обслуживание и эксплуатация

К недостаткам можно отнести:

• невозможность регулировки температуры в отдельно взятом помещении.
• Теплоноситель до последнего прибора доходит с более низкой температурой, чем входит в первый ;

Двухтрубная система: подача идет по одной трубе, обратка уходит во вторую.

На входе в радиатор устанавливаются переходники (5), далее устанавливается узел нижнего подключения (Н-образный)(4), сбоку устанавливается термостатическая головка для регулирования потока в зависимости от температуры.

Преимущества двухтрубной отопительной системы:

• теплоноситель, поступающий в приборы отопления, везде имеет одинаковую температуру;
• на радиаторы можно установить терморегуляторы, которые позволяют регулировать температуру теплоносителя;
• поломка одного отопительного прибора не влияет на работу системы и других приборов;

• большое количество труб и соединительных элементов;
• более сложная установка, чем у однотрубной системы;
• цена выше, чем у системы с одним трубопроводом.

Обвязка котла с бойлером косвенного нагрева (БКН)

Специфичность бойлера косвенного нагрева заключается в том, что подогрев воды осуществляется не за счёт работы бойлера, а благодаря теплообмену с внешними источниками — котлом отопления, солнечным коллектором и т.п. Теплообмен происходит между змеевиком (он находится внутри бойлера и по нему проходит горячая вода из котла) и резервуаром с холодной водой, который установлен в бойлере.

Для обвязки котла отопления с бойлером косвенного нагрева необходим расширительный бак для системы ГВС. Важно помнить, что расширительный бак для отопления и ГВС — это не одно и то же оборудование, поэтому расширительный бак выбирайте по назначению. Также должна быть установлена «группа безопасности», состоящая из предохранительного клапана, воздухоотводчика и манометра. В отличии от двухконтурного котла, при использовании одноконтурного котла совместно с бойлером косвенного нагрева, горячая вода поступает сразу после открытия крана.

Вот некоторые варианты обвязки одноконтурного котла с бойлером косвенного нагрева:

Подключение при помощи трёхходового клапана.

Котёл соединяется с основным контуром (отопления) и дополнительным (БКН). Первый: используется для распределения тепла в отопительных приборах, второй контур: в котле происходит нагрев воды для БКН.

Трехходовой клапан применяется для следующих целей:

• Перенаправление (распределение) потоков теплоносителя.
• Смешивание потоков теплоносителей с разными температурами для получения заданной температуры.

Терморегулятор следит за температурой воды в бойлере, и когда она доходит до установленного уровня, подается сигнал сервоприводу. Сервопривод, в свою очередь, подает сигнал на трехходовой клапан и с помощью клапана происходит распределение нагретой воды на основной контур, для отопления. Если температура воды опять снизится, произойдет переключение в обратную сторону и теплоноситель вернется в змеевик. То есть, когда в бойлере косвенного нагрева температура воды достигла нужного значения, трехходовой клапан распределяет поток горячей воды на основной контур (отопления). А когда температура в бойлере опускается, трехходовой клапан распределяет горячий теплоноситель на дополнительный контур (БКН).

Трехходовой клапан устанавливается между котлом и бойлером косвенного нагрева.

Преимущество такой системы — возможность переключения тепла с отопительных приборов на быстрый нагрев бойлера косвенного нагрева. Подходит этот способ обвязки тем, кто часто пользуется бойлером.

Установка двух циркуляционных насосов

Первый насос ставится на трубе подачи бойлера косвенного нагрева, другой – на контуре отопления. То есть, как только вы открываете кран горячей воды – вода сразу поступает к потребителю. Управление насосами так же, как и в предыдущем случае, происходит за счёт терморегулятора. Именно он производит переключение режима работы.

Главное – при обвязке двумя насосами обязательно смонтировать обратные клапаны на выходе из каждого. Делается это для того , чтобы теплоноситель не смог двигаться в обратном направлении.

Рассмотрим схему котла без участия обратных клапанов.

При понижении температуры воды в бойлера терморегулятор подаёт сигнал на нагрев бойлера. Включается насос для транспортировки охлажденной воды для нагрева в котёл. Вода движется под напором и ей ничего не мешает двигаться еще и в сторону контура отопления.

При установке обратных клапанов такого не произойдёт.

Схема обвязки бойлера косвенного нагрева с рециркуляцией

При монтаже системы прокладывают дополнительную трубу, которая обеспечивает движение теплоносителя по замкнутому кольцу с возможностью ее отбора. Рециркуляция полезна, когда присутствует контур, нуждающийся в постоянной подаче горячей воды – например, полотенцесушитель. Если его подключить к системе отопления, теплоноситель будет постоянно циркулировать, а сушилка функционировать и одновременно служить отопительным прибором.

Главный минус данной схемы – это увеличение расходов на топливо, потому что требуется постоянный прогрев охлаждаемой в контуре воды.

Схемы обвязки твердотопливного котла

Отопительная система с твердотопливным котлом имеет свою специфику, влияющую на эффективность и безопасность обогрева:

Инерционность — невозможно одномоментно приостановить работу котла: после прекращения подачи кислорода система продолжит работу, пока кислород в топке не закончится или пока топливо не сгорит. Что может привести к перегреву теплоносителя, образованию большого количества пара. Как следствие – разрушение корпуса котла или частей системы отопления.

Конденсат. Появляется, когда котел подключен напрямую к контуру отопления . Приводит к коррозии стальных стенок котла. При этом, смешиваясь с пеплом, он превращается в липкую массу, которую сложно очистить.

Чтобы исключить перечисленные проблемы, следует правильно организовать обвязку котла с обязательным включением в нее группы безопасности. Рассмотрим подробнее, для чего нужна обвязка твердотопливного котла отопления, основные схемы установки.

Схема обвязки твердотопливного котла с трехходовым клапаном

Твердотопливный котел работает не постоянно, а периодически, вследствие чего подвергается воздействию влаги в виде конденсата. Через теплообменник проходит теплоноситель невысокой температуры, возникает большая разница температур нагретых газов и холодного теплообменника, что приводит к коррозийным процессам. Чтобы предотвратить негативные последствия, можно задействовать трехходовой клапан. Это устройство представляет собой регулируемый вентиль с двумя входами и одним выходом. По сигналу с датчика температуры трёхходовой клапан открывает канал подачи горячего теплоносителя на вход котла, препятствуя появлению конденсата. Как только отопительный агрегат войдёт в рабочий режим, подача жидкости по малому кругу прекращается. Трёхходовой клапан можно использовать и для регулировки температуры теплоносителя, поступающего к потребителям. В этом случае устройство настраивают на работу в другую сторону, подмешивая холодный теплоноситель из обратки в подачу.

Схема обвязки твердотопливного котла с буферной ёмкостью

Из-за плохой управляемости твердотопливных котлов нужно постоянно следить за объемами топлива и интенсивностью тяги, что вызывает ряд проблем при их использовании. Чтобы загружать в котел больше топлива и не беспокоиться по поводу риска закипания теплоносителя, можно установить буферную емкость (теплоаккумулятор).

За счет большого объема буферная емкость может собирать избыточную тепловую энергию и перемещать ее непосредственно к отопительным приборам. Для регулировки температуры задействуется узел смешивания, работающий на базе трехходового клапана.

Схема обвязки твердотопливного котла с буферной емкостью выглядит следующим образом. Патрубки входа и выхода из теплогенератора подключаются к аккумулятору тепла, а от него – к элементам отопления. Теперь образовывается сразу два контура:

1. между котлом и буферной емкостью;
2. между буферной емкостью и отопительными приборами дома.

Проходя по отопительной системе теплоноситель заполняет буферный бак. Причем внизу проходит жидкость остывшая от отопительных приборов ,вверху – горячая от котла. Буфер накапливает тепло, когда котел работает на полную мощность. После прогорания топлива накопленное тепло из бака отдается по системе отопления еще определенное время. После буфера накопительного устанавливается насос, клапан трехходовой для корректировки температуры отопительной жидкости.

Схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором экономит топливо, позволяя делать закладку топлива значительно реже. Необходимо учитывать, что при такой обвязке мощности котла должно хватить на отопление и на прогрев буферной емкости.

Схема обвязки с термосмесительным узлом Laddomat

Изначально котёл и аккумулирующий бак холодные, потерь тепла нет. Электрический подогреватель нагревает верх бака- это достаточно для того, что бы обеспечить потребителя горячей водой и отоплением. Когда мы разжигаем топливо в котле- термостат находящийся на дымоходе нагревается и запускает насос, тем самым происходит циркуляция воды. Обратному клапану естественной циркуляции не позволяет открыться поток, создаваемый насосом, тем самым во время розжига котёл не остывает. При температуре +78С термоклапан открывается и начинает поступать холодная вода из бака, тем самым охлаждая котел, и в это же время бак заполняется горячей водой. Спустя некоторое время заполнения бака горячей водой, электрический подогреватель отключается за счет собственного термостата. При полном прогреве бака термоклапан открывается и насос качает воду без байпаса, охлаждая котёл. Пламя погаснет, когда вентилятор или воздушная заслонка перекроет подачу кислорода. Дымоход остынет и термостат отключит циркуляционный насос. Холодная вода из отопительного прибора будет поступать в нижнюю часть бака, обратный клапан откроется и холодная вода будет поступать в котёл, а оставшееся тепло в котле будет поступать в верхнюю часть бака. Через некоторое время в баке тепла не останется и электрический подогреватель снова включится.

Вместо вывода

В заключении можно сказать, что отопление дома — дело серьёзное и требует серьёзного подхода. Поэтому всегда лучше обратиться к специалистам, которые помогут произвести грамотный расчёт, учитывая все нюансы и подобрать оборудование, чем пытаться сделать обвязку своими руками.

Если вы не нашли ответа на свой вопрос, пожалуйста, оставьте его в комментариях под статьей — и мы обязательно ответим вам.