Фото и схемы обвязки котла отопления своими руками. Обвязка котла это

Обвязка котла отопления: основные схемы (видео)

Котел отопления является очень важным прибором в доме, от правильной работы которого зависит наличие горячей воды или достаточно теплого воздуха в помещении.

Обвязка твердотопливного котла необходима для того, чтобы теплообменник не был подвержен, поскольку автоматическая система в нём не предусмотрен вовсе.

А чтобы такая конструкция работала бесперебойно, нужно правильно ее обвязывать.

Но обвязка котла нужна не только для бесперебойной работы оборудования. Она обеспечивает в первую очередь безопасность прибора. Правильно выполненная схема обвязки позволит котлу не перегреваться, за счет чего срок его службы увеличится. Особенно актуально обвязывание котлов, которые работают на твердом топливе. Ведь в них не предусмотрено абсолютно никаких автоматических систем безопасности. Но целесообразно обвязывать и все остальные котлы, чтобы быть уверенным в их надежности.

Обвязка котлов отопления бывает нескольких типов. Каждая схема обвязки имеет свои преимущества и недостатки. При этом важно учесть, что в некоторых отдельных случаях целесообразно выбирать только один конкретный вид, сразу же отбрасывая все остальные, не раздумывая.

Четыре основных схемы обвязки нагревательных котлов

Чтобы разобраться, чем же все-таки отличаются друг от друга различные схемы обвязки котла, рассмотрим каждую из них более подробно. На сегодняшний день принято выделять четыре основные схемы. К таковым относятся классический способ обвязки, обвязка аварийная, обвязка котла по способу принудительной и естественной циркуляции. Помимо этих схем, есть еще и другие, менее распространенные, но используются они, как правило, не так часто, так как не всегда могут обеспечить высокую эффективность работы котла в будущем.

Вернуться к оглавлению

Аварийный тип обвязки котла отопления

Схема обвязки котла отопления.

Первая схема — аварийная. Этот тип обвязки является обязательным в любом случае. Производить такого рода обвязывание необходимо одновременно с другим подходящим типом. Именно аварийная обвязка обеспечит нормальную работу котла в нестандартных ситуациях, а также защитит прибор и все окружающее при возникновении замыкания или перенапряжения.

Между тем, аварийная схема обвязки котла также делится на несколько видов. Всего существует четыре таких разновидности. И каждая из них имеет свои особенности. Чтобы определиться, какой схемой вам будет лучше воспользоваться, целесообразно рассмотреть кратко все эти 4 схемы.

Аварийный контур. Такой вариант считается одним из самых эффективных. Аварийный контур способен обеспечить одновременную работу двух других важных контуров котла — гравитационного и принудительного. К тому же вам не придется переживать, если один их контуров вдруг прекратит свою работу — тогда на выручку сразу же придет другой.

Подача воды из водопровода. Этот аварийный способ является достаточно старым, однако высокой эффективности он так и не достиг. Во-первых, при отключении электроэнергии запаса воды, которая поступит в контур, не хватит для выравнивания напряжения. А если учесть, что в качестве жидкости люди чаще всего предпочитают заливать в контур антифриз, то это еще дорого вам обойдется, так как антифриз будет при отключении напряжения сразу уходить в сток.

Схема устройства котла.

Гравитационная циркуляция применяется относительно часто и используется для искоренения лишнего количества тепла в контуре и помещении. Специальный гравитационный контур напрямую связан с циркуляционным. Поэтому, если циркуляционный контур прекратит работать, работа одного гравитационного контура намного уменьшит выход тепла из котла. А значит, помещение будет прогреваться довольно плохо.

Питание от бесперебойника циркуляционного контура. Это очень хороший способ аварийного обвязывания, так как при отключении электроэнергии в котле будет еще ее некоторый запас, который даст возможность ему еще непродолжительное время поработать, а вам нормально отключить котел из сети. Единственный минус этого — возможные проблемы с источником бесперебойного питания. Обычно через 2-3 года он начинает работать с помехами, в результате чего может или не сработать, или плохо будет заряжаться аккумулятор, не накапливая в себе достаточного количества запасного тока.

Итак, можно сделать вывод, что из четырех видов аварийной обвязки наиболее эффективными являются только питание насоса циркуляции от источника бесперебойного питания и создание аварийного контура. Остальные два вида в большинстве случае использовать не рекомендуется. Наиболее эффективная схема представлена на рисунке

Вернуться к оглавлению

Классическая обвязка нагревательного котла

Второй тип — классическая обвязка отопительного прибора. Такая схема основывается на обеспечении регуляции температурного режима котла как на входе, так и на выходе. За счет этого не происходит больших перепадов, в результате чего котел работает и греется равномерно. В том случае, если происходит большое колебание, работает только малый контур до момента времени, пока не будет достигнуто нужное выравнивание. После того как температура достаточно выровняется, начинает работать и большой контур, который отвечает за основную часть обогрева.

Схема обвязки нагревательного котла.

Чтобы система котла обеспечивала максимальную эффективность, необходимо обязательно наличие таких основных элементов, как контуры циркуляции (чем больше, тем лучше), манометр, 3 клапана: предохранительный, распределительный и обратный, шаровые краны, насос для обеспечения процесса циркуляции, бачок для слива воды. Пример такого обвязывания представлен на схеме . Если котел имеет больше двух контуров, то система будет работать еще более эффективно.

Вернуться к оглавлению

Обвязка по способу принудительной циркуляции

Третий тип — схема обвязки по способу принудительной циркуляции. Эта обвязка считается среднеэффективной. Ее можно применять лишь тогда, когда котел отопления имеет непосредственное подключение к источнику электрического питания. Но даже в этом случае обвязка может оказаться неэффективной при отключении питания или при больших скачках напряжения. Ведь накопления заряда никак не происходит, поэтому при малейших проблемах с электричеством котел просто отключится и не будет работать. Увидеть обвязку можно на схеме.

С другой стороны, при наличии надежного источника питания в доме эта обвязка достаточно удобна в функциональном плане. Ведь с помощью нее владелец может устанавливать на каждую комнату необходимую температуру воздуха. Причем температура эта будет поддерживаться постоянно, пока котел работает в автоматическом режиме.

Вернуться к оглавлению

Обвязка по способу естественной циркуляции

Схема подключение котла.

И, наконец, четвертый тип обвязки нагревательного котла — это контур с естественной циркуляцией. Эта обвязка является самой простой в плане монтажа и дешевой с точки зрения ценовой политики. Ведь в большинстве случаев для ее осуществления не нужно даже вызывать специалистов. Она действует по принципу гравитации. При этом насос для циркуляции полностью отсутствует, что дает возможность проходить теплу только на основании простейших законов физики.Но следует учесть, что эта обвязка подойдет только для небольшого дома или маленькой квартиры. При довольно больших площадях обвязывание гравитационного типа даст малую эффективность или же не даст ее совершенно, хотя поломок в котле может и не происходить. Еще одним недостатком является определение точных размеров и врезок в трубах. Если же диаметры труб будут подобраны недостаточно правильно, эффективность работы котла значительно снизится.

Схема обвязки твердотопливного котла.

Итак, теперь можно подвести небольшой итог по трем основным видам обвязки котла. Для многоконтурных котлов отопления при наличии постоянного поступления воды больше всего подойдет классическая схема. Для маленького дома или квартиры целесообразно выбрать обвязку с естественной циркуляцией. А обвязку принудительной циркуляции лучше всего использовать при наличии постоянного надежного источника электрического тока без видимых скачков напряжения. Какую именно обвязку выбрать — решаете только вы сами. Но учитывать тонкости каждой из них нужно непременно для достижения хорошего качества работы котла.

1popechi.ru

Как производится обвязка котла отопления?

Готовая котельная

Создавая систему отопления частного дома, многие монтажники делают основной упор на отопительный котел, считая его сердцем всего отопления. Спорить с этим сложно. Но необходимо учитывать и тот факт, что в цепочке системы котел является не единственным элементом. Да, в нем генерируется тепловая энергия, но распространяет тепло по площади дома не он. Здесь важна вся система — и трубопровод, и радиаторы, и обвязка котла, и запорная арматура.

Поэтому на верном пути окажется лишь тот, кто правильно выберет схему отопления и схему обвязки котла. А квалифицированный монтаж всех элементов системы по указанным схемам обеспечит ее эффективную работу. Это принесет не только тепло в дом, но и экономию денежных средств, выделяемых на топливо.

Для чего нужна обвязка котла?

В любой системе отопления существует такое понятие, как контурность. Что это такое?

Это схема соединения труб, по которым будет перемещаться теплоноситель. Эффективная схема отопления предполагает два контура: малый и большой. Малый контур необходим только для того, чтобы разогреть теплоноситель до определенной температуры — в небольшом замкнутом объеме это происходит быстрее. И только затем включается большой контур, который и обогревает все пространство частного дома.

Так вот малый контур и есть обвязка котла. Здесь регулируется температура, подбирается оптимальный режим работы, и есть возможность избежать некоторых проблем, связанных с перегревом котла и всей системы. К тому же грамотно спланированная схема обвязки твердотопливного котла дает возможность избежать установки системы автоматики, которая стоит иногда, как сам котел. Одним из преимуществ твердотопливных котлов является их простая и надежная работа, так вот хорошая обвязка только повышает эти два показателя.

Как работает обвязка?

Обвязка

Назначений у обвязки котла несколько. Главное — она должна обеспечивать и поддерживать оптимальный режим температуры во всей отопительной системе. Это важный момент.

В обычном стационарном режиме котел выделяет большое количество тепловой энергии, сжигая при этом немало топлива. Иногда энергии становится слишком много, что может привести к неприятным последствиям. Как реагирует на это обвязка котла?

Все очень просто. Из малого контура в котел начинает поступать сильно разогретый теплоноситель. При этом заслонка котла прикрывает зазор, через который в горелку подается воздух. Меньше воздуха, а точнее кислорода — значит, снижается степень горения топлива. Температура начинает опускаться. И именно таким образом — просто и эффективно — происходит ее регулирование.

Но это еще не все. Обвязка котла необходима также для экономии топлива в малом контуре, где происходит предварительный нагрев теплоносителя и постепенный переход его в контур большой.

Схемы обвязки

В настоящее время применяется четыре вида схем обвязки твердотопливного котла отопления:

1. С естественной циркуляцией теплоносителя.
2. С принудительной циркуляцией.
3. Разводка коллекторная классическая.
4. Разводка на первично-вторичных кольцах.

Рассмотрим каждую схему в отдельности — чтобы не только понять их отличительные особенности, но и убедиться в эффективности применения для тех или иных ситуаций.

Естественная циркуляция

Это самый простой вариант, где нет места ни автоматике, ни циркуляционным насосам, ни другим элементам, которые работают от сети электрического тока. Здесь все делается вручную. Контроль над горелкой также осуществляется визуально. А топливо добавляется или не добавляется в зависимости от того, что показывает термометр, установленный в систему трубопроводов.

Внимание! Обязательное требование к такой схеме — это большой диаметр труб, установленных в контурах отопления.

Как показывает практика, данная система широко применяется в тех загородных поселках, где часто отключают электричество.

Принудительная циркуляция

Твердотопливное оборудование

В такую систему обязательно устанавливается циркуляционный насос. Он с определенной равномерной скоростью гоняет теплоноситель по всей системе отопления. Это более эффективная схема с самым высоким КПД. К тому же она очень удобна и комфортна. Здесь можно проводить регулирование температуры каждого радиатора в отдельности, что, несомненно, является положительным качеством данной системы.

Есть и минус. Если электроэнергия по каким-либо причинам отключается, то останавливается и насос. А значит, при установке принудительной схемы придется учитывать данный фактор и постараться обеспечить безопасность работы. Что обычно предлагают специалисты? Вариантов два.

Первый — установка байпаса, то есть обводного трубопровода вокруг циркуляционного насоса. При этом система начинает работать по схеме естественной циркуляции.

Второй — монтаж хорошей аварийной схемы, при помощи которой можно будет сбрасывать лишнее тепло.

Классическая разводка

Такая система считается самой сложной не только в исполнении, но и в обеспечении ее специальными приборами, которые будут контролировать температуру, давление и другие параметры. Обычно в каждый контур мастера стараются установить несколько расходомеров, чтобы точно определять объем прохождения жидкости внутри трубопроводов.

Здесь также устанавливаются всевозможные клапаны, воздухоотводчики, задвижки, сливные краны и так далее. Очень сложная система.

Разводка с первично-вторичными кольцами

Чем отличается данная система от других?

Оборудование, работающее на твердом топливе

Прежде всего, тем, что в ее состав входят сразу несколько циркуляционных насосов. Такая разводка обычно устанавливается в зданиях с большим количеством потребителей.

Работает она достаточно просто. По малому контуру перемещается теплоноситель, разогретый до оптимальной температуры. Насосы подключены именно к малому контуру. Отсюда по потребности они забирают горячую воду и доводят ее до группы потребителей, подключенных к данному насосу.

В настоящее время используется несколько разновидностей такой разводки, но есть самая распространенная. Специалисты считают ее простой и достаточно эффективной.

Работает такая разводка по следующей схеме. Контуры, подключенные к котлу, делятся на две группы:

• Прямые — в них температура теплоносителя зависит напрямую от горелки.
• Смесительные — где температура варьирует в зависимости от степени открытости заслонки.

Схем подключения контуров тоже две: двухходовое подключение с двумя насосами или трехходовое подключение. С первым все понятно. Здесь от каждого контура теплоноситель перекачивается только насосами.

А вот со вторым надо разобраться. Это более упрощенная схема, где в каждом контуре установлены краны. Они соединяются с подогреваемым бойлером или с обогреваемым контуром, так что вода забирается из системы только после бойлера или с обогреваемого контура.

В данном случае также используются циркуляционные насосы. Кстати, переключение может производиться как вручную, так и с помощью автоматики.

Аварийные схемы

Те котлы, которые зависят от электроэнергии, должны обязательно снабжаться аварийными схемами. Именно эти схемы помогут обеспечить нормальную работу котла и всей системы при неожиданном отключении света.

Таких систем существует несколько:

• Подается холодная вода из водопровода. Этот способ используется редко, потому что практически во всех загородных поселках при отключении электроэнергии отключается и водопровод (его насосы работают от той же энергии).
• Циркуляционный насос подключается к дополнительному источнику питания. Обычно это аккумуляторы. Но, как показывает практика, в 60% случаев данный источник не работает — хозяева не контролируют его подзарядку.
• Устанавливается дополнительный контур с гравитационной циркуляцией. Это малогабаритный контур, цель которого — отвод тепла. Обычно включается он только после того, как выключается насос.
• То же самое, что и предыдущий вариант, но с одной лишь разницей — здесь два контура одновременно работают в штатном режиме в разных частях отопительной системы. При прекращении подачи электроэнергии принудительная система отключается, а гравитационная продолжает работать. Это самая эффективная схема.

Комментарии и отзывы к материалу

gidotopleniya.ru

Обвязка котла — ТеплоВики - энциклопедия отопления

Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении

Система с естественной циркуляцией

Каким бы простым ни казался дровяной котел, но и он требует обдуманного и квалифицированного подхода к монтажу и эксплуатации. В противном случае срок службы котла может оказаться обидно коротким, он также может не дать владельцу даже тот минимальный комфорт, которого от него ожидали. Поскольку работающий котел -устройство потенциально опасное, его изготовитель в сопроводительной документации всегда указывает максимально допустимые значения давления в котле и температуры котловой воды, Кроме того, обычно указывается минимальная температура воды в котле или в обратной линии - условие, как мы уже знаем, не требующее постоянного неукоснительного соблюдения, но влияющее на срок жизни котла. Для того чтобы, работая строго в указанных рамках, котел обеспечивал максимально доступный комфорт своему хозяину, и нужен некоторый набор правильно соединенных между собой дополнительных устройств, в просторечии называемый обвязкой.

Рассмотрим варианты обвязки, начиная с простейшего типа системы отопления - системы с естественной циркуляцией или, как ее еще называют, гравитационного типа. Кроме дешевизны, такая система отопления привлекательна еще и тем, что для ее работы не требуется электроэнергии, ведь силой, заставляющей теплоноситель циркулировать в отопительном контуре, выступает гравитация. В самом деле: если мы рассмотрим замкнутый отопительный контур (рис. 5), в нижней точке которого расположен котел, нагревающий воду до температуры θп, а на высоте h над ним - отопительный прибор, в котором вода охлаждается до температуры θο, то в итоге «на весах» оказываются два водяных столба одинаковой высоты, но разного веса. Удельный вес воды ρ при ее нагревании в котле уменьшается, поэтому более холодный столб в обратной линии «перевешивает», и таким образом в контуре создается напор:

заставляющий воду циркулировать от котла к отопительным приборам и обратно.

Чем выше скорость движения воды по отопительному контуру, тем большее сопротивление оказывают этому движению стенки труб, котла и всех остальных элементов контура. Состояние динамического равновесия, т.е. постоянная скорость циркуляции достигается тогда, когда гидравлическое сопротивление сравнивается с напором, как показано на рис. 6.

Из графиков видно, что единственное условие возникновения циркуляции воды в системе отопления - это расположение приборов, потребляющих тепло, на некоторой высоте над котлом. Очевидно также, что чем больше высота h - тем лучше, однако если дом одноэтажный, то особо и не разгонишься. Минимальное же значение высоты h, встречающееся в инструкциях, -это полметра между средними уровнями котла и отопительного прибора.

Мощность котла может быть выражена через объемный поток теплоносителя ν и разность между температурами на выходе и входе ∆θ следующим образом:

где:

С - теплоёмкость воды.

Таким образом, при одной и той же мощности, чем меньше объемный поток, тем больше должна быть разность температур между подающей и обратной линиями котла. Однако, как мы помним, эта разность не может быть сколь угодно большой, поскольку температура подающей линии ограничена сверху, а обратной линии - снизу. Из этого следует, что слишком медленная циркуляция теплоносителя может ограничивать мощность котла. Чтобы такого не происходило, в системе отопления гравитационного типа обычно применяют трубы увеличенного диаметра и избегают использовать регулирующую арматуру с высоким гидравлическим сопротивлением, что, в свою очередь, ограничивает возможности создания комфорта.

Несмотря на скудный арсенал средств, система отопления гравитационного типа может содержать все необходимое для безопасной эксплуатации котла.Защита его от перегрева обеспечивается наличием в системе хотя бы одной ветви, циркуляция теплоносителя и потребление тепла в которой при работающем котле не прерывается ни в коем случае.

Избежать превышения допустимого давления в котле позволяет расширительный бак, при этом он может быть как открытого типа, как на рис. 7, так и мембранным, как на рис. 8. Поскольку расширительный бак открытого типа устанавливается в наивысшей точке отопительной системы, высота его расположения относительно котла Н и определяет давление в котле. Заметим, что расширительный бак открытого типа - это также источник поступления в теплоноситель кислорода из воздуха. Это мало чем грозит чугунному котлу, но кислородная коррозия может существенно сократить срок жизни котлу стальному, а также стальным радиаторам и -в меньшей степени - трубам. Поэтому гравитационная система отопления открытого типа - это традиционно чугунный котел, чугунные радиаторы и двухдюймовые трубы.

Применение мембранного расширительного бака в отопительной системе превращает ее в замкнутый объем и, как следствие, требует установки предохранительного сбросного клапана (рис. 8).В дополнение к нему нужен еще и манометр для визуального контроля давления в котле, но у большинства изготовителей манометр входит в основной комплект поставки. Еще одно следствие замены открытого расширительного бака на мембранный - необходимость установки в системе воздухоотводчиков.

Для производства бытовой горячей воды в одной из ветвей гравитационной системы отопления может быть расположен бак-водонагреватель, требования к расположению которого по отношению к котлу такие же, как и для отопительных приборов. Процесс нагрева в баке - саморегулирующийся: вода нагревается до температуры подачи котла, и по исчезновении разницы температур между подачей и обратной линией циркуляция через контур прекращается. Она возобновляется, когда температура в баке понижается вследствие разбора горячей воды и замещения ее холодной водой из водопровода. Если предположить, что температура подачи котла 90 °С, а температура холодной воды 15 °С, то количество тепла, необходимое для разового прогрева бака емкостью V [л] из холодного состояния, будет равно:

Важно помнить, что в соответствии с требованиями безопасности необходимым элементом такой схемы приготовления горячей воды является термостатический смеситель на выходе горячей воды из бака-водонагревателя, ведь вода в баке может нагреваться до грозящей ожогом температуры 90 °С. Смеситель же доводит температуру горячей воды до заданного безопасного значения, подмешивая в нее холодную воду из водопровода.

где:

ВН — бак-водонагреватель;

ВО — воздухоотводчик;

ТС — термостатический смеситель;

ОП — отопительный прибор;

ПК — предохранительный клапан;

РБ — расширительный бак;

КВ — колпачковый вентиль.

Как мы помним, во избежание конденсации влаги из дымовых газов, сокращающей срок службы котла, необходимо следить за тем, чтобы температура котловой воды не опускалась ниже установленного изготовителем минимума - 50 ÷ 65 °С. Иногда это условие формулируется как ограничение минимальной температуры воды в обратной линии уровнем 45 ÷ 50 °С. Возможно ли соблюдение этого условия для твердотопливного котла в случае применения системы отопления гравитационного типа?

Рассмотрим два состояния котла: холодный старт и работу в стационарном режиме. В применении к первому состоянию проблема обычно состоит в том, чтобы сократить промежуток времени, когда температура котловой воды ниже допустимой. С одной стороны, сам по себе котел прогревается достаточно быстро, поскольку скорость циркуляции в системе на этой стадии пренебрежимо мала, ведь она зависит не только от разницы температур, но и от высоты, на которую поднялась в системе горячая вода из котла. С другой стороны, по мере роста скорости циркуляции возрастает поток холодной воды из непрогретой системы в котел. Очевидно, что это будет продолжаться до тех пор, пока вся холодная вода в системе отопления не окажется замещена теплой водой из котла. Таким образом, в силу инерционности гравитационной системы отопления котел после холодного старта значительное время работает в нежелательном режиме, что может отрицательно сказаться на сроке его службы.

В стационарном режиме температура воды в обратной линии котла определяется ее температурой в линии подачи и тем, насколько охлаждается вода в отопительных приборах. Если температуру в линии подачи можно в определенных пределах изменять при помощи регулятора горения, то степень охлаждения воды в батареях зависит от теплоотдачи батарей и от объемного потока через них -и то и другое определяется раз и навсегда при проектировании и монтаже системы отопления. Получается, что температуру обратной линии можно поддерживать на должном уровне, если это позволяет система отопления: она рассчитана и сконструирована так, что обеспечивает достаточный объемный расход -за счет большой разницы высот расположения котла и теплопо-требляющих приборов и за счет применения труб, арматуры и отопительных приборов с минимально возможным гидравлическим сопротивлением.

Итак, можно заключить, что в рамках системы отопления гравитационного типа возможно обеспечить рабочие условия котла, по крайней мере в стационарном режиме работы. Вместе с тем следует отметить, что такая система отопления предоставляет мало возможностей для создания комфорта. Ее достоинства - видимая простота и независимость от электроснабжения, к очевидным же минусам можно отнести слабую управляемость и, как следствие, необходимость в частых дозагрузках котла и неэкономный расход топлива.

Система с принудительной циркуляцией

Гораздо более широкие возможности как обеспечения рабочих условий котла, так и создания комфорта предоставляет система отопления с принудительной циркуляцией. Во-первых, проблема поддержания минимальной температуры котловой воды решается хорошо известным способом - путем подмеса в обратную линию воды из линии подачи, как показано на рис. 9, где:

ПЛ- подающая линия;

ОЛ- обратная линия;

ЦН- циркуляционный насос;

ВН- бак-водонагреватель;

ВО- воздухоотводчик;

ТС- термостатический смеситель;

ТВ- термостатический вентиль;

ОП- отопительный прибор;

ПК- предохранительный клапан;

РБ- расширительный бак;

КВ- колпачковый вентиль.

КК- Котловой Коллектор

Подмес производится с помощью трехходового вентиля с температурным регулятором, настроенным на минимально допустимую температуру обратного потока. При повышении температуры обратного потока байпасмежду подающей и обратной линиями закрывается, и подмес прекращается.

Поскольку в системе отопления с принудительной циркуляцией отсутствуют ограничения на гидравлическое сопротивление трубопроводов и арматуры, с ее применением становится возможным регулирование теплоотдачи отопительных приборов с помощью термостатических вентилей и, таким образом, повышение комфортности отопления. Однако последствием такого регулирования может стать перегрев котла из-за превышения его текущей производительности над потреблением тепла системой отопления. Кроме того, в условиях нестабильного электроснабжения также существует угроза перегрева котла и выхода его из строя из-за остановки циркуляционного насоса.

Во избежание такой неприятности изготовители часто снабжают твердотопливный котел встроенным аварийным теплообменником, либо предлагают такой теплообменник вместе с необходимой запорно-регулирующей арматурой как дополнительное оборудование. На рис. 10 показана схема подсоединений встроенного (А) и внешнего (Б) аварийных теплообменников. Принцип действия теплообменника прост: по достижении температурой котловой воды предельного допустимого значения срабатывает настроенный на эту температуру термоклапан и открывает проток через теплообменник холодной воды, которая, отобрав «лишнее» тепло от котловой воды (либо воды в линии подачи), отправляется в канализацию.

Разумеется, обходиться так с теплом, которое стоит денег, неразумно, но что можно сделать, чтобы и безопасность обеспечить, и тепло не выбрасывать? Одним из вариантов может быть установка бака-водонагревателя с естественной циркуляцией, как показано на рис. 9 (пунктир). Если циркуляционный насос работает, он запирает естественную циркуляцию через теплообменник бака-водонагревателя посредством обратного клапана, установленного на выходе теплообменника. Вы-ключение насоса при разогретом котле открывает путь естественной циркуляции и сбросу тепла из котла в бак-водонагреватель. Необходимый объем бака для обеспечения функции аварийного аккумулятора тепла рассчитывается по формуле:

где:

Wн - номинальная мощность котла, кВт;

n - количество часов горения одной загрузки топлива на номинальной мощности;

θп- температура подачи,°С;

θх- температура холодной воды °С.

бак-водонагреватель не может быть основным средством приготовления горячей воды в доме. Кроме того, контур с естественной циркуляцией не включается и не отводит лишнее тепло в ситуации, когда циркуляционный насос работает, однако котел производит больше тепла, чем потребляет отопительный контур.

Мы видим, что возможность регулирования теплоотдачи отопительного контура, иными словами - возможность создания комфорта ограничена управляемостью котла, а с этим делом, как уже было замечено, у твердотопливного котла - не очень: загрузить и разжечь котел можно только вручную, и, начавшись, процесс горения может быть только приглушен, а остановлен быть не может. Но не все потеряно: жесткую связь между текущей производительностью котла и потреблением тепла системой отопления можно устранить при помощи бака-аккумулятора, способного сохранить все тепло от сгорания топлива в котле, чтобы затем оно расходовалось по мере необходимости.

Первое, что бросается в глаза -это возможность применения котла большей мощности, чем требуется для отопления дома. В самом деле, при выборе котла обычно руководствуются расчетными теплопотерями дома во время самой холодной пятидневки года. Однако, как известно, действительные теплопотери в течение отопительного сезона могут быть в несколько раз ниже, производительность же твердотопливного котла можно уменьшить только наполовину - изготовители, как правило, не рекомендуют эксплуатировать котел на мощности ниже, чем 50% от номинальной, т.к. это приводит к отложению смол на теплообменнике и ухудшению характеристик котла. Это также повышает риск образования угарного газа.

Если у вас есть, где хранить выработанное тепло, вы можете эксплуатировать котел исключительно на номинальной мощности, когда его КПД максимален. Более того, вы можете установить котел существенно большей мощности, чем требуется для отопления дома в самое холодное время года - в результате загружать и топить его придется реже. Это - существенный плюс, с точки зрения удобства эксплуатации. Ну и, разумеется, огромный плюс с точки зрения создания комфорта - это возможность регулировать потребление тепла системой отопления без оглядки на условия эксплуатации котла.

Примерная схема обвязки твердотопливного котла с баком-аккумулятором показана на рис. 11. Важно, что как вход горячей воды от котла в бак, так и выход горячей воды в систему отопления расположены в верхней части бака, поэтому степень его заполнения теплом (горячей водой) практически не влияет на готовность системы отопления. Важно также, чтобы циркуляционный насос котлового контура автоматически отключался всякий раз, когда дрова в котле прогорали и он остывал. Дело в том, что тяга в котле есть практически всегда, и если не выключать насос при холодном котле, тепло из бака-накопителя будет расходоваться на подогрев котла и воздуха в нем, короче говоря - тепло будет вылетать в трубу.

где:

ПЛ — подающая линия;

0Л — обратная линия;

ЦНК — циркуляционный насос котла;

БА — бак-аккумулятор;

ВО — воздухоотводчик;

ТС — термостатический смеситель;

ТВ — термостатический вентиль;

КТ — комнатный термостат;

ЦНО — циркуляционный насос отопительного контура;

0П — отопительный прибор;

ПК — предохранительный клапан;

РБ — расширительный бак;

КВ — колпачковый вентиль.

Необходимый объем бака-аккумулятора можно найти по формуле:

где:

V - объем бака, л;

qт - удельная теплота сгорания топлива, кДж/кг;

mт - масса единовременной загрузки топлива в котел;

η - коэффициент использования котла;

ρв - плотность воды, кг/л;

Св - теплоемкость воды, кДж/кг • К;

θв и θн - соответственно верхний и нижний пределы температуры воды в баке, К.

Положимn θв равной максимальной рабочей температуре котла, например, 90 °С. За нижний предел θн надо принять ту температуру теплоносителя, при которой теплоотдача отопительных приборов пренебрежительно мала, и дальнейшего снижения температуры в баке без нового поступления тепла не происходит. Видимо, не будет большой ошибкой принять эту величину равной 30 °С. Приняв удельную теплоту сгорания древесины равной 13000 кДж/кг, а коэффициент использования -равным 0,8, получаем объем бака при сжигании дров равным

а при сжигании угля (удельная теплота сгорания 28000 кДж/кг)

Проблема, однако, кроется в том, что изготовители котлов не указывают в документации массу единовременно загружаемого топлива, поэтому ее придется оценивать приблизительно, отталкиваясь от доступной информации о котле. Практически всегда в документации на котел указывается объем камеры сгорания. Чтобы оценить массу загружаемой древесины в килограммах, необходимо данный объем, выраженный в литрах, умножить на 0,33, а для угля этот множитель будет равен 0,52. Возьмем для примера котел Sime Solida 7 (номинальная мощность на угле -35 кВт). Объем его топки -51 л, тогда необходимый объем бака-аккумулятора при сжигании дров будет равен 698 л, а при сжигании каменного угля -целых 2370 л! Этот объем немного ошарашивает, однако предположим, что номинальная мощность котла соответствует теплопотерям дома для самой холодной пятидневки в московском регионе. Тогда использование бака-аккумулятора позволит топить котел в среднем не чаще чем через каждые 6 часов в январе и феврале и через 7,5 часов в марте.

Разумеется, если вы приняли решение приобрести твердотопливный котел, руководствуясь главным образом его невысокой стоимостью, вы вряд ли будете готовы платить сумму, равноценную стоимости котла, за дополнительное оборудование. Однако взвесьте еще раз все «за» и «против», и вы обнаружите, что, кроме дополнительных затрат, аргументов «против» нет, зато «за» - и более высокий комфорт, и большая эффективность работы котла, и его долговечность.

Два котла

Представьте себе ситуацию: глубокая ночь, на улице - неожиданно крепкий мороз, дрова в котле давно прогорели, и котел, а за ним и вся отопительная система неотвратимо остывают. Если не выбраться из теплой постели и не подбросить дров в котел, маячит перспектива льда в чайнике утром. А вот бы иметь на такой случай запасной котел, пусть даже на дорогом электричестве (которое по ночам не такое уж и дорогое), или на сжиженном газе! Идея хорошая и, что самое приятное, -осуществимая!

На рис. 12 показана схема двухкотельной установки, в которой роль основного выполняет котел на твердом топливе, а роль резервного - настенный газовый котел или электрический котел (и в том, и в другом случае в состав котла входит циркуляционный насос).

ПК - твердотопливный котел;

РК - резервный котел;

ВА - бак-аккумулятор;

ГС - гидравлическая стрелка;

ОК - отопительный контур;

ПЛ - подающая линия;

ОЛ - обратная линия;

3-ХВ - трехходовой вентиль с электроприводом;

ТР - термореле;

КГ - комнатный термостат.

Основной котел работает на загрузку бака-аккумулятора, тепло из которого потребляется по мере надобности отопительным контуром. Когда же тепло в баке-аккумуляторе кончается, т.е. температура воды в нем опускается до уровня, когда теплоотдача ото-пительных приборов становится недостаточной, на термореле ТР замыкаются контакты запуска резервного котла и переключения трехходового вентиля с ветви 1 на ветвь 2. Гидравлическая увязка контура резервного котла с отопительным контуром происходит с помощью гидравлической стрелки.

Если резервный котел - напольный, у которого обычно нет встроенного циркуляционного насоса, задача только упрощается (рис. 13), поскольку не требуется гидравлической увязки двух контуров со своими насосами. Здесь точно так же, как и в предыдущем случае, отопительный контур отбирает тепло из бака-аккумулятора, пока оно там есть.

ПК - твердотопливный котел;

РК - резервный котел;

БА - бак-аккумулятор;

ОК - отопительный контур;

ПЛ - подающая линия;

ОН - обратная линия;

3-ХВ - трехходовой вентиль с электроприводом;

ТР - термореле;

КТ - комнатный термостат.

Когда запас тепла в баке иссякает, на температурном реле замыкаются контакты запуска резервного котла и включения электропривода трехходового вентиля, который переключает циркуляцию теплоносителя с бака-аккумулятора на резервный котел. Обратное переключение на потребление тепла из бака-аккумулятора произойдет только после того, как вновь разожженный твердотопливный котел прогреет воду в баке.

Комбинация котла, работающего на солярке или даже на природном газе, с котлом на твердом топливе - это притча во языцех в западноевропейской отопительной индустрии последние несколько лет. Причин две: идеологическая и экономическая. Идеология состоит в сокращении расходования невосполняемых энергоносителей за счет восполняемых, каким является, например, древесина. Экономическая причина тоже понятна: отопление на дровах там, как и у нас, дешевле отопления на солярке. Но попробуем разобраться, насколько быстро эта экономия на топливе позволит в наших условиях окупить затраты на дополнительное оборудование и его монтаж.

Возьмем 7-секционный чугунный котел с объемом топки 50 л. Согласно информации изготовителя, номинальная мощность котла при сжигании дров составляет 30 кВт, и полная загрузка прогорает за 2 часа. Таким образом, одна загрузка котла дает 60 кВт · ч тепла. Исходя из цен на топливо, и учитывая коэффициенты использования (75% - для дровяного котла, 90% - для котла на солярке), экономия от сжигания дров по сравнению с соляркой составляет 1 руб. 36 коп. на кВт · час, т.е. каждая загрузка дровяного котла дает нам 81 руб. 60 коп. экономии. Рыночная стоимость такого котла колеблется сейчас вокруг цифры 75 000 руб., и мы не сильно ошибемся, удвоив эту сумму, чтобы учесть стоимость дополнительного оборудования - бака-аккумулятора, насоса, арматуры и т.п., а также монтажных работ. Понесенные 150 000 руб. капитальных затрат окупятся примерно за 1840 полных загрузок котла. Если вы собираетесь загружать его не чаще двух раз в сутки, утром и вечером, то срок окупаемости составит чуть больше 30 месяцев или 2,5 года.

ru.teplowiki.org

Обвязка котла отопления: схема, фото и видео

Обновлено:

Обвязка котла отопления, схема которой во многом зависит от типа используемого отопительного оборудования, является обязательным мероприятием. Без него нормальное функционирование системы будет невозможным.

Содержание статьи

Что это?

Фото обвязки котла отопления

Что такое обвязка для отопительного котла? Это схема подключения оборудования, которая позволяет обеспечить бесперебойную и безопасную работу.

Схема обвязки котла отопления дает возможность избегать перегревов, увеличивать эксплуатационный срок оборудования. Особую роль обвязка играет для твердотопливных котлов, поскольку наличие автоматики здесь минимальное. Обладателям таких котлов следует правильно выполнить подключение.

Следует понимать, что обвязка котла отопления бывает нескольких видов. Каждый из них имеет свои особенности, достоинства над конкурентами. Какую из них выбрать? Будем разбираться.

Актуальные варианты

Обвязка котла выполняется по четырем основным схемам:

• Аварийная;
• Классическая;
• По принудительной циркуляции;
• По естественной циркуляции.

Но что вообще такое обвязка для отопительного котла и зачем она нужна? На эти и другие вопросы постараемся ответить в нашем материале.

Аварийная

Аварийная обвязка котла отопления

Первая схема, о которой вам следует знать — это аварийная. Она применяется при любых обстоятельствах, комбинируется с другим типом подходящей под ваш котел обвязки.

За счет аварийной схемы подключения обеспечивается нормальная работа котельного оборудования в случае возникновения нестандартных ситуаций. Она защитит ваш котел от перенапряжений, замыканий.

Существует несколько типов аварийной обвязки.

1. Аварийные контуры. Это наиболее эффективные схемы, которые позволяют гарантировать нормальную работу двух контуров — принудительного и естественного. Пользователю не придется волноваться, если один контур выйдет из строя, поскольку сразу в работу вступит второй.
2. Вода из водопроводной системы. Такая схема относится к категории устаревших. За долгие годы существования данная обвязка не завоевала особой популярности, поскольку уровень эффективности оставляет желать лучшего. Все потому, что запас воды в контуре при отключении электричества не покроет необходимое количество для выравнивания напряжений. Не редко в роли жидкости используется антифриз, а он будет постоянно уходить в слив, если произойдет отключение электричества. В итоге схема обходится слишком дорого.
3. Гравитационная циркуляция. Часто используемая схема для обвязки котла, позволяющая удалить лишнее количество тепла из контура. Гравитационный контур соединяется непосредственно с циркуляционным. При выходе последнего из строя работа котла будет переходить на гравитационный контур. Хотя помещение начнет прогреваться значительно медленнее, свои плюсы данная схема имеет.
4. Питание через бесперебойник. Отличная аварийная схема для обвязки, которая позволяет отопительному оборудованию использовать определенный запас электричества из источника бесперебойного питания в случае отключения электричества. Единственный недостаток — необходимость в покупке бесперебойника, который следует менять раз в несколько лет при частых отключениях питания.

Классическая

Многие справедливо считают, что правильно выбирать классическую схему. Практика показывает — обвязка отопительного котла по классической схеме действительно имеет свои преимущества.

• Данная обвязка котла отопления основана на регуляции заданного температурного режима на входе и выходе;
• Это позволяет не возникать большим температурным перепадам, от чего котел работает сбалансировано;
• При больших колебаниях работа системы переходит на малый контур и функционирует по нему до тех пор, пока не произойдет выравнивание, и система не сможет вернуться на большой контур;
• Для эффективной работы классической схемы обвязки система должна включать в себя контур циркуляции, 3 клапана и манометр. Из клапанов вам потребуется обратный, распределительный и предохранительный;
• Дополнительные, но обязательные компоненты схемы — это бачок для слива жидкости, циркуляционный насос и шаровые краны;
• На фото наглядно видно, как выглядит классическая обвязка отопительного оборудования;
• При росте количества контуров (более двух единиц) эффективность работы системы увеличивается.

Обвязка по принудительной циркуляции

1. Уровень такой схемы для обвязки котла правильно отнести к средней категории эффективности.
2. Данная обвязка применяется в случае, если отопительный котел непосредственно подключен к электропитанию. Но и при таких условиях система обвязки может оказаться малоэффективной, если питание отключится или начнутся серьезные скачки напряжения.
3. Это обусловлено тем, что не происходит накопление заряда, из-за чего при проблемах с электрическим питанием котел отключается, перестает функционировать.
4. Но ситуация с работой системы кардинально меняется, если в доме присутствует надежный источник питания. Система становится легкой в управлении, достаточно работоспособной.
5. С помощью данной обвязки пользователи могут самостоятельно задавать параметры температуры воздуха для каждого отдельного помещения. Заданная температура будет работать до тех пор, пока котел настроен на автоматический режим.

По естественной циркуляции

• Если вы ищите наиболее финансово доступную схему обвязки для вашего отопительного котла, либо самую простую в плане монтажа, тогда вы ее нашли — это схема по естественной циркуляции;
• Большинство ситуаций с подключением не потребуют участия специалистов в процессе монтажа обвязки вашего котла;
• Функционирует система на основе законов гравитации, потому определенные познания в физике вам не помешают;
• Циркуляционный насос здесь отсутствует, что позволяет жидкости циркулировать естественным путем;
• Но схема по естественной циркуляции имеет определенные недостатки — она ограничена по отапливаемой площади, подходит для квартир или небольших по размеру частных домов;
• Если применить данную схему обвязки для большого частного дома, эффективность от ее работы окажется минимальной;
• В отдельных случаях эффект будет отсутствовать полностью;
• Еще один очевидный недостаток системы — требуется максимально точно определять размеры используемых труб, а также рассчитывать врезки в трубы;
• Если подобрать неправильный параметр диаметра трубы, это негативно скажется на работоспособности отопительной системы.

Делаем выводы

На основании изученной информации можно сделать несколько объективных выводов:

• Многоконтурные отопительные котлы, которые имеют постоянное поступление воды, отлично взаимодействуют с классическими схемами обвязки;
• Небольшие частные дома или квартиры лучше всего работают при подключении обвязки по естественной циркуляции;
• Принудительная схема актуальна только при условии, что у котла отопления будет постоянный надежный источник питания, позволяющий нивелировать влияние скачков напряжения.

Теперь вы сами сможете для себя решить, какая схема подходит для вашего случая лучше всего. Определенные из них легко можно выполнить для собственного котла своими руками. Хотя в любом случае лучше пригласить опытного специалиста для консультации.

etapech.ru

Смотрите также

• 
  Насос в котле
• 
  Насос для котлов
• 
  Топливо для котла
• 
  Электрический котел это
• 
  Строение котла цистерны
• Мир котлов касли
• 
  Эко котлы ру
• 
  Хронология иловайский котел
• Виды консервации котлов
• 
  Первый ядерный котел
• 
  Алексей котлов втб