Твердопаливні котли не втрачають своєї актуальності і популярності. Навіть за умови наявності магістрального газу і електрики часто тверде паливо виявляється ефективніше або економічно вигідніше для опалення будинку. Для його використання корисно ознайомитися, як виконується обв'язка твердопаливного котла опалення, схема, яка буде краще працювати в будинку.
Способи підключення котла до контура опалення
Склад обладнання і обв'язка котла безпосередньо залежить від обраного типу контуру опалення, способу циркуляції теплоносія і ступеня автоматизації процесу, такої як тонка настройка клімату або ж просте регулювання нагріву теплоносія.
Завдання всього комплексу обв'язки:
- Забезпечити рівномірний розподіл тепла по контуру опалення.
- Убезпечити людей і устаткування від будь-яких позаштатних і аварійних ситуацій, мінімізація наслідків в результаті поломки.
- Зниження впливу періодичності в роботі твердопаливного котла, так як основна потужність видається тільки після розпалу чергового закладення палива, тоді як з його прогоранням тепловіддача знижується.
автоматика
В першу чергу потрібно забезпечити безпроблемну роботу самого котла. Щоб контролювати процес горіння палива (дров, вугілля або палет), досить взяти під контроль подачу свіжого повітря до топки. З твердопаливними котлами це означає використання в обв'язки блоків автоматизації на основі контролера, термостата і нагнітає вентилятора.
У найпростішому варіанті автоматизувати роботу котла допоможе регулятор тяги. Просте конструктивне рішення, в якому приймає участь незалежний термостат. Залежно від температури вихідних газів або теплоносія в теплообміннику регулятор тяги змінює ступінь натягу ланцюжка з'єднаної з шибером, змінюючи тим самим рівень подачі повітря в камеру згоряння.
Для повноцінного управління і автоматизації не обійтися без включення в обв'язку контролера, здатного задавати оптимальний режим роботи твердопаливного агрегату. Він спирається на дані про декілька термодатчиков і управляє вентилятором, що подає повітря в топку. Комплект управління твердопаливним котлом обійдеться в середньому в $ 25-45 і забезпечить:
- Регулювання активності горіння палива в залежності від температури теплоносія.
- Економію палива, уникаючи безглуздого прогорання і викиду тепла в трубу.
- Підвищення безпеки котла за рахунок установки примусової тяги і контролю відводу продуктів горіння.
- Автоматичне вимкнення котла при перегріванні води в теплообміннику, не допускаючи розриву або інших серйозних наслідків.
Однак блок автоматики одночасно робить твердопаливний котел енергозалежною, тому для безупинної і якісної роботи доведеться обзавестися потужним джерелом безперебійного живлення (ДБЖ).
Склад обов'язкової обв'язки
Група безпеки
Мається на увазі стандартний набір обладнання включає в себе:
- підривної захисний клапан;
- автоматичний;
- манометр.
Бажано групу безпеки купувати в готовому вигляді, підібравши елементи в суворій відповідності з проектом опалення і характеристиками твердопаливного котла. У зазначеній компонуванні група безпеки затребувана в першу чергу в закритих системах опалення, де підтримується стабільно підвищений тиск теплоносія. Про те, як вибрати групу безпеки, розказано.
Встановлюється група в обв'язку тільки з дотриманням чотирьох основних правил:
- безпосередньо біля котла на гарячому виході;
- ділянку труби від котла до групи повинен виконуватися з однаковим перетином труби, без звуження і бажано без використання колін і поворотів;
- між котлом і групою безпеки неприпустимо встановлювати запірну арматуру;
- група і конкретно відведення повітря монтується в найвищій точці контуру.
Для природної циркуляції з закритим контуром відстань від котла до групи безпеки може становити кілька метрів, від чого ефективність підривного клапана сильно падає.
Розширювальний бак
Щоб компенсувати теплове розширення теплоносія в обв'язки контуру опалення, використовується розширювальний бак:
- негерметичний для систем відкритого типу;
- мембранний - для герметичних закритих систем опалення.
У першому випадку це може бути ємність об'ємом не менше 10% від загального обсягу теплоносія в контурі. Встановлюється в найвищій точці контуру. Висота установки також визначає робочий тиск системи. Виконує функції групи безпеки. Бак не ізольований від навколишнього середовища і за рахунок установки в найвищій точці забезпечує ефективний висновок повітря циркулює в трубах. При надмірному розширенні теплоносія надлишок води надходить в бак або ж скидається в каналізацію при перевищенні допустимого обсягу.
Розширювальний бак мембранного типу розрахований для закритих систем опалення, в яких штучно задається робочий тиск на рівні 1,5-2,5 атмосфери. Усередині бака простір поділений еластичною гумовою мембраною на дві камери: в одну надходить теплоносій, в другу закачується під тиском повітря.
Встановлюється розширювальний бак на гарячому виході котла після групи безпеки або ж на холодному нижньому підключенні після обв'язки.
1 - твердотоплівий котел, 2 група безпеки, 3 - термостатичний регулятор, 4 - триходовий клапан, 5 - циркуляційний насос, 6 - розширювальний бак мембранного типу, 7 - фільтр грубої очистки, 8 - радіатори, 9 - теплоаккумулятор Байпас і підбір труб розводки
Байпасом називається ділянку труби, підключений паралельно будь-якого вузла в контурі опалення. Він потрібен для зниження загального гідросопротівленіе контуру і для можливості контролювати і регулювати обсяг теплоносія, що надходить в окремий вузол, радіатор, акумулюючі ємності, розширювальний бак і т.п.
З твердопаливним котлом байпаси необхідно встановлюватися на кожному радіаторі і акумулюючої ємності без винятку так, щоб утворився контур, в якому теплоносій за замовчуванням може циркулювати без будь-яких перешкод і проблем і незалежно від пропускної здатності кожного окремого елемента.
Крім цього байпас бажано поставити і на самому котлі. Фактично це формує малий контур циркуляції, в якому котел зав'язаний сам на себе.
Однак робити це можна, тільки якщо обв'язку твердопаливного агрегату входить захист від перегріву, блок автоматики, який не допустить закипання води.
Наявність малого контуру в системі з примусовою циркуляцією дозволяє, не змінюючи навантаження на насос і не вдаючись до тонкої настройки роботи котла, управляти обігрівом будинку. За допомогою триходового клапана з термостатичною головкою є можливість у вузькому діапазоні задати цільову температуру в контурі опалення і гаряча вода від котла буде надходити тільки при необхідності для заповнення витраченої енергії.
Основні вимоги до труб для опалення твердопаливними котлами:
- Ділянка безпосередньо від котла по гарячого і холодного висновку на відстань до 1,5 метрів робиться виключно з металу, а після по необхідності монтується перехід на металопластик.
- До основних вузлів обв'язки (група безпеки, циркуляційний насос, розширювальний бак) монтується трубами максимально допустимого перетину для зниження гідравлічного опору.
- Труби розводки обов'язково повинні відповідати температурним режимом котла та системи опалення з запасом до 20%.
акумулююча ємність
Байпас і малий контур з триходовим клапаном дозволяють повністю вирішити проблему з налаштуванням опалення з боку радіаторів. Однак це не вирішує проблему з котлом, який змушений працювати з перервами або часто відключатися за рішенням автоматики, після чого його доведеться розтоплювати знову.
Акумулююча ємність в обв'язці твердопаливного опалення являє собою утеплений бак великого обсягу, наповнений теплоносієм. За рахунок високої теплоємності води в акумуляторі може накопичуватися теплова енергія в періоди максимальної тепловіддачі котла. Як тільки закладка палива прогорає, і температура теплоносія в основному контурі знижується, тепло починає надходити саме з теплоаккумулятора, згладжуючи коливання температури. Встановлюється теплоаккумулятор паралельно основному контуру.
По конструкції розрізняють:
- прохідні теплоакумулятори, в яких накопичується безпосередньо теплоносій, підвищуючи загальний обсяг води в системі;
- акумулятори з теплообмінниками у вигляді вмонтованих змійовиків або трубних регістрів.
Приватний будинок - це, звичайно, клопітно, але ніхто не буде сперечатися про те, що головна перевага - це незалежність. І справа тут не тільки в відособленості від всіх, але і в тому, що практично всі системи будуть тільки вашими. Це ж стосується і опалювальної системи. Дуже легко зрозуміти тих, хто переходить на автономне опалення. Якщо прилади будуть підібрані грамотно і продумано, а схема котла опалення буде створена за всіма правилами, то така система обов'язково буде ефективною.
Контроль над витратою палива, яке розраховується за погодними умовами, буде забезпечувати зниження витрат на опалення. І на практиці застосовується кілька перевірених схем опалення, які відрізняються один від одного типом циркуляції теплоносія, способом розведення магістральних труб. Більшість будівель застосовує установку однотрубної, двухтрубной, променевої, ленінградської опалювальної системи. кожна з цих схем має власні перевагами і недоліками. І перед тим, як облаштувати ту чи іншу систему, слід вивчити їх все.
циркуляція води
Як працює котел опалення і всі інші елемент системи? Рух рідини по замкнутим контурам може здійснюватися природно або примусово. Вода, яка нагріта опалювальним котлом, йде в батареї. Ця частина контуру - це прямий хід або прямий струм. Коли теплоносій потрапляє в батареї, він остигає і потім йде назад в опалювальний котел для нагрівання. Це - зворотний хід або зворотний струм. Для того щоб прискорити циркуляцію теплоносія, використовуються спеціальні прилади - циркуляційні насоси, які врізаються в трубопровід на зворотному струмі.
Варто зауважити, що в даний час можна зустріти такі моделі котлів, конструкція яких передбачає наявність такого насоса.
Розглянемо таку схему котла опалення, яка передбачає природну циркуляцію теплоносія - так, вода йде самопливом. Це можна здійснити за рахунок того, що відбувається фізичний ефект, який проявляється при зміні щільності води. Адже у гарячої води - менша щільність. Рідина, яка йде назад, має вже велику щільність, тому легко витісняє ту воду, яка вже нагрілася. Гаряча вода йде вгору по стояку, далі розподіляється по горизонтальних трубах, які проведені під ухилом на 3-5 градусів. Саме завдяки нахилу рідина рухається самопливом.
Схема підключення котла опалення з природною циркуляцією - це сама проста схема, Саме тому її легко влаштувати на практиці. Крім того, в такому випадку не потрібні будуть інші комунікації. Але даний варіант підійде тільки для тих будинків, які відносяться до приватного сектору і мають невелику площу. Також серед недоліків - необхідність ставити труби більшого діаметру, низький тиск.
Тепер розглянемо примусову циркуляцію. Для цього в системі опалення в обов'язковому порядку повинен бути в наявності насос циркуляції. Саме він буде забезпечувати прискорений струм нагрітого теплоносія до батарей, остигнула води - до нагрівального пристрою.
Такі схеми котлів опалення на увазі, що рух води буде можливим через різницю тисків, які виникають між прямим і зворотним ходом теплоносія.
При установці такої системи не потрібно дотримуватися необхідний для першого варіанту нахил. Це і є перевага. Але ось недолік - це те, що така система є енергозалежною. І на випадок відключення електрики потрібно забезпечити наявність генератора, який і буде постачати електроенергію для насоса.
Відзначимо, що такі креслення котлів опалення можуть бути використані в будинках з будь-якою площею. При цьому важливо вибрати циркуляційний насос з відповідною потужністю і забезпечити безперебійне електричне живлення.
розведення
Схема розведення опалення від котла може бути одно- і двухтрубной. Однотрубна розводка має на увазі, що нагріте носій тепла йде по всіх радіаторів, віддаючи приладів частину своєї теплоенергії. Як правило, таку схему вибирають тоді, коли бюджет трохи обмежений. Для того щоб організувати таку схему, вам буде потрібно лише мінімум труб, супутніх матеріалів. Але слід позначити і недоліки, які характерні для такої системи, як однотрубних пристрій котла опалення:
- Немає можливості здійснювати роздільне регулювання рівня тепловіддачі для кожної окремої батареї;
- Знижується кількість тепла, яке батареї віддають у міру їх видалення від котла опалення.
Вдосконалені креслення саморобних котлів опалення однотрубних - це ленінградські системи опалення. Такі системи були створені для того щоб вирішити проблему незалежного регулювання тепловіддачі кожного радіатора. У однотрубної схемою вода буде йти через всі поставлені батареї послідовним чином. Монтаж запірних кранів на кожен радіатор і установка байпасу дозволять забезпечити циркуляцію теплоносія при відсіканні якогось приладу опалення.
Далі розглянемо двотрубні схеми підключення котлів опалення. Основна відмінність - це підключення кожного радіатора до магістралі прямого і зворотного потоку. Звичайно, витрата труб буде більше. Але зате так ви зможете регулювати рівень тепловіддачі кожного радіатора.
Щоб правильно підключити твердопаливний котел до системи опалення, необхідно враховувати його конструктивні особливості і особливості експлуатації.
Ці питання ми обговоримо в даній статті, тема якої - обв'язка твердопаливного котла опалення: схема.
Щоб зрозуміти сенс описаних нижче схем обв'язки, читачеві потрібно знати про твердопаливних (ТТ) котлах наступне:
- Такі агрегати мають високу тепловою інерційністю. Йдеться про те, що користувач не має можливості негайно знизити продуктивність ТТ-котла в разі небезпеки перегріву теплоносія. Навіть якщо наглухо перекрити заслінку, через яку повітря надходить в топку, полум'я ще якийсь час буде горіти і температура теплоносія встигне піднятися на 2 -4 градуси. Таким чином, у випадку з ТТ-котлом має місце висока ймовірність закипання робочого середовища, що обов'язково потрібно враховувати при проектуванні обв'язки.
- У продуктах горіння твердих видів палива, на відміну від природного газу, Містяться не тільки вода і вуглекислота, а й велика кількість оксидів різноманітних хімічних елементів, В тому числі і сірки. Всі ці оксиди при контакті з водою утворюють кислотний коктейль, який є надзвичайно агресивним по відношенню до будь-яких матеріалів. Тому у випадку з ТТ-котлом особливо важливо запобігти утворенню конденсату на теплообміннику.
Все, сказане в п. 1, не відноситься до особливого різновиду ТТ-теплогенераторів - пелетних котлів, які споживають тверде паливо у вигляді невеликих гранул (називаються пелетами). На відміну від дров, таке паливо не завантажується в топку відразу, а подається постійно і потроху за допомогою шнекового живильника. Таким чином, пелетний котел має майже такий же малої теплової інерційністю, як газовий.
Найбільш ефективним ТТ-котел працює тільки тоді ми, коли працює з максимальною продуктивністю.
Коли користувач прикриває повітряну заслінку з метою зменшити потужність тепловіддачі, має місце неповне згоряння палива, яке призводить до таких наслідків:
- знижується ККД котла (зростає витрата палива);
- утворюється велика кількість сажі;
- збільшується частка чадного газу в продуктах горіння, що дуже погано з точки зору екології.
Щоб мати можливість експлуатувати ТТ-котел тільки на максимальній потужності, в його обв'язку потрібно включити теплоаккумулятор, про що буде розказано нижче.
схеми обв'язки
Тепер подивимося, як враховуються всі перераховані особливості при влаштуванні обв'язки.
Установлювати запобіжний клапан
Оскільки ймовірність закипання робочого середовища дуже висока, поблизу котла на лінії подачі обов'язково повинен встановлюватися запобіжний клапан.
Тут же зазвичай встановлюють і манометр з відводом повітря, тоді все три приладу називають групою безпеки. Між ними і котлом установка запірної або регулюючої арматури не допускається.
Принципова схема обв'язки твердопаливного котла
Якщо станеться закипання теплоносія і він перетвориться в пар, циркуляційний насос не зможе його перекачати.
Через це циркуляція зупиниться і і буде мати місце ще більший перегрів середовища. Щоб цього не сталося, насос обов'язково потрібно встановлювати на «обратке», навіть якщо він виготовлений з термостійких матеріалів.
Схема розведення труб
Щоб на теплообміннику не утворювався конденсат, необхідно запобігти надходженню в нього теплоносія з температурою нижче +50 градусів. Подібне може статися в декількох випадках:
- При запуску системи опалення після тривалого простою.
- При зниженні потужності котла - система як би переходить в низькотемпературний режим експлуатації.
- При відключенні на деякий час циркуляційного насоса, наприклад, через збої в електропостачанні: за час простою насоса теплоносій у контурі встигає охолонути і після відновлення його роботи холодна середовище починає надходити в теплообмінник.
Чавунні теплообмінники менш схильні до дії кислотного конденсату, але для них раптове надходження холодного теплоносія є ще більш небезпечним: чавун відноситься до крихким матеріалами, тому від різкого перепаду температур він може лопнути.
Одна зі схем розводки для двоповерхового будинку
Уникнути попадання занадто холодного теплоносія в котел можна тільки одним способом - екстрено підмішати в нього гарячий теплоносій з «подачі». З цією метою роблять наступне:
- між «подачею» і «обратку» врізають перемичку;
- за місцем врізки перемички встановлюють 3-ходовий клапан з термоголовкою, що спрацьовує по сигналу термодатчика;
- термодатчик закріплюють на «обратке».
Ділянка трубопроводу, на якому встановлюється накладної термодатчик, краще робити з сталевої труби - поліпропіленова гірше проводить тепло, тому свідчення від приладу будуть запізнюватися.
Під час розпалювання котла клапан повністю відрізає контур опалення, так що теплоносій рухається по малому колу через перемичку, швидко прогріваючись. Як тільки термодатчик зафіксує в «обратке» температуру вище 50-ти градусів, клапан прочиниться і невелика кількість холодного теплоносія з системи опалення почне надходити в котел. Коли весь контур прогріється, клапан повністю перекриє перемичку.
Коли ж через простій насоса або зниження продуктивності котла температура в «обратке» впаде, 3-ходовий клапан пропустить в неї трохи гарячого теплоносія з «подачі».
Підключення твердопаливного котла
Дана схема обв'язки обійдеться трохи дешевше, якщо встановити 3-ходовий клапан з вбудованим термостатом, відрегульованим на температуру близько 55-ти градусів. При цьому відпаде необхідність купувати термоголовку і температурний датчик.
Правда, потрібно враховувати, що в цьому варіанті у користувача немає можливості налаштовувати термостат на будь-яку іншу температуру - все установки є фіксованими. Точність спрацьовування - в межах 1 - 2 градусів, чого зазвичай буває цілком достатньо. Подібні клапани можна знайти в каталозі будь-якого відомого виробника, наприклад, Regulus, Danfos, Herz Armaturen.
Найважливішу роль в організації опалювальної системи грає. Детально про те, що це таке і які схеми обв'язки існують, ви дізнаєтеся на нашому сайті.
Принцип роботи і пристрій котлів тривалого горіння на дровах описані.
З відгуками користувачів про котлах тривалого горіння на дровах ви можете ознайомитися.
кількість контурів
Вище було сказано, що ТТ-котел бажано експлуатувати тільки з максимальною продуктивністю - тоді паливо згорає з найбільшою ефективністю і з найменшою кількістю шкідливих викидів.
Якість горіння твердого палива легко визначити за кольором полум'я: жовтий колір свідчить про оптимальний режим, червоний - говорить про нестачу кисню (неповне згоряння палива), білий - про надлишок кисню (тяга занадто сильна і значна частина виробленого тепла викидається в димохід).
Але ж максимальна продуктивність потрібно тільки в найхолодніший період року, в решту часу тепла потрібно набагато менше.
Отже, потрібно встановити теплоаккумулятор (ТА), який вбере в себе надлишок теплоти, а потім буде поступово віддавати його опалювального контуру.
ТА являє собою ємність, обкладеною теплоізоляційним матеріалом.
У неї є два патрубка з одного боку - для підключення котла - і два з іншого - для підключення радіаторної системи опалення. Таким чином, ми отримаємо два контури: малий (котел - ТА) і великий (ТА - система опалення).
Циркулюючи через котел, що працює з максимальною продуктивністю, теплоносій в ТА поступово нагріється до температури понад 90 градусів. У великому ж контурі слід встановити ще один циркуляційний насос і влаштувати змішувальний вузол з 3-ходовим клапаном - за описаною вище схемою. У міру остигання теплоносія в системі опалення в неї через клапан буде додаватися кілька гарячої середовища з ТА.
Слід тільки врахувати, що продуктивність котла повинно вистачити і на обслуговування системи опалення, і одночасно на «зарядку» ТА, тому слід придбати агрегат вдвічі потужніший, ніж потрібно за розрахунком.
Природна і примусова циркуляція теплоносія
Якщо користувач бажає, щоб робоче середовище могла рухатися по трубах без участі циркуляційного насоса, тобто природним чином - за рахунок конвекції, в обв'язці котла потрібно влаштувати так званий розгінний колектор.
Це вертикальний ділянку, яким починається лінія подачі - зазвичай він виводиться під саму стелю. У розгінний колекторі нагрітий теплоносій рухається вгору, так що ця частина контуру грає роль двигуна або того ж насоса.
Твердопаливний котел в системі опалення з примусовою циркуляцією теплоносія
додаткові контури
Улаштування додаткових контурів - це ще один спосіб запобігти перегріву теплоносія. Ось якими вони бувають:
гравітаційний контур
Влаштовується на випадок раптового відключення циркуляційного насоса. Це невеликий контур, побудований за правилами природною (гравітаційною) циркуляції: великий діаметр труб, великі ухили, наявність розгінного колектора. Зазвичай до нього підключають бойлер непрямого нагріву.
Поки працює насос, створюване їм тиск замикає зворотній клапан, Встановлений в гравітаційному контурі, внаслідок чого останній є відрізаним від системи. Коли ж насос відключиться, середа буде циркулювати самопливом через гравітаційний контур.
Пелети є вторинною сировиною, тому для тих, хто піклується про екологію, пелетний котел припаде до смаку. Перш ніж придбати обладнання, необхідно почитати