Содержание
Схема подключения твердотопливного котла
Нередко бывает так, что в частном доме отсутствует возможность подсоединения к центральным коммуникациям, ввиду большой удаленности от последних. Такая проблема особенно актуальна для новых коттеджных поселков, которые активно заселяются, но коммуникации планируется подвести в перспективе ближайших пары лет. Если вы оказались в такой ситуации и хотите уже ближайшей зимой жить в собственном доме, оптимальный выход для вас — обустроить автономную систему отопления с собственной котельной.
В большинстве случаев владельцы коттеджей предпочитают твердотопливные модели котлов, работающие на дровах, угле, а также пеллетах. Твердое топливо привычно, эффективно справляется со своей задачей и недорого стоит.
В данной статье мы разберем преимущества и недостатки разных схем подключения котельного оборудования, функционирующего на твердом топливе, и расскажем, как правильно установить котел, чтобы система отопления здания функционировала бесперебойно, эффективно и безопасно.
Порядок установки твердотопливного котла в частном доме
Порядок установки традиционно включает в себя 3 этапа, в числе которых:
- Подготовка помещения под котельную или возведение отдельной постройки. Этап подразумевает в себе отделку поверхностей негорючим материалом, обеспечение вентиляции, установку окна. Также необходимо провести электричество для организации освещения и подключения к электропитанию отопительного котла. Выполнение последней задачи желательно поручить специалистам, обладающим соответствующими квалификацией и опытом в проведении электромонтажных работ.
- Монтаж котла на предварительно подготовленный фундамент. Оборудование должно располагаться строго вертикально, устойчиво, на жёстком основании. На полу следует сделать ровную цементную стяжку, толщина которой не должна быть менее пяти сантиметров. При этом предварительно создается подсыпка такой же толщины. Расширительный бак рекомендуется устанавливать не в помещении котельной, а в самой высокой точке дома. Оптимальное место — неотапливаемый чердак. В этом случае бак рекомендуется дополнительно тщательно утеплить во избежание промерзания теплоносителя в зимние месяцы.
- Обвязка — подсоединение твердотопливного котла непосредственно к самой системе отопления.
Существует несколько вариантов обвязки, ниже мы расскажем о них подробно.
Обустройство котельной
Один из важнейших этапов, к которому следует отнестись максимально серьезно — обустройство котельной (топочной) — помещения, в котором предполагается установить котел. Котельную необходимо оборудовать в соответствии со всеми требованиями пожаробезопасности, в числе которых:
- Твердотопливный котел необходимо монтировать в отдельном нежилом помещении, площадь которого должна составлять не менее 7м 2. Учитывайте тот факт, что при использовании твердого топлива образуется некоторое количество пыли и дыма. Оптимальные места для размещения твердотопливного котла, если вы не хотите или не имеете возможности обустроить отдельную котельную — гараж или подвал. Наличие окна обязательно.
- Для бесперебойного и эффективного функционирования отопительного оборудования необходимо наличие качественно выполненной приточно-вытяжной вентиляции. Это связано в первую очередь с тем, что для нормального горения топлива нужно большое количество кислорода. Специалисты рекомендуют выбирать комбинированный тип вентиляционной системы, предполагающий организацию естественного притока уличного воздуха через вентиляционное отверстие и принудительный его вывод на улицу через специальный выход, оборудованный электрическим вентилятором.
- Пол, потолок и стены помещения котельной необходимо отделать огнестойкими материалами. Оптимальный вариант — керамическая плитка. На полу следует сделать бетонную стяжку толщиной не менее 5 см. Эти меры в аварийной ситуации позволят избежать распространения пламени в другие помещения дома и в целом повышают безопасность использования котла на твердом топливе.
Также в целях обеспечения пожаробезопасности вокруг котла необходимо оставить как можно больше свободного пространства и не устанавливать его вплотную к стене.
Подробнее про котельную в частном доме читайте на нашем Дзен-канале.
Схемы обвязки котла
Владельцы частных домов, которые обустраивают систему отопления собственноручно, как правило, выбирают наиболее простую схему обвязки. Этот вариант предполагает присоединение котельного оборудования к отопительной системе с двух сторон — к подающему трубопроводу и к обратному — посредством пары труб.
Такая схема обвязки хороша тем, что является абсолютно автономной по отношению к электросети. Даже в случае перебоев с электроэнергией система будет функционировать исправно.
Главный и очень существенный недостаток — регулировка температуры теплоносителя на выходе из отопительного оборудования возможной не представляется, что может привести в итоге к таким неблагоприятным последствиям, как появление ржавчины на поверхности труб и котла.
Данный вариант подключения довольно популярен за счет того, что под силу даже неспециалисту. Вместе с тем существуют более сложные схемы обвязки, предполагающие возможность регулировки температуры теплоносителя, которая не должна опускаться ниже 60 °C, и, вместе с тем, закипание тоже крайне нежелательно. Соблюдение этого условия позволяет исключить следующие неблагоприятные явления:
- регулярно возникающая большая разница температур в теплообменнике, способствующая сокращению сроков службы оборудования и его безремонтной эксплуатации;
- образующийся конденсат на внутренней поверхности камеры сгорания.
Последнее особенно важно, поскольку конденсат — ничто иное как слабые растворы кислот низкой концентрации, способные разъесть стенки котла.
Базовая схема обвязки
Выбирая способ подключения к отопительной системе котла, работающего на твердом топливе, особое внимание следует уделить установке смесительного узла, а также группы безопасности. Последняя — первый элемент системы, встречающаяся на пути нагретого теплоносителя. В группу безопасности входят:
- манометр, осуществляющий контроль давления в системе;
- предохранительный клапан — сброс излишков теплоносителя и пара;
- воздухоотводчик, исключающий возникновение воздушных пробок;
Такое оборудование представлено в разделе « Сопутствующие товары » нашего интернет-магазина под названием «Группа безопасности». Его основное назначение — обеспечение безаварийного функционирования отопительной системы. Манометр, воздухоотводчик и клапан монтируются на едином коллекторе, выполненном из нержавеющей стали. Она позволяет снижать давление в системе в автоматическом режиме.
Советуем прочитать нашу статью Виды автоматики безопасности газовых котлов на нашем Дзен-канале.
Установка смесительного узла
По окончании установки группы безопасности можно приступать к монтажу смесительного узла — обратной перемычки, состыковывающей подающий контур отопительной системы с обраткой. В процессе работы системы жидкость, минуя отопительные приборы, отдает тепло и вновь возвращается в котел для подогрева.
При корректной работе данной схемы, когда температура теплоносителя опустится ниже 60 °C, перемычка откроется автоматически, в обратный контур попадет небольшой объем горячей воды и температура вернется к нужному значению.
Твердотопливные котлы «Куппер» относятся к универсальному отопительному оборудованию, способному функционировать в системах открытого и закрытого типов, где предусмотрена принудительная или естественная циркуляция теплоносителя. Такой котел может выступать как в роли самостоятельного источника теплоэнергии, так и в качестве дополнительного — в составе имеющейся отопительной схемы, в тандеме с другим котлом, работающим на газе, электричестве или жидком топливе.
Дополнительное преимущество покупки котла «Куппер» в компании «Теплодар» — термометр для контроля температуры входит в комплект с отопительным оборудованием.
Подключение твердотопливного котла с теплоаккумулятором
Если у котла отсутствует опция автоматической подачи топлива, за количеством последнего в топке придется следить самостоятельно и периодически загружать в пламя новую порцию. Чем активнее топится котел, тем интенсивнее работает отопительная система. Это не очень удобно, потому что для поддержания нужной температуры в помещении на вышеперечисленные манипуляции тратится немало времени.
Частично справиться с этим неудобством позволит буферный резервуар — своеобразный теплоаккумулятор, представляющий собой бак с водой, нагрев которого происходит от подающего контура отопительной системы. Список преимуществ его установки составляют:
- возможность снижения повышенной температуры теплоносителя на пике работы котла;
- отдача тепла охладившемуся теплоносителю при снижении температуры жидкости в системе.
Остывает такой теплоаккумулятор довольно долго. Выбирая буферный резервуар, исходите из того, что для дома площадью от 150 м 2 вам потребуется бак объемом не менее 1 м 3.
Дополнительный смесительный узел
Дополнительный смесительный узел монтируется на участке между буферным резервуаром и отопительными радиаторами. Этот элемент системы соединяет обратный и подающий контуры и позволяет избежать сильного температурного перепада, когда теплоноситель на пике работы котла начинает чуть ли не закипать.
К слову, для твердотопливных котлов «Куппер» с автоматической пеллетной горелкой дополнительный смесительный узел не нужен и при их установке можно смело ограничиться самой примитивной схемой обвязки.
В модели « Куппер ОВК 10 » автоматическая пеллетная горелка (АПГ) устанавливается на место зольной двери котла, а емкость, в которую загружаются пеллеты и встроенный пульт управления — на сам котел, что позволяет сэкономить место в помещении. Перед тем как запустить рабочий процесс, на пульте выставляют параметры работы отопительной системы. При помощи автоматического пульта можно управлять розжигом, процессом горения и сохранять сбалансированную температуру теплоносителя без участия дополнительных смесительных узлов, усложняющих монтаж. Еще одно преимущество этой модели — зола частично удаляется под действием встроенного вентилятора высокой мощности.
Такой котел подходит для установки в помещениях площадью до 100 м² и может использоваться в жилом доме, на даче, в гараже, других местах. Оборудование может быть легко включено в отопительные системы разных типов. Приятный бонус — наличие плиты с варочной поверхностью.
Схема подключения аварийного контура
Одна из очевидных и наиболее частых проблем, случающихся в отопительных системах с котлами на твердом топливе — перегрев теплоносителя. Крайне нежелательно допускать преобразование горячей воды в пар и своевременно охлаждать ее до нужных показателей.
Что делать, если котёл сильно нагревается — читайте на нашем Дзен-канале.
Существует три простых и эффективных метода охлаждения теплоносителя:
- В топке, помимо основного, монтируется дополнительный теплообменник. Первый будет работать на обогрев теплоносителя, второй — обеспечивать охлаждение жидкости. Входной патрубок стыкуется с водопроводом, а противоположный — с канализацией. Если необходимо срочно охладить теплоноситель, просто отверните вентиль на патрубке, и во второй теплообменник поступит холодная вода.
- В процессе обустройства системы один теплообменник монтируется внутри другого, что обеспечивает быстрое снижение температуры рабочей жидкости в случае необходимости.
- К патрубкам теплообменника подводится две трубы, первая стыкуется с водопроводом, а вторая — с канализацией. Следом монтируется клапан, обеспечивающий подачу холодной воды в систему. Излишек теплоносителя выводится в канализацию.
Все три метода являются одинаково действенными и позволяют достичь одинакового результата.
Дополнительные схемы подключения котла отопления на твёрдом топливе
Рекомендуем обратить внимание на такое важное обстоятельство, напрямую влияющее на выбор схемы обвязки твердотопливных котлов, как время от времени возникающие перебои в электросети.Это чревато резким закипанием теплоносителя со всеми вытекающими последствиями. Решить данную проблему можно установкой байпаса, который будет изолировать циркуляционный насос от отопительного контура.
Подробнее про байпасы читайте на нашем Дзен-канале.
Комбинированные котлы
В последнее время комбинированные котлы, обеспечивающие непрерывное нагревание теплоносителя независимо от внешних обстоятельств, завоевывают все большую популярность. Систему можно дополнить еще одним котлом, газовым или электрическим. Схему подключения электрического котла к твердотопливному проводят параллельным способом. В обвязку добавляется оборудование с врезкой в подающий и обратный контур. На стыке двух соединений необходимо устанавливать отсекающие вентили. В случае автоматизированной системы используют 3-хходовой клапан с термоголовкой.
В ассортименте нашего интернет-магазина представлены модели котлов, которые можно использовать в подобных схемах, например, « Куппер Практик 20 ». Это оборудование рассчитано на обогрев помещений площадью 130-200 м 2 и может работать как на угле, так и на дровах. Благодаря компактным размерам занимает немного места. Другой вариант, « Куппер Практик 8 », предназначается ля небольших помещений от 40 до 80 м 2. Благодаря наличию блока ТЭНа температура теплоносителя поддерживается в течение некоторого времени после того, как топливо прогорело.
Источник: https://www.teplodar.ru/help/articles/detail/skhema-podklyucheniya-tverdotoplivnogo-kotla/
Отопление частного дома твердотопливным котлом на дровах
Среди котлов на твердом топливе самой большой популярностью пользуются твердотопливные котлы на дровах.
Твердотопливные котлы на дровах
Котлы на дровах по принципу сжигания топлива делятся на три категории:
Твердотопливные котлы естественного, природного горения
| В твердотопливном котле с обычным природным процессом горения топлива горит сразу вся закладка дров . |
В традиционных котлах естественного горения происходит обычный, природный процесс сгорания топлива. Такие котлы имеют простое устройство, относительно не дорогие, менее требовательны к качеству топлива и не сложные в обслуживании.
Мощностью котла можно управлять, изменяя интенсивность горения топлива, но в ограниченном диапазоне 60-100%. Для этого, прикрывая заслонку, уменьшают подачу воздуха в котел При этом снижается не только мощность, но и КПД котла. Максимальный КПД котлов классического горения не превышает 80%.
Самый большой недостаток — малая продолжительность горения одной загрузки топлива, обычно не более 4-х часов.
Пиролизные газогенераторные твердотопливные котлы длительного горения на дровах
Работа пиролизных котлов основана на принципе газификации топлива.
Топка котла разделена на две части. В верхней камере котла (камере загрузки топлива) топливо тлеет. Под действием высокой температуры и недостатке воздуха для полного сгорания, из древесины выделяется горючий газ, который затем сжигается в нижней камере (камере сгорания).
Этот процесс повышает КПД котла до 85-90% и увеличивает продолжительность горения до 12 часов.
| В пиролизном котле первичное горение топлива происходит только в нижнем слое закладки дров . В зоне первичного горения топливо тлеет, выделяя горючие газы. Газы смешиваются с вторичным воздухом и через щель-форсунку попадают в основную камеру сгорания, где и сгорают. |
В камере сгорания при горении газа создается очень высокая температура. Поэтому, камеру сгорания футеруют жаростойким материалом. В пиролизных котлах топливо сгорает почти полностью — образуется мало золы и сажи. Для работы котла необходима принудительная подача воздуха в топку.
Пиролизные котлы достаточно сложные и дорогие устройства. Как правило, котлы оснащаются дымососом, электронными устройствами управления и контроля.
Котлы требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-25%. При естественной сушке в поленнице, колотые дрова приобретают указанную влажность только через два года хранения под навесом.
Для увеличения продолжительности горения пиролизных котлов необходимо топливо определенных размеров, например, толщина полена не должна быть меньше 10см.
Диапазон регулирования мощности котла 50-100% Работа котла нарушается при малой нагрузке, с мощностью менее 30-50%. Для отопления дома в межсезонье необходим другой источник тепла.
Пиролизные котлы торговых марок VERNER и ATMOS имеют хорошие отзывы домовладельцев.
Твердотопливные котлы с подачей в топку вторичного воздуха
(Псевдо пиролизные котлы)
В обычных котлах с природным процессом горения, в целях регулирования мощности сокращают подачу воздуха в топку. Недостаток воздуха для горения, как и в пиролизных котлах, вызывает появление в отходящих газах горючих газов, которые бесполезно улетают в трубу. Увеличивается расход топлива, а КПД котла уменьшается.
| В твердотопливном котле с подачей в топку вторичного воздуха происходит обычный природный процесс горения топлива — горит сразу вся закладка дров. Подача вторичного воздуха в верхнюю часть топки способствует сжиганию горючих газов, которые появляются при ограничении подачи воздуха в топку. Канал подачи вторичного воздуха в верхней дверце показан синей стрелкой. |
Для повышения экономичности обычных твердотопливных котлов, производители придумали в верхнюю часть топки дополнительно подавать вторичный воздух , и горючие газы сгорают в топке.
У таких котлов увеличивается КПД, но продолжительность горения загрузки топлива и другие параметры остаются как у традиционных котлов.
Однако, некоторые производители и продавцы называют такие котлы тоже пиролизными. Такой маркетинговый ход — дешевые пиролизные котлы, налетай покупай. Как говорят, не обманешь — не продашь.
В настоящих пиролизных котлах увеличение длительности горения обусловлено тем, что процесс горения происходит только в нижнем слое закладки дров. Для того, чтобы не горела вся закладка топлива, тяга в топке направлена вниз или в сторону от зоны горения. Дрова тлеют, а большая часть тепла выделяется в результате сгорания газов.
В традиционных котлах с подачей в топку вторичного воздуха , горение газа лишь незначительно увеличивает поступление тепла, и только в тот период, когда ограничивают мощность котла, прикрывая подачу воздуха. Основное количество выделяемого тепла обеспечивает естественный процесс горения дров. Тяга в топке котла направлена вверх , поэтому горит вся закладка топлива.
В продаже встречаются котлы (российские, китайские …) с бутафорской системой подачи вторичного воздуха в топку. При покупке котла вам покажут детали системы, расскажут как она работает, но на практике эффекта не будет, так как не выполнены другие условия сгорания газа.
Насторожитесь, если продавец утверждает, что в его «пиролизном» котле можно сжигать другое топливо, кроме дров, а дожиг газа в топке работает на дровах с высокой влажностью. Из влажного топлива выделяется много водяного пара, который снижает концентрацию и температуру отходящих газов и газы не горят.
В видеоролике пример недобросовестной рекламы псевдо пиролизного котла, как пиролизного .
Отопительный котел нижнего горизонтального горения
В твердотопливном котле с тягой, направленной горизонтально, происходит процесс естественного горения топлива в нижнем слое закладки дров
Как видно из приведенного рисунка, в котле с горизонтальным сгоранием топлива горение происходит вблизи колосника, образующиеся дымовые газы уходят в вертикальный кожухотрубный теплообменник, вынесенный за пределы закладочной камеры и далее в дымовую трубу.
Тепло, образующееся при сгорании топлива, воспринимается водоохлаждаемым колосником, стенками топки и кожухотрубным теплообменником. В дымовую трубу выбрасываются газы с невысокой температурой, необходимой для создания тяги.
В подобной конструкции котла вся закладка дров не прогревается, не продувается горячими дымовыми газами. Горит только нижний слой. Такая конструкция позволяет увеличить объем загрузочной камеры, и обеспечивает весьма длительную работу котла на одной загрузке — на дровах до 12 часов.
Котел работает непрерывно, без остановки. Просто докладываете топливо сверху и удаляете золу снизу на работающем котле без остановки процесса горения.
Котел оснащен заслонкой , расположенной между загрузочной камерой и дымоходом. Перед открытием загрузочной дверцы открывают растопочную заслонку. Тяга через открытую растопочную заслонку не допускает дымления котла в помещение через дверцу загрузочной камеры при закладке дров.
Обратите внимание на ручку внешнего механизма прочистки выше дверцы поддувала. Выдвижение ручки на себя приводит в действие каретку продольной очистки колосника. Очистка может быть проведена при работающем котле. В задвинутом состоянии каретка прячется в парковочной нише. Внешняя механическая очистка колосника позволяет удалять золу не останавливая котел.
Работа на сырых дровах — котел может работать на дровах влажностью до 50%
Удобная верхняя загрузка и легкое обслуживание — удобная верхняя загрузочная дверка позволяет до самого верха загрузить котел дровами одного размера. Простая шомпольная очистка теплообменника позволяет всегда поддерживать высокий КПД котла.
Резервный электронагреватель — котел имеет встроенный ТЭН, который можно использовать для увеличения максимальной мощности котла в наиболее холодное время года или использовать как резервный источник тепла при окончании топлива.
Высокая эффективность — водоохлаждаемый колосник и эффективный кожухотрубный теплообменник (такой же как на промышленных котлах) обеспечивает высокий КПД котла во всем диапазоне рабочих мощностей.
Отопительные твердотопливные котлы на дровах длительного горения в верхнем слое
| В твердотопливном котле длительного горения в верхнем слое горит только верхний слой закладки дров. |
Топливо в котле верхнего горения уложено толстым слоем в высокой топке и горит (тлеет) сверху вниз, как свеча. Время горения одной загрузки дров в минимальном режиме достигает 30 часов. Котел работает с высоким КПД до 90% во всем диапазоне регулирования мощности. Мощность котла регулируется в широком диапазоне от 10-100%.
В котлах отсутствуют сложные электронные системы управления и контроля. При работе на дровах не требуется подключение к электросети.
Котлы верхнего горения менее дорогие, чем пиролизные. Требуют обязательного использования дров влажностью не более 20-30%. Не допускают дозагрузки топлива, работают только циклом: загрузка топлива — розжиг — горение — затухание — чистка котла.
Хорошо себя зарекомендовали котлы верхнего горения торговых марок Liepsnele, Stropuva и Candle.
Теплоноситель заполняет пространство между внутренней и наружной стенками на всю высоту цилиндрического корпуса котла.
Воздух для горения подается непосредственно в зону горения через телескопическую трубку поз.18 и воздухораспределитель поз.11. Постоянно горит только верхний слой топлива поз.12 толщиной 10-20 см. По мере сгорания топлива воздухораспределитель опускается вниз, вслед за топливом.
Загрузка топлива производится через дверцу поз.10. Отходящие газы отводятся в дымоход через патрубок поз.7. Подача воздуха регулируется клапаном поз.3, который управляется регулятором мощности поз.1. В камере поз.6 поступающий для горения воздух предварительно подогревается отходящими газами.
В продаже имеются и более дорогие модели котлов с горением в верхнем слое. Например, котел одного из производителей оснащен встроенным теплообменником для подогрева воды в системе горячего водоснабжения.
Котел имеет электрический нагнетатель воздуха, который управляется электронной системой от термостата. В результате изменения количества воздуха, мощность котла в процессе горения меняется в зависимости от температуры теплоносителя.
Электронная система выводит на дисплей различные показатели для контроля режима работы котла. Котел имеет индикатор минимального количества топлива в топке и подает сигнал об этом хозяину. Конструкция котла предусматривает возможность дозагрузки топлива не останавливая процесс горения.
Производители оборудования выпускают универсальные комбинированные котлы , которые могут сжигать топливо в двух режимах — с подачей воздуха или снизу, или сверху. Стоимость таких котлов естественно выше.
Автоматические твердотопливные котлы
В продаже имеются автоматические твердотопливные котлы. Правильнее назвать их полуавтоматическими, поскольку котел все таки требует периодически определенных действий от человека, пускай и не каждый день.
С устройством и принципом работы автоматического твердотопливного котла можно познакомиться, если посмотреть этот видеоклип:
Топливом для автоматического котла могут быть гранулированный уголь фракции 5 — 25 мм. или древесные гранулы — пелеты, а также гранулы из других горючих материалов — торфа и отходов растительного и животного происхождения.
Необходимость использования только гранулированного топлива для сжигания в автоматических котлах, вызывает определенные сложности для хозяев дома. Стоимость такого топлива на рынке заметно выше, чем обычных колотых дров или угля.
В автоматических котлах производители часто предусматривают возможность замены горелки для гранулированного топлива, на другую горелку — для газа или жидкого топлива. Вместо горелки могут устанавливаться колосники. В этом варианте котел превращается в обычный котел на дровах.
Гранулированное топливо обычно продается в мешках. Топливо легко и без пыли загружается в бункер котла. Одной загрузки бункера хватает на 3 — 10 дней работы котла.
После розжига в начале отопительного сезона, горение в автоматическом котле происходит непрерывно . Автоматический котел может работать в двух режимах:
- Режим активного горения , при котором мощность котла может быть в диапазоне 10 — 100% от номинальной.
- Режим поддержки горения, когда мощность котла выбирается такой, чтобы обеспечить температуру теплоносителя в котловом контуре около 55 град.С. Автоматический контроллер переводит котел в режим поддержки, когда отсутствует отбор тепла из отопительного контура. Такой режим необходим для защиты котла от низкотемпературной коррозии (подробнее см. ниже), а также обеспечивает постоянную готовность котла к возобновлению активного горения.
В процессе работы котла необходимо:
- Следить за наполнением бункера и загружать топливо в бункер один раз каждые 3 — 7 дней.
- Удалять золу из съемного зольного ящика через каждые 2 — 4 дня.
- Один раз в неделю чистить внутренние поверхности котла от отложений специальным инструментом.
- Ежегодно, перед началом отопительного сезона, проводить чистку и проверять исправность дымохода котла.
Как выбрать мощность твердотопливного котла
Твердотопливный котел нужно выбрать так, чтобы его номинальная отопительная мощность соответствовала тепловым потерям отапливаемого объекта.
Выбор котла слишком большой номинальной мощности приводит к тому, что котел большую часть времени работает в режиме значительного ограничения мощности. А это, в свою очередь, приводит к снижению КПД (увеличению расхода топлива), повышенному образованию отложений (сажи, дегтя), ускоренной коррозии котла и дымохода. Увеличивается риск перегрева теплоносителя в котле. Стоимость котлов растет по мере увеличения мощности.
Поэтому не следует покупать котел, имеющий значительно большую мощность , чем тепловые потери дома.
Правда, при подборе котла с большим запасом по мощности увеличивается продолжительность горения одной закладки топлива — в топке больше дров. Но, выгодно реализовать это преимущество можно только в системе отопления с аккумулятором тепла.
Точный расчет тепловых потерь дома и мощности отопительного котла достаточно сложная задача, решение которой лучше поручить специалистам-проектировщикам. Менеджеры фирмы, которая продает котлы, скорее всего посоветуют Вам выбрать котел избыточной мощности — это им выгодно.
Ориентировочно мощность котла для отопления дома выбирают , руководствуясь общепринятыми величинами удельной мощности на 10м 2 отапливаемой площади по климатическим зонам:
- Для южных районов России: 0,7 — 0,9 кВт/10м 2.
- Для средней полосы — 1,2 — 1,5 кВт/10м 2.
- Для северных районов — 1,5 — 2 кВт/10м 2.
Например, для региона г. Москвы в доме с отапливаемой площадью 150 м2 следует установить котел мощностью 150м 2 х 1,2кВт/10м 2 = 18кВт.
Для дома, построенного с соблюдением современных требований к энергосбережению, для расчета применяют меньшие из указанных значений.
Рекомендуется увеличивать мощность котла примерно на 30% при работе котла с буферным баком — аккумулятором тепла. Запас мощности также необходим, если котел используется в системе горячего водоснабжения.
Следует также учитывать, что теплоёмкость незамерзающих жидкостей на 20% ниже чем у воды. При их использовании в качестве теплоносителя мощность котла может падать на 10 – 15% от номинальной.
Систему водянного отопления с естественной циркуляцией теплоносителя рекомендуется использовать в домах с отапливаемой площадью помещений не более 100м 2. В домах большей площади или в системах отопления с теплыми полами применяют принудительную циркуляцию теплоносителя с установкой циркуляционных насосов.
Защита твердотопливного котла от перегрева
В твердотопливном котле горящее топливо, да и сам котел обладают довольно большой массой. Поэтому процесс тепловыделения в котле имеет большую инерцию. Горение топлива и нагрев воды в котле на твердом топливе нельзя мгновенно остановить, прекратив подачу топлива, как это делается в газовом котле.
Твердотопливные котлы, больше чем другие, склонны к перегреву теплоносителя – вскипанию воды, если пропал отбор тепла, например, при внезапном прекращении циркуляции воды в системе отопления, или тепла в котле выделяется больше, чем расходуется.
Кипение воды в котле ведет к росту температуры и давления в системе отопления со всеми серьезными последствиями – разрушению оборудования системы отопления, травматизму людей, повреждению имущества.
Современные закрытые системы отопления с твердотопливным котлом особенно склонны к перегреву, так как содержат сравнительно маленький объем теплоносителя.
В системах отопления обычно используются полимерные трубы, коллекторные узлы управления и распределения, различные краны, клапаны и другая арматура. Большинство элементов системы отопления очень чувствительны к перегреву теплоносителя и скачкам давления, вызванных кипением воды в системе.
Твердотопливный котел в системе отопления должен иметь защиту от перегрева теплоносителя.
Для защиты твердотопливного котла от перегрева в закрытой системе отопления, не имеющей соединения с атмосферой, необходимо выполнить два действия:
- Перекрыть подачу воздуха для горения в топку котла, чтобы как можно быстрее снизить интенсивность горения топлива.
- Обеспечить охлаждение теплоносителя на выходе из котла и не допустить повышения температуры воды до кипения. Охлаждение должно происходить до тех пор, пока выделение тепла не снизится до уровня, при котором кипение воды станет невозможным.
Рассмотрим, как выполнить защиту котла от перегрева, на примере схемы отопления, которая приведена ниже.
Схема подключения твердотопливного котла к закрытой системе отопления
| Схема закрытой системы отопления с твердотопливным котлом.
1 — группа безопасности котла (предохранительный клапан, автоматический воздухоотводчик, манометр); 2 — бак с запасом воды для охлаждения теплоносителя при перегреве котла; 3 — поплавковый запорный клапан; 4 — термоклапан; 5 — группа подключения расширительного мембранного бака; 6 — узел циркуляции теплоносителя и защиты котла от низкотемпературной коррозии (с насосом и трехходовым клапаном); 7 — теплообменник защиты от перегрева. |
Защита котла от перегрева работает следующим образом. При повышении температуры теплоносителя выше 95 градусов, термостат на котле закрывает заслонку подачи воздуха в камеру сгорания котла.
Термоклапан поз.4 открывает подачу холодной воды из бака поз.2 в теплообменник поз.7. Холодная вода, протекающая через теплообменник охлаждает теплоноситель на выходе из котла, не допуская кипения.
Запас воды в баке поз.2 необходим на случай отсутствия воды в водопроводе, например, при отключении электроэнергии. Часто в системе водоснабжения дома устанавливают общий накопительный бак. Тогда воду для охлаждения котла берут из этого бака.
Теплообменник для защиты котла от перегрева и охлаждения теплоносителя, поз.7 и термоклапан, поз.4 производители котлов обычно встраивают в корпус котла. Это стало стандартным оснащением котлов, предназначенных для закрытых систем отопления.
В системах отопления с твердотопливным котлом (за исключением систем с буферным баком ) нельзя устанавливать на отопительных приборах (радиаторах) термостатические клапаны и другие автоматические приборы, сокращающие отбор тепла. Автоматика может уменьшать потребления тепла в период интенсивного горения топлива в котле, а это может вызвать срабатывание защиты от перегрева.
Схема отопления и установка твердотопливного котла
Эффективное, удобное и недорогое отопление в частном доме твердотопливным котлом постепенно приходит на смену традиционным газовым и электрическим аналогам. Помимо экономичности, этот способ обогрева строений пользуется спросом у владельцев недвижимости, которая не подключена к центральным коммуникациям. Устройства могут использоваться в качестве основного и резервного источника тепла. В небольших дачных домиках без этих приборов просто не обойтись, так как они не дадут их владельцам замерзнуть даже в самые суровые морозы. Есть возможность провести монтаж котлов отопления своими руками, не привлекая наемных рабочих, и без получения разрешения. Чтобы система отопления работала эффективно и надежно, нужно изучить разновидности отопительного оборудования, его особенности и ассортимент применяемого горючего.
Критерии выбора котла в частный дом
Единых рекомендаций в отношении характеристик системы отопления для частного дома не существует. Каждое строение, также как и приоритеты проживающих в нем людей, индивидуально. Однако есть ряд требований, соблюдать которые необходимо во всех случаях.
В отношении выбора котлов на твердом топливе действуют следующие критерии:
- Стоимость оборудования, комплектующих и монтажных работ. Не следует покупать дешевую установку, так как она отличается низкой производительностью и ненадежностью.
- Ассортимент твердого топлива на рынке. Приборы целесообразно выбирать под горючее, которое всегда в наличии и стоит недорого.
- Удобство эксплуатации оборудования. Простота проведения обслуживания, ремонта и топки.
- Экономичность котла. Стоимость производства единицы энергии.
- Возможность складирования и хранения выбранного горючего.
- Безопасность работы оборудования в плане риска возгорания, задымления и отключения при сбоях в работе.
Во главу угла рекомендуется ставить вопрос выбора топлива. Необходимо заранее просчитать, во сколько обойдется отопительный сезон и только после этого принимать окончательное решение. Кроме этого, нужно соизмерить свои физические возможности и состояние здоровья процессу эксплуатации нагревателя. Потребуется прилагать усилия для переноски тяжестей, спускаться с ними по лестнице, вставать по ночам для дозаправки печи. А это не всем по силам.
Виды котлов на твердом топливе
По уровню функциональности отопительные приборы подразделяются на такие типы:
- Одноконтурные. Используются только для нагрева помещений.
- Двухконтурные. Применяются одновременно для отопления и создания горячей воды для бытовых целей. Запас жидкости содержится в теплоаккумуляторе, обеспечивающим равномерную температуру воды в системе.
В зависимости от типа применяемого горючего котлы изготавливаются из стали или чугуна.
Традиционные, прямого горения
Изделия этого типа используются в отоплении помещений с тех пор, как человечество научилось получать металл. Они представляют собой камеру с окошками для загрузки топлива и поддувала. Материал укладывается на колосники, сквозь которые поступает воздух и падает зола.
Достоинства традиционных котлов:
- простота;
- надежность;
- доступная цена;
- возможность изготовления своими руками;
- варианты изготовления в разных модификациях.
Недостаток в том, что традиционные печи отличаются низкой производительностью. Дрова в них прогорают в течение нескольких часов, нужно регулярная заправка.
Пиролизные
Это сложные и дорогостоящие газогенераторные установки, в которых сгорание топлива происходит в несколько этапов. На первом происходит просушивание и нагревание древесины. Затем она воспламеняется, происходит выделение газа, а дрова превращаются в уголь. На заключительной фазе газ загорается, а уголь продолжает тлеть. Подача воздуха в закрытую камеру производится электрическим вентилятором.
Достоинства устройства:
- высокий КПД;
- управляемость горением;
- полная переработка горючего;
- отличная теплоотдача.
Минус конструкции только в ее стоимости. Несмотря на это, окупаемость наступает уже после первого отопительного сезона. Кроме того, электрокотел зависит от постоянной подачи тока. При его отсутствии вентилятор останавливается и горение прекращается.
Продолжительного горения
Особенностью такой дровяной печи является то, что поддувало расположено не снизу, а сверху. Благодаря такой конструкции горение происходит только на верхнем уровне. Огонь постепенно опускается вниз, по мере расхода древесины.
Преимущества изделий:
- продолжительное горение;
- отсутствие частых дозаправок;
- экономичность;
- простота конструкции;
- возможность загрузки большого объема топлива.
Минус устройства длительного горения только в его размерах. Чтобы обеспечить реализацию принципа действия, необходимо делать печи большой высоты и диаметра.
Пеллетные
Корпус прибора состоит из двух камер. В первой хранятся капсулы, а во второй происходит их сгорание. Топливо подается автоматически по мере расходования. В качестве горючего используются прессованные из отходов древесины пеллеты.
Достоинства конструкции:
- высокая теплоотдача;
- сильный производимый жар;
- длительная работа на одной заправке;
- недорогое топливо;
- наличие автоматики, обеспечивающей контроль и безопасность.
Минус изделий только в их цене. Такие устройства лучше выбирать тем, кто не хочет целыми днями работать кочегаром. Объема бункера хватает на 24-48 часов непрерывной работы.
Инструкция по установке
Решив сделать отопление в частном доме своими руками, котел на твердом топливе нужно правильно установить. Основным принципом работы агрегата является перепад высот между нижней и верхней частью водяного контура. Кроме этого необходима высокая труба для создания хорошей тяги. Если дом имеет ленточный фундамент, для размещения оборудования целесообразно использовать цокольный уровень. Если такой возможности нет, придется его ставить на первом этаже. Чтобы обеспечить хорошую циркуляцию теплоносителя, потребуется установить небольшой центробежный насос.
Перед тем как начать монтажные работы, необходимо подготовить помещение к установке котла.
Последовательность работы следующая:
- Вынести все горючие объекты.
- Сделать из бетона прочное основание для прибора.
- Закрыть деревянные изделия листами железа или асбестоцемента.
- Обустроить производительную вентиляцию. Необходимо предусмотреть вероятность отключения электричества и сделать приточно-вытяжную систему, работающую на естественной тяге.
Лучшим местом для размещения котла является боковая стена. От этого места удобно вести трубопровод и дымоход.
Монтаж теплогенератора и дымохода
Твердотопливный котел целесообразно устанавливать совместно с буферным баком для теплой воды. Эта емкость размещается между печью и обвязкой. Подключить ее к системе можно на этапе строительства или в процессе эксплуатации системы.
Назначение объекта:
- Защита системы от перегрева. Резервуар поглощает перегретую воду, перемешивая ее с относительно холодным содержимым. Благодаря этому исключается вероятность разрыва контура из-за образования пара.
- Аккумулирование энергии. Буфер собирает тепло и по мере охлаждения носителя в системе поставляет в нее горячую воду. При наличии двухпикового счетчика энергия накапливается в ночное время, когда ее стоимость в 2 раза ниже.
- Коммутация. Устройство связывает в единую цепь все подключенные агрегаты, работающие на газу, электричестве и твердом топливе. Происходит распределение энергии, сглаживание перепадов давления и температуры.
Для работы потребуются такие инструменты и материалы:
- рулетка, уровень, угольник;
- перфоратор, шуруповерт, болгарка;
- молоток;
- паяльник для пластика;
- полипропиленовые трубы и фитинги;
- маркер;
- защитные очки и перчатки.
Монтаж системы отопления проводится в такой последовательности:
- Нанесение разметки в соответствии с составленной схемой.
- Укрепление основания для котла.
- Крепление хомутов для труб и упоров для радиаторов.
- Установка печи, ее выравнивание и фиксация.
- Протягивание пластиковых труб, установка кранов и фитингов.
- Проверка герметичности контура.
- Обустройство дымохода.
- Проведение контрольной топки.
Отдельным вопросом является сборка вытяжной системы. Она изготавливается из стальных труб или сэндвич секций. В зависимости от архитектуры здания делается выбор в пользу внешней или внутренней прокладки дымохода. Внутренний вариант позволяет использовать тепло от дымохода для нагревания помещений и водяного контура. Внешний хорош тем, что не нужно делать отверстия в перекрытиях и заниматься гидроизоляционными работами.
Схема подключения котла
Схема подключения твердотопливного котла выбирается исходя из его мощности, этажности и площади здания. Приоритет отдается однотрубной или двухтрубной конструкции
Подключение ТТ котла может быть произведено одним из следующих способов:
- прямая с замкнутым контуром (ленинградка);
- с трехходовым клапаном;
- с теплым полом и батареями;
- с нагревательным баком и аккумулирующим резервуаром.
При установке системы отопления следует каждый радиатор, если это не предусмотрено его конструкцией изначально, дополнить краном Маевского для стравливания воздуха. Кроме этого нужно учитывать, что при нагревании вода расширяется. Чтобы предотвратить образование повышенного давления в системе, ее нужно оборудовать герметичным расширительным баком.
Источник: https://StrojDvor.ru/otoplenie/sxema-otopleniya-i-ustanovka-tverdotoplivnogo-kotla/
Похожие статьи