Теплобуферные отопительные системы с буфером тепла

Теплобуферные отопительные системы с буфером тепла

Обычно о покупке буфера думают только тогда, когда в бытовой системе отопления возникают проблемы с управлением временного избытка тепла или соединением нескольких источников тепла разного характера. Сердцем системы отопления является тепловой резервуар. Его наличие позволяет избежать или решить многие проблемы, с которыми ежедневно сталкиваются домовладельцы.

Важные функции прибора в системе отопления

Данный прибор выполняет несколько очень важных функций в системе отопления:

1. он аккумулирует избыток тепла в период, когда его предложение превышает спрос, и отдаёт его в случае недостатка тепла;

2. может использоваться в качестве гидравлической муфты (что также позволяет централизованно выпускать воздух и продувать всю систему);

3. при наличии змеевика, он может работать как теплообменник, что позволяет комбинировать источники тепла различной природы.

Нельзя отрицать, что до сих пор самым распространенным источником отопления является котел на угле, дровах или на так называемом принципе сжигать “все”. Несмотря на огромный прогресс в строительстве таких котлов, их постоянная горючесть обычно колеблется несколько часов, что на практике означает, что в отопительный сезон их необходимо поджигать не реже одного-двух раз в день.

Вы также должны принять, что в течение нескольких часов после запуска котла в котельной действительно тепло или даже жарко, а затем наступает время, когда радиаторы холодные и тепловой комфорт оставляет желать лучшего.

Почти идеальным рецептом для улучшения такого положения дел является переключение между котлом и отопительной системой, в том числе с резервуаром горячей воды для бытовых нужд, резервуаром для накопления тепла. Это может быть простейшая конструкция буфера – простой большой резервуар для воды емкостью, например, 1000 л, с четырьмя соединительными трубами, две из которых будут использоваться для подключения котла и две для получения тепла (для подключения системы отопления). Когда котел нагревает воду в резервуаре, система подается до охлаждения буфера, т.е. в течение нескольких часов после истечения срока службы котла.

Самая простая система отопления с буфером тепла

В ней нет циркуляционных насосов. Хотя они, конечно, могут быть установлены, следует подчеркнуть, что такая система отопления может обойтись без них, по крайней мере, со стороны буферной загрузки, и если в доме есть гравитационная система центрального отопления, ее может вообще не быть. Это может показаться непонятным для жителей города, но это неоценимое преимущество такой системы отопления для тех, кто живет в сельской местности и подвержен частым отключениям электричества.

Простой бак, лишенный какой-либо автоматики, позволяет не только значительно улучшить тепловой комфорт членов домохозяйства, но и повысить его комфорт:

1. устраняет проблемы, возникающие при “разрыхлении” котла при недостаточном потреблении тепла (“кипячении воды”);

2. позволяет ограничить нагрузку на отопление здания;

3. повышает энергоэффективность котла (наиболее эффективны твердотопливные котлы, когда они работают на полную мощность и не дросселируются, например, счетчиками тяги);

4. снижает выброс вредных веществ и ограничивает накопление сажи в дымовой трубе (по тем же причинам, что и выше).

Для удобства следует добавить, что резервуар для горячей воды можно подключать либо после буфера (он будет нагреваться до тех пор, пока буфер теплый), либо перед ним (наличие горячей воды не зависит от состояния буфера, а также от емкости самого резервуара и скорости рассеивания воды). Буфер также может быть оснащен электрическим нагревателем (который позволит защитить систему от замерзания зимой в аварийной ситуации или при длительном отсутствии членов домохозяйства).

Промежуточное звено или с ердце отопительной системы

Также возможно – это решение для самых современных владельцев, – подключить к нему тепловой насос, который будет комфортно и дешево обогревать здание хотя бы в переходный период. И вот к чему мы пришли: буфер не обязательно должен быть промежуточным звеном между котлом и отопительной системой, он может быть сердцем последней.

В большинстве домов, вводимых в эксплуатацию в настоящее время, отопительная система включает: газовый (или масляный) котел, котел на твердом топливе или камин с водяной рубашкой (первый обычно используется для экономии на отоплении, второй также для удовольствия), все чаще устанавливается (особенно если в отопительный сезон воду необходимо нагревать дорогим маслом или сжиженным газом) солнечные коллекторы или недавно – воздушные тепловые насосы для производства горячей воды. Сосуществование радиатора и подогрева пола также является стандартом.

Обычно реализованная гидравлическая схема достаточно сложна, так как подключение котла или камина (обычно работающего в открытой системе) требует использования теплообменника, а эффективная работа всех гидравлических контуров гарантируется только с помощью гидравлической муфты. Фактически, некоторые элементы часто опускаются. Например, угольные котлы подключаются к закрытой системе без использования теплообменника, что создает угрозу безопасности пользователей (если только у котла нет отдельной защиты – охлаждающего змеевика).

Функциональная схема установки с газовым котлом, камином и солнечными коллекторами.

Используя тепловой буфер типа “бак в баке”, вся система может быть не только значительно проще, но и иметь ряд очень важных преимуществ. Итак:

1. количество циркуляционных насосов ниже, что повышает надежность и снижает эксплуатационные расходы системы (насос для нагружения ГВС-цилиндров, камина или твердотопливного котла работает только с одним насосом);

2. контроль над всей системой гораздо менее проблематичен. В системе необходимо сообщить газовому котлу, что его не следует включать, так как камин уже запущен, что требует установки термостатического переключателя, например, на теплообменник. Система регулируется автоматически, – если вода в резервуаре нагревается солнечными батареями или камином, котел не включается, так как собственная автоматическая система управления сообщает, что это не нужно;

3. высокотемпературный контур отопления (радиаторы) и низкотемпературный контур (напольное отопление) могут быть подключены на разной высоте буферной емкости, что повышает эффективность системы отопления;

4. система собирается поэтапно, без проблем, например, первый монтаж одного котла и буфера, а затем, в зависимости от инвестиционных возможностей, подключение других источников тепла к резервуару без каких-либо модификаций существующей системы.

Могут быть изобретены десятки других, например, система с буфером типа “бак в баке” (при уже упомянутом недостатке, что наличие горячей воды зависит от состояния буфера) может быть заменена на систему с отдельным баком, загруженным из котла или буфера. Допускается также – если позволяют котлы или другие источники тепла – выходить из буфера и использовать “нормальный” резервуар с большим количеством соединительных трубопроводов.

Резервуар с насосом в упаковке

Установка буфера не всегда технически оправдана. Если отопление дома осуществляется с помощью современного конденсационного котла, который точно регулирует свою мощность в соответствии с текущим потреблением тепла, нет смысла делать это. В этом случае обычная котельная с цилиндром горячей воды для бытового потребления может быть модернизирована для снижения затрат на отопление водой, но это особенно выгодно, если котел сжигает дорогостоящий жидкий газ или мазут.

Это возможно даже в том случае, если теоретически в котельной нет места для нового оборудования, так как котел и резервуар для хранения заполняют имеющееся пространство. Именно поэтому, популярность воздушных тепловых насосов, интегрированных с накопительным резервуаром, быстро растет. Популярность воздушных тепловых насосов, интегрированных с резервуаром для хранения бытовой воды, оснащенным змеевиком для подключения газового котла, быстро растет. Они почти всегда могут быть установлены вместо обычных бытовых водонагревателей.

Также доступны модели с двумя змеевиками, позволяющие подключить другой источник тепла, например, камин с водяной рубашкой. В такой системе подогрев горячей воды для бытовых нужд производится по минимально возможной цене – с помощью камина или теплового насоса, и только в крайнем случае – с помощью газового или нефтяного котла.

Подготовка горячей воды с помощью теплового насоса, встроенного в водонагреватель, камин и газовый котел.
Могут быть предложены и многие другие комбинации, поскольку системы отопления с многофункциональными накопительными резервуарами позволяют практически неограниченно использовать творческий потенциал монтажника и сознательного инвестора. И в этом вся прелесть.

Твердотопливный котел и буферная емкость — схема включения

Применение буферной емкости повышает комфорт отопления твердотопливным котлом. Теплоаккумулятор сглаживает скачки энергоотдачи, стабилизирует температуру в помещениях, позволяет делать топки котла значительно реже и с максимальной мощностью, при которой КПД наибольший.

Общие принципы подключения котла

В приведенной ниже схеме отопления дома с буферной емкостью имеется 3 контура:

• 1. Контур котла или «первичный». В него включены котел, буферная емкость, насос котла со смесительным узлом.
• 2. Контур радиаторов или «вторичный». Состоит из отопительных приборов (радиаторов, теплых полов…), буферной емкости, насосно-смесительного узла для отопительных приборов и элементов автоматики.
• 3. Контур горячего водоснабжения. В него входит теплообменник буферной емкости, циркуляционный насос и сантехнические приборы.

Рассмотрим подробно пример схемы отопления дома твердотопливным котлом с буферной емкостью. На ней все вышеуказанные контуры закрытые – работающие под давлением.

Схема подключения котла и буферной емкости

На схеме указано следующее.

• 1. Дымоход для твердотопливного котла. Особенности установки дымохода – можно ознакомиться дополнительно.
• 2. Группа безопасности котла. Также можно узнать подробней о группе безопасности – какая обвязка у твердотопливного котла
• 3. Котел.
• 4. Датчик температуры на подаче котла. Может быть встроенным в котел или накладывается сверху на трубу подачи. Встроенный вариант может также передавать информацию о горении топлива, о его затухании.
• 5. Буферная емкость (теплоаккумулятор). Ее объем и конструкция могут быть разными. Есть варианты предназначенные для работы под давлением или с несколькими встроенными теплообменниками для подключения нескольких контуров…. Дополнительная информация, — как подключается и применяется буферная емкость В приведенной выше схеме – емкость для работы под давлением с одним теплообменником для ГВС.
• 6. Насосно-смесительный узел. В продаже имеются готовые смесительные узлы, с контрольными термометрами, возможностью ручной и автоматической регулировки температуры, циркуляционным насосом, переключающими клапанами…. Но подобный узел можно собрать самостоятельно на основе трехходового клапана с термоголовкой. Как работает смесительный узел в схеме с твердотопливным котлом
• 7. Расширительный бак в системе отопления. Как выбрать расширительный бак, зачем нужен…
• 8. Клапан автоматической подпитки от водопровода. Не рекомендуется к установке, так как при появлении течи в системе выведет ее из строя путем постоянного замены воды, с возникновением отложений и повышенной коррозией. Рекомендуется заменить простым ручным вентилем.
• 9. Датчик температуры на улице.
• 10. Погодозависимая автоматика. В большинстве случаев будет лишней тратой и лишним усложнением. Подробней об автоматике в системах отопления домов
• 11. Комнатная автоматика – можно задать температуру в комнатах и программировать ее по времени.
• 12. Циркуляционный насос контура радиаторов.
• 13. Отопительный прибор.
• 14. Трехходовой клапан с термоголовкой управляемой автоматикой. Регулирует температуру теплоносителя на подаче в радиаторы.
• 15. Датчик температуры обратки – еще один элемент автоматики помещений – информация для управляющего контроллера, при регулировке по температуре теплоносителя.
• 16. Обратный клапан.
• 17. Циркуляционный насос ГВС. С теплоаккумулятором возможно создание ГВС с постоянной циркуляцией, — позволяет получить горячую воду сразу при открытии крана. Как сделать ГВС в доме – читайте на сайте.

Данная система отопления работает под давлением. Поэтому все оборудования для системы под давлением более дорогое.

Режимы работы отопления с буферной емкостью

Различают несколько основных режимов работы приведенной схемы.

• 1. Разогрев.
  Жидкость в контуре котла в основном циркулирует между подачей и обраткой. В обратку через смесительный узел подмешивается горячая вода прямо из подачи котла. Режим необходим для поддержания температуры на теплообменнике котла не ниже 55 градусов, чтобы не выпадала роса из газов, которая слишком вредна для металла. Температура жидкости на выходе из котла поддерживается не меньше 65 градусов. За этим следит датчик температуры (поз. 4).
  
• 2. Защита от перегрева.
  Встроенные в котел датчики и смесительный узел, позволяют реализовать естественную циркуляцию жидкости в контуре котла. При остановке циркуляционного насоса и критическом повышении температуры на выходе из котла происходит полное открытие контура в смесительном узле.

Начинается естественная циркуляция и это защищает котел от перегрева при выключенном насосе.
Еще один способ защиты котла – обязательная установка бесперебойного электропитания циркуляционного насоса первичного контура.

3. Прямой нагрев теплоаккумулятора.
Когда температура жидкости в буферной емкости поднимется больше 65 градусов, смесительный узел открывает обратку на котел только с гидроаккумулятора без подмеса горячей жидкости с подачи котла.

4. Забор тепла на отопительные приборы.
При снижении температуры воздуха в комнатах ниже установленного значения происходит включение циркуляционного насоса вторичного контура с помощью автоматики и жидкость начинает циркулировать по вторичному контуру, нагревая радиаторы. Также возможна упрощенная схема регулировки температуры жидкости термоголовкой с датчика установленного на обратке без контроллера. В данной схеме температура может задаваться автоматикой в зависимости от температуры воздуха на улице и в комнатах.

Особенности монтажа отопления с твердотопливным котлом

В данной схеме смесительным узлом котла может быть реализован режим естественной циркуляции жидкости в первичном контуре котла, что предотвратит его перегрев при остановке циркуляционного насоса. Но чтобы реализовать этот режим нужно разместить теплообменник котла ниже средней линии бака.

Также желательно общий наклона обратной трубы от бака до котла сделать в сторону котла. Диаметр применяемых труб желательно не менее 1,5 дюйма.

Приведенная схема отопления твердотопливным котлом с теплоаккумулятором может значительно изменяться в зависимости от конструкции самого теплоаккумулятора.

Популярными вариантами являются также встройка в буферную емкость электрического нагревателя. Это позволяет подогревать жидкость электричеством при необходимости, и получить совмещение твердотопливного и электрического котлов. Как подключить два котла и какую можно получить выгоду читайте здесь.

Можно будет реализовать ночной экономичный режим обогрева электричеством, не топить твердотопливный котел ночью, а также подогревать дом на автоматике до положительной температуры в случае отсутствия людей.

Также в емкости могут быть смонтированы дополнительные теплообменники подключенные к солнечным коллекторам. В южных регионах, согласно расчетам специалистов, применение солнечных коллекторов оправдано.

Популярное решение — подключать отопительные приборы через закрытый теплообменник внутри емкости. Это позволяет сделать контур котла открытым, с атмосферным давлением, что удешевляет всю схему. Котел и буферная емкость не должны быть специального прочного исполнения.

Можно применить простую накопительную емкость вместо мембранного расширительного бака большого объема (не менее 1/10 объема воды).

Вторичный же контур — замкнутый, работает с повышенным давлением, что обеспечивает оптимальные параметры работы как радиаторов, так и системы теплых полов.

Все сложные смесительные узлы в схемах могут быть заменены на собранные самостоятельно на основе трехходового клапана. Автоматика (вычислительный контроллер) может быть удалена или заменена на простую схему «датчик — реле — насос».

Кроме того умельцы реализуют самодельные буферные емкости, которые в разы дешевле от заводских. Отсутствие антикоррозийной обработки компенсируется большой толщиной металла.

Популярная конструкция – емкость объемом на массу жидкости 1т сделанная из нескольких отрезков труб большого диаметра (до 0,8 метра), которые соединены между собой в одну батарею трубопроводами.

Для примера далее рассмотрим схему отопления дома твердотопливным котлом с буферной емкостью, которая работает с атмосферным давлением (открытая схема).

Схема отопления котлом с открытой буферной емкостью

1 — расширительный бак – открытая емкость с поплавком для автоматики;
2 — обратный клапан;
3 —вентиль;
4 — подключение водопровода;
5 — котел;
6 — печь или камин со встроенным котлом;
7 — насос;
8 — фильтр;
9 — клапан;
10 — буферная емкость (теплоаккумулятор);
11 — потребитель горячей воды;
12 — предохранительный клапан;
13 —расширительный бак;
14 — редуктор давления;
15 — смесительный клапан;
16 — термостатический клапан;
17 — радиаторы;
18 — теплый пол;

Здесь для подогрева используется не только твердотопливный котел но и печь (камин) оборудованная встроенным котлом, которая была весьма популярна ранее.
Старые конструкции в доме можно использовать с современным оборудованием.

На этой схеме не реализована защита котла от холодной обратки во время разогрева, что является серьезным недостатком.

Приведенные схемы были рекомендованы к исполнению отдельными производителями отопительного оборудования.

Схема отопления с твердотопливным котлом и баком теплоаккумулятором

Другие статьи на эту тему:

Преимущества системы отопления частного дома с твердотопливным котлом и буферной емкостью, в качестве аккумулятора тепла, описаны на предыдущей странице “Котел отопительный твердотопливный с аккумулятором тепла”.

Рассмотрим схему отопления с твердотопливным котлом и с аккумулятором тепла (буферной емкостью) на конкретном примере.

Схема подключения аккумулятора тепла — буферной емкости, к закрытой системе отопления с твердотопливным котлом приведена рисунке:

1. Дымоход.
2. Группа безопасности котла — манометр, воздухоотводчик, предохранительный клапан.
3. Твердотопливный котел.
4. Накладной термостат. Выдает сигнал о начале и окончании горения топлива в котле. Переключает контакты при повышении температуры.
5. Аккумулятор тепла – буферный бак с водой. Поверхность бака покрыта теплоизоляцией. Внутри бака размещен теплообменник системы горячего водоснабжения, ГВС.
6. Блок насосно-смесительный. Включает в себя циркуляционный насос, несколько клапанов различного назначения и контрольные стрелочные термометры. Обеспечивает изменение режима циркуляции воды в контуре.
7. Расширительный бак системы отопления. Мембранный бак компенсирует тепловое расширение теплоносителя.
8. Клапан подпитки. Обеспечивает автоматическую подпитку системы отопления водой с заданным давлением и механическую фильтрацию.
9. Датчик уличной температуры.
10. Блок управления погодозависимой автоматики. Обеспечивает своевременное изменение температуры теплоносителя в системе отопления по погодным условиям. Позволяет снизить последствия инерционности системы отопления – перегрев или недогрев помещений при резких изменениях температуры наружного воздуха.
11. Комнатный регулятор. Программируемый регулятор позволяет хозяину задавать температуру в помещениях по дням недели и времени суток.
12. Циркуляционный насос. Обеспечивает циркуляцию теплоносителя в контуре отопления помещений.
13. Радиатор отопления.
14. Трехходовой смесительный клапан. Обеспечивает регулирование температуры теплоносителя и поддержание заданной температуры в помещениях.
15. Датчик температуры. Измеряет температуру воды в обратном трубопроводе контура отопления помещений.
16. Обратный клапан. Исключает паразитную циркуляцию воды в обратном направлении.
17. Циркуляционный насос ГВС. Обеспечивает постоянную циркуляцию воды в системе горячего водоснабжения, ГВС.

В системе отопления, представленной на рисунке, имеются три контура, по которым циркулирует вода.

Контур горячего водоснабжения (ГВС) состоит из теплообменника в баке аккумулятора тепла и циркуляционного насоса поз. 17. Теплообменник ГВС типа бак в баке — представляет собой накопительный бак горячей воды, расположенный внутри буферной емкости. Тепло буферной емкости через стенки бака передается воде в контуре системы ГВС.

Первичный (котловой) контур системы отопления включает в себя твердотопливный котел, поз.3, бак — аккумулятор тепла (поз.5) и насосно-смесительный блок (поз.6).

Вторичный (отопительный) контур системы отопления имеет в своем составе бак — аккумулятор тепла (поз.5), трехходовой смесительный клапан (поз.13), циркуляционный насос (поз.12), радиатор отопления (поз.13).

В данной системе теплоноситель первичного и вторичного контуров смешиваются в баке теплоаккумулятора.

Режим циркуляции теплоносителя в первичном контуре регулируется насосно-смесительным блоком (поз.6) и определяется температурой отходящих газов котла и температурой воды в обратном трубопроводе, по которому вода поступает в котел из бака аккумулятора тепла.

Режим защиты от низкотемпературной коррозии при растопки котла. При растопке котла, по сигналу датчика температуры (поз.4), запускается циркуляционный насос смесительного блока (поз.6). Клапаны блока направляют циркуляцию теплоносителя через блок по малому кругу, помимо бака теплоаккумулятора. Происходит быстрый нагрев теплоносителя и поверхностей котла, дымохода до рабочей температуры. Это ускорение способствует снижению количества конденсата, отложений сажи, смол, выделяемых из топлива, уменьшает коррозию и повышает КПД котла.

Режим нагрева теплоаккумулятора. По окончании растопки котла, когда температура циркулирующей по малому кругу воды повысится, клапаны смесительного блока начинают включать циркуляцию воды через бак теплоаккумулятора.

Подмешивание воды в обратном трубопроводе от бака теплоаккумулятора выполняется постепенно, так, чтобы температура воды подаваемой в котел не снижалась менее заданной величины (65 о С).

После прогрева воды на выходе из бака аккумулятора тепла до заданной температуры, подмес воды прекращается, и теплоноситель полностью циркулирует по большому кругу – через бак теплоаккумулятора.

Режим нагрева заканчивается после сгорания загруженного в котел топлива. По сигналу датчика температуры (поз.4) циркуляционный насос отключается. Клапаны смесительного блока переключают циркуляцию теплоносителя в первичном контуре отопления в режим защиты от перегрева.

Режим защиты от перегрева (кипения воды). В этот режим клапаны смесительного блока переключаются при любой остановке циркуляционного насоса, например, из-за прекращения электроснабжения. В этом режиме смесительный блок не создает препятствий для возникновения естественной циркуляции теплоносителя между котлом и баком теплоаккумулятора.

Режим циркуляции воды во вторичном контуре отопления регулируется трехходовым смесительным клапаном (поз.14) и задается погодным регулятором (поз.10). Смесительный клапан смешивает воду, забираемую из бака аккумулятора тепла, с охлажденной водой из системы радиаторов, тем самым регулируя температуру горячей воды, подаваемой в радиаторы.

Расположение оборудования котельной

Бак аккумулятора тепла необходимо располагать так, чтобы патрубок обратного трубопровода бака был чуть выше аналогичного патрубка котла. Такое расположение обеспечит естественную циркуляцию теплоносителя в контуре котла при остановке циркуляционного насоса.

Кроме того, для ускорения естественной циркуляции в котловом контуре, максимальная разность отметок по высоте прямой и обратной трубы должна быть не менее 3 метров, а внутренний диаметр этих труб не менее 1,5 дюйма.

Смесительный блок, поз.6, следует размещать ближе к баку — длина труб от смесительного блока до бака должна быть меньше, чем до котла.

Посмотрите видео, чтобы больше узнать о работе схемы отопления с твердотопливным котлом и аккумулятором тепла.

Рассмотренная в статье схема отопления с твердотопливным котлом и аккумулятором тепла может иметь множество модификаций.

Например, функции готового смесительного блока (поз.6) может выполнить схема из отдельных деталей – циркуляционного насоса, различных клапанов и датчиков.

В бак накопителя тепла часто встраивают электронагреватель, который является резервным источником тепла.

Электроэнергию удобно использовать:

Товары для строительства и ремонта

• • в межсезонье;
  • для подогрева воды ночью, когда стоимость электроэнергии и нагрузка на сеть минимальны;
  • при длительных перерывах между топками котла.

Система отопления, представленная на рисунке, является закрытой. Из-за отсутствия соединения с атмосферой, теплоноситель в системе находится под давлением, выше атмосферного. Тепловое расширение воды при нагревании компенсируется мембранным баком, поз.7.

Расширительный мембранный бак должен иметь рабочий объем не менее 1/10 объема всей воды в системе отопления — в котле, буферной емкости, радиаторах, трубах.

Твердотопливный котел для работы в закрытой системе должен быть специального исполнения — рассчитан на работу при повышенном давлении.

Часто первичный контур системы отопления – котел и бак теплоаккумулятора, делают открытым (соединенным с атмосферой). Работа котла и бака под атмосферным давлением снижает требования к их изготовлению и удешевляет это дорогостоящее оборудование.

Однако, в малоэтажных домах, давление воды в самотечной (гравитационной) системе, как правило, не достаточно для нормального функционирования теплых полов и радиаторов.

Поэтому вторичный контур системы отопления — трехходовой смесительный клапан (поз.13), циркуляционный насос (поз.12), радиатор отопления (поз.13), делают закрытым, присоединяя его к теплообменнику, расположенному внутри бака аккумулятора тепла.

Схема отопления с буферным баком-аккумулятором тепла, и твердотопливным котлом

Рассмотрим еще одну схему отопления частного дома твердотопливным котлом, которую предлагает один из российских производителей буферных емкостей — аккумуляторов тепла. С подробным описанием конструкции буферного бака можно познакомиться здесь.

Схема отопления частного дома с твердотопливным котлом и буферной емкостью — аккумулятором тепла (чтобы увеличить, кликните по картинке). Система отопления открытая, работает под атмосферным давлением, но с принудительной циркуляцией теплоносителя в отопительных контурах.

На схеме:
1 — расширительный бак с поплавковым запорным клапаном;
2 — обратный клапан;
3 — запорный вентиль;
4 — ввод сети водопровода;
5 — котел твердотопливный;
6 — камин с водяной рубашкой;
7 — насос;
8 — фильтр;
9 — дифференциальный клапан (вертикально);
10 — буферная емкость;
11 — разбор горячей воды в доме;;
12 — предохранительный клапан;
13 — мембранный расширительный бак;
14 — редуктор давления;
15 — смесительный клапан 3-х ходовой;
16 — термостатический клапан;
17 — радиаторы отопительные;
18 — трубы теплого пола;

Эта схема отличается от первой, тем, что система отопления здесь открытая, работает под атмосферным давлением. Контур подогрева горячей воды находится под давлением сети водопровода.

Для зарядки аккумулятора теплом используются два источника — твердотопливный котел и камин с водяной рубашкой.

Недостаток схемы в том, что не предусмотрен режим защиты котла от низкотемпературной коррозии при растопке котла. В режиме растопки котла при температуре теплоносителя менее 55 град. на поверхности теплообменника в котле из дымовых газов выпадает конденсат. Конденсат смешивается с продуктами сгорания топлива и постепенно забивает теплообменник, что снижает КПД котла. Кроме того, отложения ускоряют коррозию металла, что сокращает срок службы котла.

Бак теплоаккумулятор для систем отопления купить

Схема буферной емкости-аккумулятора тепла системы отопления, из нескольких баков

Некоторые умельцы делают сами или заказывают на стороне изготовление буферных баков из отрезков стальных труб большого диаметра — 300-800 мм. После установки на место баки утепляют.

Такие баки часто обходятся значительно дешевле, чем готовые буферные емкости, которые продаются на строительном рынке. Отсутствие защиты от коррозии в таких самодельных баках частично компенсируется увеличенной толщиной металла стенки.

Для защиты от электрохимической коррозии бак рекомендуется заземлить, а внутри бака разместить магниевый анод от промышленного водонагревателя.

Буферную емкость необходимого объема можно получить, соединив трубами два и более баков меньшего размера.

Верхнюю и нижнюю части баков соединяют между собой трубами диаметром не менее чем полтора дюйма.

Получается батарея баков, соединенных между собой подобно секциям батареи отопления.

К котловому и отопительному контурам батарея из баков подключается по диагональной схеме. Такое соединение обеспечивает одинаковое распределение температуры воды во всех баках буферной емкости.

Последний бак в батарее (бак № 2 на схеме) может выполнять функции гидравлического разделителя между радиаторной системой отопления и теплыми полами.

Схема отопления с буферным баком и бойлером ГВС

Буферный бак заводского изготовления со встроенным теплообменником ГВС довольно дорогое оборудование. Один из российских производителей твердотопливных котлов предлагает покупателям недорогие буферные баки без теплообменника ГВС. Схема закрытой системы отопления для этого варианта показана на рисунке.

В этой схеме также не предусмотрен режим защиты котла от низкотемпературной коррозии при работе котла. В инструкции к котлу производитель рекомендует хозяину самому следить за тем, чтобы температура теплоносителя в обратной трубе во время отопительного сезона не опускалась ниже 60 о С.

Посмотрите видео, в котором автор знакомит с практической реализацией схемы отопления с твердотопливным котлом и буферной емкостью — аккумулятором тепла. Обратите внимание, как в схеме на видео реализован режим защиты котла от низкотемпературной коррозии.

Каким твердотопливным котлом отапливается Ваш дом?

Какой твердотопливный котел выбрали Вы? Голосуйте!
Узнайте, что выбрали другие.

Как рассчитать теплоаккумулятор для твердотопливного котла и выполнить его обвязку

Использование аккумуляторов тепла для системы отопления позволяет оптимизировать сжигание твердых видов топлива в котлах. Простыми словами, при наличии буферной емкости – теплоаккумулятора домовладельцу не нужно часто посещать котельную, а дрова будут сгорать в оптимальном режиме. Но для этого емкость нужно правильно подобрать, а потом и состыковать с отопительным оборудованием, что обязательно вызовет затруднения у несведущего человека. Поэтому стоит подробно разобраться, что собой представляет теплоаккумулятор для твердотопливного котла, как его подобрать и подключить к отоплению частного дома.

• 1 Что такое буферная емкость
• 2 Расчет буферной емкости
• 3 Подбор теплоаккумулятора
• 4 Схемы подключения
  • 4.1 Альтернативная схема
• 5 Заключение

Что такое буферная емкость

На самом деле теплоаккумулятор, предназначенный для системы отопления, — это обычный металлический бак расчетной вместительности, укрытый теплоизоляционным слоем. В простейших моделях заводского изготовления есть только патрубки для подключения теплоносителя, да гильзы под установку термометров. В буферных емкостях подороже термометры уже встроены, а самые дорогие изделия оснащаются теплообменниками в виде змеевиков. Устройство такого теплоаккумулятора показано на рисунке:

Как видно, конструкция буферной емкости не отличается особой сложностью, оттого разные мастера — умельцы приспособились ее делать своими руками, о чем рассказано в отдельной теме.

Назначение змеевиков – подогрев воды для обеспечения ГВС и присоединение альтернативных источников тепловой энергии – солнечных коллекторов. Понятно, что данная функция востребована лишь при благоприятных погодных условиях в регионе проживания. В целом же буферная емкость для котла отопления призвана решать такие задачи:

1. Создание условий для работы ТТ-котла с максимальным КПД и минимальными выбросами в атмосферу.
2. Комфортная эксплуатация теплогенератора, когда не нужно подбрасывать дрова в топку каждые 4—6 часов, включая ночное время.
3. Подогрев и подача воды питьевого качества 1—2 потребителям (опция).

Большинство производителей отопительного оборудования, работающего на твердом топливе, в прилагающейся документации указывают, что крайне желательно выполнить подключение к ТТ-котлу теплоаккумулятора. Причина такова: агрегат достигает наибольшей эффективности при режиме работы, близком к максимальному. А поскольку излишек вырабатываемого тепла нужно куда-то поместить до подачи в систему отопления, понадобится буферная емкость с водой.

Не имея термоаккумулятора, мы стараемся всячески «придушить» тепловой агрегат, ограничивая подачу воздуха для горения. Мало того что это снижает его КПД до 40% (как у буржуйки), но и вызывает выброс в атмосферу токсичного угарного газа. Из-за этого часть европейских стран запретили сжигание древесины и угля в котлах отопления без буферной емкости.

С более редкими посещениями помещения топочной все понятно: накопленное в баке тепло еще долгое время будет расходоваться на обогрев дома при условии, что его объем правильно рассчитан. Кроме того, при совместной работе твердотопливного котла в паре с теплоаккумулятором вероятность перегрева и закипания воды в рубашке агрегата сводится практически к нулю.

Помимо взаимодействия с дровяными теплогенераторами, можно использовать теплоаккумуляторы и с электрическими котлами. Это имеет смысл, когда ночью потребляемая электроэнергия считается по тарифу, что в 2—3 раза ниже обычного. За промежуток времени, пока действует этот тариф, электроустановка сможет полностью «зарядить» тепловой аккумулятор, а он станет отдавать эту энергию на обогрев дома в течение дня.

При таком варианте результаты предыдущего расчета мощности электрического котла придется удвоить, чтобы его теплоотдачи хватило на обогрев дома и загрузку бака по ночному тарифу.

Расчет буферной емкости

Основной критерий, по которому выбирается буферная емкость для твердотопливного котла, — это ее объем, определяемый расчетом. Его величина зависит от таких факторов:

• тепловая нагрузка на отопительную систему частного дома;
• мощность котла отопления;
• предполагаемая длительность работы без помощи источника тепла.

Перед тем как рассчитать вместительность теплоаккумулятора, нужно прояснить все перечисленные моменты, начиная со средней тепловой мощности, что потребляет система в течение зимнего периода. Максимальную мощность принимать для расчета не следует, это приведет к увеличению размеров бака, а значит, и к повышению стоимости изделия. Лучше несколько дней в году претерпеть неудобства и загружать топку чаще, нежели платить сумасшедшую цену за большой теплоаккумулятор, который будет использоваться нерационально. Да и места он займет слишком много.

Мнение эксперта. Для обеспечения тепловой энергией дома площадью 200 м² достаточно буферной емкости, вмещающей 1 т теплоносителя, а это объем 1 м³. Утверждение верно для средней полосы Российской Федерации, в более южных или северных регионах расклад будет другим.

Невозможна нормальная работа системы отопления с теплоаккумулятором, когда источник тепла имеет малый запас по мощности. В этом случае «зарядить» батарею полностью не удастся никогда, поскольку теплогенератор должен одновременно обогревать дом и загружать емкость. Помните, что подбор твердотопливного котла для обвязки с теплоаккумулятором предполагает двукратный запас по тепловой мощности.

Алгоритм расчета предлагается изучить на примере дома площадью 200 м² при длительности простоя котла 8 часов. Предполагается, что вода в баке нагреется до 90 °С, а в процессе работы отопления остынет до 40 °С. Для обогрева такой площади в наиболее холодное время понадобится 20 кВт теплоты, а среднее ее потребление составит около 10 кВт/ч. Значит, батарея должна накопить 10 кВт/ч х 8 ч = 80 кВт энергии. Дальше расчет объема теплоаккумулятора для твердотопливного котла ведется через формулу теплоемкости воды:

m = Q / 1.163 х Δt, где:

• Q – расчетное количество тепловой энергии, которое надо накопить, Вт;
• m – масса воды в резервуаре, кг;
• Δt – разница между начальной и конечной температурами теплоносителя в баке, равна 90 – 40 = 50 °С;
• 163 Вт/кг °С или 4.187 кДж/ кг °С – удельная теплоемкость воды.

Для рассматриваемого примера масса воды в теплоаккумуляторе составит:

m = 80000 / 1.163 х 50 = 1375 кг или 1.4 м³.

Как видите, в результате вычислений размеры буферной емкости выходят больше, чем рекомендует эксперт. Причина проста: для расчета были взяты неточные исходные данные. На практике, особенно когда дом хорошо утеплен, средний расход теплоты на площадь 200 м² будет меньше, чем 10 кВт/ч. Отсюда вывод: чтобы правильно рассчитать размеры теплоаккумулятора для твердотопливного котла, необходимо использовать более точные исходные данные по потреблению тепла.

Для справки. Существует и укрупненный способ расчета, согласно которому на каждый кВт тепловой мощности котла приходится 25 л объема теплоаккумулятора.

Подбор теплоаккумулятора

Остальные критерии выбора емкости не столь важны и в основном касаются разных опций. Одна из них – встроенный змеевик, нагревающий воду для хозяйственных нужд. Может оказаться полезной, если нет других средств подогрева, но для больших расходов в сети ГВС этот способ точно не подойдет. Кроме того, теплообменник отнимет часть «заряда» теплоаккумулятора, уменьшив время автономной работы отопления.

Полезная опция – встроенный в верхнюю часть бака ТЭН, способный поддерживать температуру теплоносителя на определенном уровне. Благодаря электрическому подогреву система не разморозится в случае аварии и даже сможет обогревать дом какое-то время после того, как аккумулятор «разрядился», а котел еще не запущен.

Второй змеевик для подключения гелиосистемы полезен лишь в южных регионах, где солнечная активность позволит загрузить теплоаккумулятор. А вот на что стоит обратить внимание при подборе, так это рабочее давление резервуара. Надо учитывать, что большинство твердотопливных котлов рассчитано на давление в рубашке до 3 Бар, значит, и буферная емкость должна спокойно выдерживать столько же.

Схемы подключения

Способов обвязки котла твердотопливного с теплоаккумулятором и системой отопления существует немало. Но все они производные от базовой схемы, изображенной ниже. С ее помощью легко разобраться, как эти агрегаты работают в паре, а после все смонтировать своими руками.

Источник тепла, работающий на твердом топливе, имеет традиционный котловой контур со смесительным узлом, чья задача – не допустить подачу холодного теплоносителя в котел. Затем подающий и обратный трубопроводы подключены к буферной емкости, соответственно, сверху и снизу. Таким же образом к теплоаккумулятору присоединяется система отопления, тоже оснащенная узлом смешивания. Его цель – поддерживать в системе требуемую температуру воды, подмешивая часть горячего теплоносителя при необходимости.

Важный момент. Фактическая производительность циркуляционного насоса котлового контура должна быть немного выше, чем у насосного агрегата отопительной сети. Соблюдение этого условия позволит потокам внутри теплоаккумулятора двигаться в правильном направлении (показаны на схеме белыми стрелками).

На самом деле сетевой насос будет мощнее котлового и вот почему. Сопротивление сети трубопроводов и радиаторов выше, нежели 3—5 м трубы от твердотопливного котла до теплоаккумулятора. Более высокая мощность и напор нужны агрегату, чтобы преодолеть это сопротивление. Поэтому более слабый насос котлового контура сможет обеспечить больший расход, надо только верно настроить оба агрегата. Есть 2 варианта решения вопроса:

1. При использовании 3-скоростных насосов можно настроить их производительность переключением скоростей.
2. Поставить на входе обратки из системы в буферную емкость балансировочный вентиль, которым и производить регулировку.

Одновременный прогрев отопительных приборов и послойная загрузка теплоаккумулятора возможна, когда потоки внутри бака движутся по горизонтали с небольшим преобладанием со стороны твердотопливного котла. Возникает вопрос – как это проверить? Возникает ответ: на обеих вводах обратки в бак надо поставить термометры (как на схеме) и выполнять регулировку, переключая скорости насосов или вращая балансировочный вентиль. Важное условие: трехходовой клапан отопительной сети нужно полностью открыть вручную.

Регулировкой необходимо добиться, чтобы температура на входе в теплоаккумулятор (Т1) была меньше, чем на его выходе (Т2). Это означает, что часть горячей воды идет на «зарядку» батареи. Подробнее обо всех моментах вы сможете узнать от эксперта, просмотрев видео:

Альтернативная схема

Данная схема обвязки буферной емкости и твердотопливного котла предложена одним из участников популярного форума. Ее особенность состоит в том, что при отключении электроэнергии работоспособность схемы сохраняется, хотя за это приходится расплачиваться увеличенными диаметрами стальных труб. Ниже на рисунке изображено подключение теплоаккумулятора к закрытой системе отопления, но при монтаже ее лучше сделать открытой, о чем говорит и сам автор.

Вкратце суть такова: благодаря Т-образному вводу сверху бака происходит одновременный нагрев радиаторов и «зарядка» термоаккумулятора, сделанного своими руками. Насосом котлового контура управляет накладной датчик на подающей магистрали, включая агрегат по достижении в нем температуры 60 °С. Циркуляция в сети зависит от комнатного термостата, с которым связан сетевой насос.

Примечание. Предложенная схема обвязки проверена ее создателем на собственном опыте. Все подробности ее монтажа и эксплуатации описаны автором на форуме

Заключение

Нельзя отрицать тот факт, что теплоаккумулятор улучшает условия эксплуатации обычного твердотопливного котла. Последний сжигает топливо с максимальным КПД, а после прогрева число походов в котельную сокращается до минимума. Другое дело, что данное удовольствие – не из дешевых, из-за чего львиная доля работающих в частных домах аккумуляторов – самодельные.

Монтаж и установка твердотопливного котла отопления – пошаговое руководство

Все бытовые отопительные котлы, которые работают на твердом топливе, отличаются существенным весом и большими размерами, поэтому они всегда устанавливаются на полу. Однако данное оборудование можно монтировать самостоятельно без оформления специальных разрешительных документов. Единственное условие – позаботиться о безопасности и удобстве эксплуатации твердотопливного котла. О том, как выполнять установку твердотопливных котлов отопления в частном доме и подключать их к общей системе и пойдет речь далее в материале.

Последовательность монтажа

Промышленность выпускает несколько разновидностей твердотопливных котлов – пеллетные, прямого горения и пиролизные.

Тем не менее, установка твердотопливного котла любого типа выполняется по одинаковой методике:

1. Сначала определяют место, где будет размещен котел.
2. Далее выполняют предварительную подготовку помещения.
3. Оборудуют приточно-вытяжную вентиляцию.
4. Монтируют выбранный котел на твердом топливе и выкладывают дымоход.
5. Подключают к общей отопительной системе и проверяют его работоспособность пробным запуском.

Обратите внимание, что некоторые модели котлов на дровах или угле нуждаются в дополнительном питании от электросети. Такую возможность необходимо предусмотреть на этапе подготовки.

Грамотное выполнение подготовительных работ перед установкой твердотопливного котла в доме имеет большое значение. Если проигнорировать один из этапов подготовки, в процессе эксплуатации котла вы неминуемо столкнетесь со сложностями. Тогда все недочеты устранять придется в текущем режиме прямо посреди отопительного сезона. Рассмотрим каждый из перечисленных пунктов более подробно.

Расположение котла

Нормативная база, которая бы регламентировала монтаж твердотопливного котла в частном доме, до сих пор не разработана. Тем не менее, основные требования к размещению такого оборудования можно почерпнуть в СНиП «Отопление и вентиляция» и СНиП 31-02-2001 «Одноквартирные дома» (для РФ), а также ряда других отдельных актов.

Стоит отметить, что часто упоминаемый в интернете СНиП «Котельные установки» не рассчитан на бытовые приборы невысокой мощности – его требования распространяются на оборудование с мощностью более 360 кВт, а правила установки газового оборудования слишком жесткие.

Исходя из анализа доступной нормативной базы, которая относится к порядку размещения отопительных приборов на дровах, можно выделить следующие советы, как установить твердотопливный котел в доме:

1. Любой вид твердого топлива, будь то дрова, уголь или пеллеты, создает большое количество пыли. Кроме того, во время работы котла в помещение может попадать различное количество дыма. В связи с этим не рекомендуется устанавливать твердотопливный котел внутри жилых комнат дома. Хотя нормативная база напрямую и не запрещает установку котла твердотопливного котла на территории кухни, коридора или других комнат, за исключением спальни.
2. Оптимальным вариантом размещения котла на твердом топливе будет оборудованная отдельная или пристроенная к общему дому котельная. Можно также остановиться на технических помещениях в самом доме, подвале, гараже или коридоре с хорошей вентиляцией.
3. Отопительное оборудование должно быть расположено как можно ближе к внешней стенке, чтобы облегчить работы по выкладке дымохода, не создавать слишком длинный горизонтальный участок или не выводить трубу сквозь перекрытие.
4. Любой твердотопливный котел нуждается в периодической очистке теплообменника и техническом обслуживании. Поэтому необходимо обеспечить свободный доступ к нему. Для этого спереди оставляют не менее 1 м пространства, а сзади и по бокам – примерно по 60 см, но не менее 25 см.
5. Запрещено подключение газохода твердотопливного котла к кирпичным вентиляционным ходам внутри стен.

Обратите внимание, что перед покупкой твердотопливного котла желательно соотнести его габариты с размерами технического помещения, где планируется его установка. Кроме того, стоит заранее продумать расположение теплоаккумулятора, буферной емкости и бойлера косвенного нагрева.

В небольших по размеру котельных можно разместить отопительное оборудование достаточно близко к стенке, но только необслуживаемой стороной. При этом зазор может составлять не менее 10 см, а сзади должен остаться отступ не менее 25 см.

Как подготовить помещение

Подготовительные работы перед установкой твердотопливного котла своими руками включают несколько направлений:

• подготовка надежной основы и заливка бетонного фундамента, если это необходимо;
• выполнение вентиляционных отверстий и зазора для дымохода в стене;
• изоляция легковоспламеняющегося пола и стен от возгорания с помощью листов металла, минерита, базальтового картона или асбестоцемента.

В котельной должна быть проведена линия электропитания. Она понадобится для подключения циркуляционного насоса и, возможно, автоматики самого котла.

Избавляться от деревянных элементов на стенах и полу не нужно. Если расстояние от твердотопливного котла до стены из дерева составляет менее 38 см, обшивку изолируют одним из указанных выше материалов. Такой же листовой материал необходимо разместить на полу внизу и в передней части котла так, чтобы он выступал на 80 см. Это защитит помещение от углей, вылетающих из открытой дверцы топки.

Рекомендации по устройству фундамента будут такими:

1. Твердотопливные котлы с небольшой мощностью и весом до 200 кг можно устанавливать на цементную стяжку. Как правило, с такой нагрузкой она справляется.
2. При массе до 300 кг монтаж твердотопливного котла осуществляют на армированную железобетонную стяжку с толщиной в 10-12 см. При массе более 300 кг потребуется отдельная фундаментная плита.
3. Теплогенераторы, работающие на пеллетах, с подающим шнеком и электродвигателем нуждаются в особом типе фундамента, поскольку оказывают вибрационную нагрузку.

Обратите внимание, что небольшой котел на твердом топливе можно устанавливать даже на деревянный пол. Однако место его размещение придется усилить лагами из брусьев сечением от 100×50 мм.

Если схема установки твердотопливного котла в частном доме предполагает наличие теплоаккумулятора и других тяжелых элементов, не нужно заливать отдельный фундамент под каждым из них. В данном случае делают единую бетонную стяжку толщиной 12 см, армированную прутьями, сечением 8-14 мм. Из арматуры делают сетку с ячейкой 20×20 см, которую кладут поверх подушки из хорошо утрамбованного гравия.

Как правильно установить приточно-вытяжную вентиляцию

Есть несколько объективных причин, по которым вентиляция в котельном помещении необходима:

• подача в котел достаточного количества кислорода для поддержания процесса горения;
• вывод за пределы помещения угарных газов, случайным образом попавших в помещение из топки;
• компенсация использованного в процессе горения количества воздуха.

Обратите внимание, что для сгорания 1 кг дров понадобится 4,6 м 3 воздуха, а сжигание угля требует порядка 8-9 м 3 , исходя из качества топлива.

Приведем несколько советов по обустройству вентиляционной системы:

1. Отверстия для притока и оттока воздуха должны быть расположены в разных сторонах котельной. Приточное отверстие делают в нижней части стены как можно ближе к теплогенератору, а вытяжное – под потолком.
2. Если котел оборудован дымососом или нагнетающим вентилятором, вытяжку рядом с ним располагать не стоит (прочитайте: “Как выбрать дымосос для твердотопливного котла – виды, различия”). В противном случае произойдет переворот тяги, и вытяжное отверстие станет приточным.
3. Если дверь из жилого дома выходит в топочную, то в полотне желательно встроить решетку приточного отверстия. Поступающий в котел теплый воздух улучшит процесс сгорания топлива.
4. Размер вытяжного отверстия должен быть меньше приточного, поскольку большая часть поступающего воздуха вступает в термохимическую реакцию и выходит наружу по дымоходу в виде CO₂.

Рассчитать необходимый размер вытяжки можно, если мощность котла умножить на 8 – получим площадь отверстия в см 2 .

Установка дымохода и котла

Собственно, установка твердотопливного котла в доме не является каким-то сверхсложным процессом. Достаточно всего лишь разместить оборудование на подготовленной основе и выставить его горизонтально по уровню с помощью регулируемых ножек, либо специальных подкладок. Патрубок для дымохода совместить с отверстием в стенке можно с помощью поворота колен.

Стоит отметить, что при монтаже дымохода для твердотопливного котла лучше всего использовать утепленные сэндвич трубы – они помогут избежать скопления конденсата на стенках дымохода. Как вариант, утепление труб можно выполнить самостоятельно из базальтовой ваты.

Быстрее и легче всего будет собрать приставной внешний дымоход. Он состоит из вертикальной закрепленной трубы, которая соединяется с патрубком котла посредством тройника. Если дом деревянный, то монтаж дымовой трубы в местах прохождения сквозь стену или перекрытия должен выполняться с соблюдением техники пожарной безопасности.

Методика установки дымохода такова:

1. В перегородке вырезают квадратное отверстие, по размеру превосходящее сечение трубы дымохода на 38 см с каждой стороны. Так, при сечении канала трубы в 100 мм и толщине утепляющего слоя в 5 см размер отверстия будет равен 100+380×2=860 мм.
2. Монтируют в проем оцинкованный короб – это будет проходной узел.
3. Сквозь короб пропускают сэндвич трубу, а пустоты заполняют базальтовой ватой.
4. Фиксируют внешнюю крышку узла.

В домах, сложенных из кирпича и пеноблока, дымовую трубу монтируют в стальную гильзу с уплотнителем.

Во время монтажа системы отопления с твердотопливным котлом необходимо соблюдать ряд требований к дымоходным каналам:

• минимальная высота дымохода (от колосниковой решетки до козырька) – 5 метров, причем в ней может быть не более трех поворотов;
• стыковку отдельных секций трубы производят так, чтобы осадки стекали снаружи трубы, а скопившийся конденсат – внутри;
• горизонтальный отрезок дымохода следует устанавливать со слабым уклоном в сторону котла;
• внизу дымохода должен быть предусмотрен сборник для конденсата и ревизионный люк;
• кровельный карниз можно обойти, если установить на дымоходе два колена с уклоном по 30º;
• крепление трубы кронштейнами нужно производить так, чтобы они не приходились на стыки секций;
• сверху на дымовую трубу монтируют флюгер или конусовидный колпак.

Обратите внимание, что оголовок дымохода должен находиться выше зоны ветрового подпора крыши данного или соседнего дома, чтобы тяга была устойчивой.

Подключение твердотопливного котла к системе

После того, как монтаж твердотопливного котла своими руками будет завершен, а дымовая труба займет свое место, можно переходить непосредственно к подключению оборудования к общей системе. Главное, о чем следует помнить – в работающий котел, особенно если в нем чугунный теплообменник, не должна подаваться холодная вода. В противном случае, из-за перепада температур на стенках топки образуется липкий конденсат, который смешается с сажей. Он будет снижать эффективность котла, а отчистить его достаточно сложно.

В связи с этим, требования к установке твердотопливного котла предусматривают типовую схему обвязки с байпасом и трехходовым клапаном. Его выставляют на фиксированную температуру в 50-55º, так что теплоноситель будет двигаться по малому кругу до тех пор, пока его температура не достигнет нужных показателей, после чего клапан начнет его постепенно разбавлять холодным потоком из отопительного контура.

Стоит отметить, что при обвязке пеллетных котлов особое внимание нужно уделить подключению горелки и автоматики. Нередко изделия европейских брендов оборудованы автоматическими системами пожаротушения, подключенными к центральному водопроводу. Поэтому, чтобы разобраться, как правильно установить твердотопливный котел пеллетного типа, стоит проконсультироваться с представителем фирмы производителя.

Для подключения котла понадобится также установка расширительного бачка, запорной арматуры и циркуляционного насоса. После этого контур заполняют водой и нагнетают в нем давление в 1 Бар. По завершении работ для проверки работоспособности выполняют пробный запуск системы.

Выводы

Итак, сам по себе процесс монтажа твердотопливного котла не представляет сложностей, не требует предварительных согласований и не имеет жестких ограничений. Тем не менее, в процессе работы придется учесть много тонкостей, да и труд это нелегкий. Если вы не уверены в своих навыках, отдельные работы, например, обвязку, можно перепоручить профессионалам.

Монтаж и подключение твердотопливного котла в частном доме

Из-за приличных размеров и веса отопительные агрегаты, сжигающие твердое топливо, выпускаются только в одном исполнении — напольном. Зато перед монтажом не нужно получать каких-либо разрешений, главное — соблюсти элементарные правила безопасности и удобства обслуживания. Этот вопрос мы и обсудим в данной публикации: рассмотрим, как правильно делается установка твердотопливного котла и подключение к водяной системе отопления частного дома.

• 1 Инструкция по монтажу дровяного котла
  • 1.1 Где лучше поставить ТТ-котел
  • 1.2 О подготовке помещения
  • 1.3 Как сделать вентиляцию в котельной
  • 1.4 Видео: варианты размещения отопительного агрегата
• 2 Монтируем теплогенератор и дымоход
• 3 Подключаемся к системе отопления
• 4 Заключение

Инструкция по монтажу дровяного котла

Независимо от того, какую разновидность ТТ-котла вы купили – прямого горения, пиролизный или пеллетный, порядок установки остается неизменным и состоит из таких этапов:

1. Выбор конкретного места в частном доме под размещение теплогенератора.
2. Подготовка помещения к установке.
3. Устройство приточно-вытяжной вентиляции.
4. Инсталляция отопительного агрегата и дымохода.
5. Подключение к системе отопления (обвязка) и проверочный запуск.

Идеальная котельная от нашего эксперта Владимира Сухорукова. Тяжелое оборудование стоит прямо на бетонном полу

Примечание. В зависимости от модели дровяного либо угольного котла может понадобиться присоединение к электрической сети.

Первые 3 пункта списка относятся к подготовительным работам, что вовсе не умаляет их значимости. Если неправильно выбрать месторасположение агрегата и не предусмотреть нормальной вентиляции, то возникающие проблемы вам придется решать в процессе эксплуатации, посреди отопительного сезона. Так что предлагаем разобрать каждый пункт в отдельности.

Для верного подбора источника тепла по мощности рекомендуем сделать расчет тепловой нагрузки на отопление, воспользовавшись подходящей методикой.

Где лучше поставить ТТ-котел

Примечательно, что ни в одной стране бывшего СССР по сей день не разработано конкретного нормативного документа, регламентирующего монтаж котлов на твердом топливе в частных и многоквартирных домах. Основная часть требований изложена в СНиП «Отопление и вентиляция», отдельные нормы встречаются в документе СНиП 31–02-2001 «Одноквартирные дома» (для России) и в прочих разрозненных актах.

Пример установки пиролизного теплогенератора с удобным доступом к расширительному баку и дымоходу

Справка. Многие интернет-ресурсы отсылают нас читать громадный СНиП «Котельные установки», не учитывая, что его действие распространяется на теплогенераторы мощностью свыше 360 кВт (п. 1.2). Другие предлагают нам руководствоваться правилами для газовых отопителей. Оба варианта ошибочны: требования к размещению бытовых ТТ-котлов не столь жесткие.

Мы проанализировали нормативную документацию, касающуюся размещения дровяных водогрейных отопителей, прибавили к ним практический опыт наших экспертов и составили перечень рекомендаций по расположению агрегата:

1. Использование дров, угля и даже брикет с пеллетами предполагает повышенную запыленность, а в процессе топки внутрь помещения попадает дым в разных количествах. Поэтому ставить котел в дом крайне нежелательно, хоть нормы и дозволяют размещение на кухне, в коридоре и других комнатах, кроме спален.
2. Лучшие места для твердотопливного теплогенератора: котельная на улице (обособленная либо пристроенная к существующему зданию), техническое помещение внутри дома, подвал или гараж. Крайний вариант – хорошо проветриваемый коридор.

Удачное решение – пристроить твердотопливную котельную из пеноблоков к стене жилого дома

Агрегат желательно ставить поближе к внешней стене, чтобы не прокладывать длинный горизонтальный участок дымохода или не выводить его наружу сквозь перекрытия.

Чтобы обслуживать и чистить теплообменник ТТ-котла, обеспечьте к нему доступ с нужных сторон. В идеале спереди должно быть не меньше 1 м свободного пространства, а по бокам и сзади – 60 см (минимум — 25 см).

Схема установки с допустимыми расстояниями до стен и потолка котельной

Не рассчитывайте подключить газоход дровяного отопителя к кирпичным вентиляционным каналам внутри стен, это категорически не допускается.

Совет. Перед тем как приобрести и установить котел длительного горения типа Stropuva, сопоставьте его высоту с помещениями. Обдумайте расположение другого крупногабаритного оборудования – теплоаккумулятора, буферной емкости и бойлера косвенного нагрева.

В топочных малой площади придвигайте котел необслуживаемой стороной к одной из стен (минимальный отступ – 10 см), а сзади оставьте проем шириной не меньше 250 мм, как сделано на фото.

О подготовке помещения

Что необходимо сделать, перед тем как установить ТТ-котел в предназначенное помещение дома:

• предусмотреть основание и при необходимости отлить бетонный фундамент;
• пробить в стене отверстия для дымоходной трубы и вентиляции;
• стены и полы, построенные из горючих материалов, защитить от возгорания листами металла, асбестоцемента, базальтового картона или минерита.

Рекомендация. Если в топочной сделано только освещение, то подведите туда электрическую линию от розеточной сети. Все равно придется запитать циркуляционный насос, а то и автоматику нового теплогенератора.

Деревянную обшивку стен и пола отдирать не обязательно. Если котел придвинут к горючей стене ближе, чем на 38 см, закройте последнюю одним из перечисленных выше материалов. Такой же лист уложите на пол снизу и перед ТТ-котлом с выступом на 80 см. Это защита от вылетающих из открытой дверцы частичек жара.

По поводу фундамента, требуемого всеми производителями в инструкции по эксплуатации, дадим такие рекомендации:

Маломощные отопители весом до 200 кг спокойно ставьте на цементную стяжку. Если она устроена правильно, то без проблем выдержит такую нагрузку.

Пиролизный котел Atmos 90 кВт с чугунным теплообменником нужно ставить на железобетонное основание

Установка твердотопливного котла весом до 300 кг потребует армированной железобетонной стяжки толщиной 10—12 см, а свыше 300 кг – отдельной фундаментной плиты.

Пеллетные теплогенераторы, оборудованные подающим шнеком и электродвигателем, оказывают на основание вибрационную нагрузку. Значит, нужно отливать фундамент, изображенный на схеме.

Схема устройства фундамента под тяжелый дровяной котел

Совет. Небольшие ТТ-котлы допускается размещать на деревянном полу. Но сначала вам придется усилить этот участок своими руками, установив дополнительные лаги из бруса минимальным сечением 100 х 50 мм.

Если в котельной планируется ставить бак – аккумулятор и прочее тяжелое оборудование, нет смысла заливать фундаменты для каждой единицы. Сделайте промышленные полы – бетонную стяжку высотой 12 см с армированием металлическими стержнями диаметром 8—14 мм. Свяжите проволокой сетку с размерами ячеек 20 х 20 см и уложите ее на подушку из утрамбованного щебня, как показано на видео.

Как сделать вентиляцию в котельной

Воздухообмен в топочной организуется с целью:

• обеспечить твердотопливному котлу нужное количество воздуха на горение;
• выбросить наружу дымовые газы, случайно попадающие из топливника в помещение;
• компенсировать удаленный воздух таким же количеством притока.

Для справки. Чтобы полностью сжечь 1 кг древесины, необходимо подать около 4.6 м³ воздуха. Горение 1 кг каменного угля потребует от 8 до 9 м³ в зависимости от сорта и качества.

Организовать приточно-вытяжную вентиляцию в котельной с твердотопливным агрегатом вам помогут следующие рекомендации:

1. Вытяжное и приточное отверстие располагайте в разных концах топочной. Первое сделайте под потолком, а второе – в нижней зоне, поближе к ТТ-котлу.
2. Не делайте вытяжку рядом с теплогенератором, оснащенным вентилятором – нагнетателем или дымососом, как показано на фото. Работающая турбина принудительно опрокинет тягу в воздуховоде и превратит вытяжку в приток.

Здесь вытяжная решетка установлена неудачно, слишком близко к вентилятору. Во время работы турбины вытяжка становится притоком

Если в котельную ведет дверь из дома, то приточную решетку лучше встроить в нижнюю часть ее полотна. Подача нагретого воздуха повысит эффективность сжигания дров.

Поскольку львиная доля притока попадает в камеру сгорания, реагирует с углеродом дров и выходит наружу в виде углекислого газа, вытяжное отверстие надо сделать меньше приточного.

Сечение вытяжки рассчитывайте укрупненно: тепловую мощность отопителя умножьте на 8 и получите площадь проема в см².

Пример. Для котла 25 кВт сечение составит 25 х 8 = 200 см² или 0.02 м². Размеры вытяжного проема определить несложно – 10 х 20 см (0.1 х 0.2 м). Для притока возьмите решетку 15 х 20 см.

Видео: варианты размещения отопительного агрегата

Монтируем теплогенератор и дымоход

Как таковой монтаж котла отопления на пол или фундамент сложности не представляет – агрегат надо выставить в проектное положение и выровнять по вертикали за счет регулируемых ножек либо металлических подкладок. Скрупулезно выдерживать соосность дымоходного патрубка и отверстия в стене необязательно: они без проблем совмещаются за счет поворота колен.

Важный момент. Чтобы во время эксплуатации не возникало проблем с образованием конденсата, дымоход дровяного отопителя настоятельно рекомендуется собирать из утепленных труб – сэндвичей. Второй вариант – изготовить дымоход своими руками: взять обычную трубу и обшить ее базальтовым волокном.

Проще всего смонтировать наружный дымоходный канал приставного типа. То есть, прикрепить трубу вертикально к стене и присоединить газоход от ТТ-котла через тройник. В деревянном доме проход сквозь наружную стену или перекрытие для вывода на кровлю выполняется с соблюдением правил пожарной безопасности по следующей технологии:

1. Вырежьте в перегородке квадратный проем, чьи размеры больше внутренней дымоходной трубы на 38 см в каждую сторону. Например, если диаметр канала равен 100 мм, а толщина утеплителя сэндвича составляет 5 см, то размер проема выйдет 100 + 380 х 2 = 860 мм.
2. Установите проходной узел из оцинкованной стали в виде короба.
3. Пропустите через него сэндвич – трубу, а пустоту заполните базальтовой ватой.
4. Закрепите наружную крышку узла.

Примечание. Сквозь стену из кирпича или пеноблока дымоход прокладывается с применением стальной гильзы и уплотнения.

Дальше перечислим требования, которые необходимо выдержать при монтаже дымоходного канала:

• число поворотов трубы – не более трех, минимальная высота (считается от колосниковой решетки котла) – 5 м;
• секции (модули) стыкуются между собой таким образом, чтобы конденсат мог стекать внутри трубы, а дождь – снаружи;
• горизонтальную часть монтируйте с небольшим уклоном в сторону теплогенератора;
• в нижней части установите ревизионный люк и сборник для конденсата;
• чтобы не пришлось пересекать кровельный карниз, обойдите его трубой с использованием двух колен 30°;

Чертеж газохода, прокладываемого от котла внутри дома с выходом через кровлю

стеновые кронштейны не должны совпадать со стыками секций дымохода;

на оголовок дымохода поставьте колпак в виде конуса либо вращающегося флюгера.

Правильная установка и сборка модульного дымохода отражена на двух схемах подключения, где показана наружная и внутренняя прокладка сквозь перекрытие.

Минимальная высота оголовка трубы в зависимости от расстояния до конька крыши

Важное замечание. Проследите, чтобы оголовок дымоходного канала не оказался в зоне ветрового подпора крыши вашего или соседнего дома. Чтобы тяга была устойчивой, поднимите трубу до отметки, показанной выше на схеме.

Подключаемся к системе отопления

Когда установка твердотопливного агрегата и монтаж дымохода завершены, переходите к обвязке котла. Здесь действует главное правило: в работающий теплогенератор (особенно с чугунным теплообменником) не должна попадать холодная вода. Тогда на стенках топливника от перепада температур образуется конденсат, превращающийся в вязкую корку после перемешивания с сажей.

Для справки. Липкий налет тяжело счищается, вдобавок он заметно снижает КПД твердотопливной установки.

Выделение конденсата при работе твердотопливного котла сводится к минимуму с помощью типовой схемы обвязки с байпасом и трехходовым клапаном, настроенным на фиксированную температуру теплоносителя 50 или 55 °С. Вода циркулирует по малому кругу до тех пор, пока не нагреется до указанной температуры, потом клапан начинает подмес холодной воды из системы отопления.

Все тонкости подключения котла на твердом топливе изложены в отдельной публикации. Там же приведены схемы обвязки отопителя с буферной емкостью и параллельными источниками тепла – газовым и электрическим.

Совет. Выполняя обвязку пеллетного котла, обратите внимание на присоединение блока управления и горелки. В изделиях европейских производителей встречается система автоматического пожаротушения, запитанная от водопроводной сети. Чтобы не наделать ошибок, перед монтажом пеллетного ТТ-котла стоит проконсультироваться с техническим специалистом данного бренда.

Ваша задача – установить запорную арматуру, расширительный бак для закрытой системы отопления и циркуляционный насос в соответствии со схемами, заполнить трубопроводную сеть и создать в ней давление около 1 Бар. Дальше – пробная растопка и проверка работоспособности. Полный комплекс работ по монтажу котла на дровах отражен в очередном видео:

Заключение

С одной стороны, установка твердотопливного водогрейного котла – процедура довольно простая в исполнении, жестких требований к ней не выдвигается и разрешений от чиновников не требуется. С другой стороны, процесс хлопотный и трудоемкий, связанный с тысячей мелких нюансов. Впрочем, у домовладельца всегда есть выбор: выполнить все работы самостоятельно или отдать какую-то часть (например, обвязку) обученному персоналу специализированной фирмы.

Экономичное решение: самостоятельное создание котла твердотопливного с контуром отопления

Модифицированные твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром — универсальное решение для отопления частного дома.

Они равномерно распределяют тепло и обеспечивают горячей водой. Эти агрегаты функциональны, надёжны, экономичны и автономны.

Их несложно сделать своими руками.

Схема твердотопливного котла с водяным контуром

Конструкция довольна проста. По схемам и чертежам легко создать котёл с водяным контуром длительного горения.

Такие устройства могут быть классического типа с одной камерой сгорания или пиролизные. По виду материалов подразделяют на стальные и чугунные.

При установке чугунного котла весом свыше 300 кг потребуется отдельная фундаментная плита.

Как устроен?

Устройство котлов с водяным контуром несложное. Они состоят из:

• Топочной камеры.
• Колосника.
• Зольника, для сбора золы. Он имеет отдельную дверцу, которая позволяет регулировать интенсивность горения.
• Теплообменника, накапливающего тепло.

Как и все простые отопительные приборы, эта конструкция имеет дверки и дымовую трубу.

По какому принципу работает?

• закладываете в камеру топливо и поджигаете;
• при сгорании оно выделяет тепло, теплообменник накапливает и отдаёт тепло теплоносителю, горячая вода движется по контуру системы отопления за счёт конвекции;
• при остывании вода вновь возвращается в котёл.

Внимание! Эти устройства работают только от ручного управления, их невозможно автоматизировать. Это важный факт, который следует учитывать при выборе отопительной техники.

Какие элементы включает?

Конструкция твердотопливных агрегатов с водяным контуром состоит из следующих элементов:

Для чего они нужны?

Расширительный бак вешается над котлом. Он работает по принципу сообщающихся сосудов: нагреваемая вода передаётся в систему отопления через теплообменник. Если есть техническая возможность, можете подсоединить теплообменник к водопроводу. Циркуляционный насос позволяет увеличить КПД.

Система трубопровода и радиаторов равномерно распределяет тепло в помещении. Простой термостат состоит из рычага с металлической цепочкой, её другой конец прицепляют к заслонке поддувала.

Фото 1. Твердотопливный котел в помещении, с расширительным баком, установленным за ним, дымоходом, циркуляционным насосом.

Когда температура повышается, рычаг поворачивается и прикрывает заслонку. Это подавляет горение. После остывания воды система автоматически вновь открывает заслонку.

Как эти элементы взаимодействуют между собой?

В системе отопления с использованием твердотопливных агрегатов элементы взаимодействуют относительно друг друга: котёл нагревает воду, она транспортируется по теплоносителю в радиатор путём естественной циркуляции.

Какие размеры у конструкции?

Для дома площадью до 100 кв. м. достаточно устройства с габаритами: 0,9 х 0,4 х 0,45 метра (высота, ширина, глубина). Для топки достаточно высоты около 50 см.

Такой агрегат занимает немного места и обогревает все жилые помещения. Единственный минус — придётся заготавливать дрова небольших размеров.

Процесс изготовления своими руками

Для сооружения котла собственноручно необходимо уметь работать с металлом и сварочным аппаратом. Самый простой вариант — использование готовой толстостенной трубы, в которую вставляется труба меньшего диаметра, выступающая в качестве топки.

Межтрубное пространство заполняется теплоносителем. Но так как найти такую трубу сложно, многие делают котлы из листового железа.

Материалы

Все материалы есть в строительных магазинах, но допускается использовать бывшие в употреблении трубы, листы, колосники, дверки и другие материалы.

Инструменты

Основной инструмент — сварочный аппарат. Если вы не имеете навыков работы со сваркой, лучше прибегнуть к услугам сварщика.

А также потребуются: молоток, болгарка, уровень, плоскогубцы и спецодежда.

Фото 2. Набор инструментов для работы по металлу, который необходим при постройке самодельного твердотопливного котла.

Постройка отопительного самодельного устройства

Для создания котла, соблюдайте следующую последовательность работ:

1. Вырежьте плазморезом листы и отверстия в них нужного размера.
2. Приступите к сварочным работам. Листы сваривают изнутри, чтобы не было видно швов.
3. Сначала сварите три стенки, к ним приварите металлические направляющие для укладки колосниковой решётки. Она разграничивает камеру сгорания от зольника.
4. Смонтируйте теплообменную трубную конструкцию. С одной стороны к трубе в котле прикрепите трубу из расширительного бака.
5. На выходе из котла прикрепите трубу, которую затем соедините с системой радиаторов.
6. Приварите четвёртую стенку и нижнюю часть котла.
7. Приварите ножки, чтобы избежать возгорания пола.
8. Навесьте дверцы.
9. Установите дымоход. В трубе сделайте небольшое отверстие и вставьте задвижку для перекрытия дымохода для регулирования тяги и предотвращения ухода тепла наружу.

На выходе из котла можете установить датчик температуры.

Фото 3. Собранный из листов нержавеющей стали твердотопливный котел с топкой и отверстием для дымохода.

Правильное подключение к системе отопления

Котёл является частью системы отопления. При правильном подключении эффективность системы возрастает. Для создания схемы отопления устанавливают специальный клапан, он предохранит систему при каких-либо сбоях.

Осторожно! Чтобы не наделать ошибок, перед подключением проконсультируйтесь с опытными специалистами.

Для свободной циркуляции воды в системе, нагревательное оборудование устанавливают на полметра ниже батарей.

Возможные сложности

Металлический котёл получается довольно тяжёлым. Поэтому специалисты советуют собирать его на месте установки.

Агрегат ставят на жёсткий, идеально ровный фундамент. Для этого делают с помощью уровня цементную стяжку не менее 5 см толщиной.

Бетонную подушку сделайте немного выше уровня пола. Это облегчит обслуживание котла и чистку зольной камеры.

Полезное видео

Видеообзор, в котором можно ознакомится с самодельным твердотопливным котлом и принцип его работы.

Советы по эксплуатации и устранению нарушений

Если после введения в эксплуатацию выявились признаки неправильной постройки или подключения, примите следующие меры:

​

Справка! Жёстких требований к установке твердотопливных котлов с водяным контуром нет, специальное разрешение от чиновников для их размещения не нужно.

Устанавливайте оборудование, соблюдая требования пожарной безопасности. Расстояние от стены до котла оставляйте не менее 0,5 м. Перед топкой уложите лист металла.