Обвязка котла отопления
Обвязка котла отопления
Системы отопления с водой в качестве теплоносителя делятся на: Открытые и закрытые; С принудительной циркуляцией и гравитационные. Что означает такое деление?
ОТКРЫТАЯ И ЗАКРЫТАЯ В верхней точке открытого контура монтируется открытый расширительный бак. Открытый расширительный бачок.
Он совмещает три функции: Позволяет долить воду, компенсировав ее утечку и испарение; Вмещает избыток воды при ее расширении, сопутствующем нагреву; Служит для отвода воздушных пробок. Для работы воздухоотвода через открытый бачок розлив должен быть проложен с постоянным уклоном от бака к теплообменнику котла. Закрытая система не сообщается с атмосферой и работает с избыточным давлением.
Ее основная проблема — в том, что при нагреве теплоноситель увеличивается в объеме и вполне может разорвать трубы и отопительные приборы. Разрыв полипропиленовой трубы на отоплении. ГРАВИТАЦИОННАЯ И ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ Работу отопительной системы с принудительной циркуляцией обеспечивает циркуляционный насос — маломощный прибор с винтовой или центробежной крыльчаткой, сидящей на валу электромотора.
Он обеспечивает достаточно высокую скорость потока в трубах и, соответственно, быстрый и равномерный нагрев отопительных приборов. Циркуляционный насос. Ахиллесова пята принудительной циркуляции — энергозависимость насоса. В условиях кратковременных отключений ситуацию может спасти источник бесперебойного питания, но при длительном отсутствии электричества отопление перестанет выполнять свои функции. Этого недостатка лишена система с естественной циркуляцией, которую обеспечивает разница в плотности холодной и горячей воды. Принцип ее работы предельно прост: Нагретая в теплообменнике отопительного котла (как правило, твердотопливного) вода вытесняется через разгонный коллектор в верхнюю часть контура более холодными массами теплоносителя;
Оттуда она самотеком движется по контуру, постепенно отдавая тепло через радиаторы; Остывшая вода возвращается в теплообменник, и после ее нагрева цикл повторяется. Принцип работы гравитационной системы. Знакомство с теорией завершено. Перейдем к практике. ГРАВИТАЦИОННАЯ ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА Открытая гравитационная система отопления. ЭЛЕМЕНТЫ В гравитационной открытой системе обвязка пеллетного котла отопления или другого твердотопливного источника тепла включает: Разгонный коллектор. В сущности, это всего лишь короткий вертикальный участок розлива сразу после котла; Открытый расширительный бак.
Как правило, его объем берется примерно равным 10% объема теплоносителя в контуре. Вместимость контура проще всего выяснить, заполнив систему отопления водой и слив ее в ведро известного объема или любую другую мерную тару. Кроме того, на входе и на выходе из котла ставятся отсекающие краны. Они позволяют отключить теплообменник для ремонта или обслуживания, не сбрасывая весь объем теплоносителя. Такие краны ставятся в любой системе, независимо от ее типа и источника тепла. Отсекающие краны на входе и выходе электрокотла.
СХЕМА Она предельно проста: расширительный бачок монтируется в верхней точке розлива после разгонного коллектора. Опционально он снабжается краном для заполнения контура водой. В нижней точке системы устанавливается кран для полного слива теплоносителя: он будет полезен, если в холода дом остается без отопления.
Котел устанавливается в нижней точке контура (обычно в подвале или приямке). Перепад высоты между его теплообменником и радиаторами, собственно, и обеспечивает стабильную циркуляцию: благодаря этому перепаду остывшая вода продолжает движение самотеком. Гидравлический напор в системе равен высоте Н. ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ Открытая система с насосом. ЭЛЕМЕНТЫ Разгонный коллектор в этом случае по понятным причинам не нужен. Его функции выполняет циркуляционный насос. При выборе насоса стоит обратить внимание на его производительность. Она подбирается в зависимости от тепловой нагрузки на контур (читай — от мощности котла) по следующей таблице: Тепловая нагрузка, КВт Производительность, м3/час при скорости потока 0,6 м/с 6 0,25 8 0,35 16 0,7 24 1 40 1,6 Параметры некоторых циркуляционных насосов.
На создаваемый насосом напор при его выборе можно не обращать внимания, его минимальных значений вполне достаточно для частного дома любых разумных размеров. Для справки: систему отопления многоквартирного дома заставляет циркулировать напор всего в 2 метра (что соответствует избыточному давлению в 0,2 кгс/см2).
СХЕМА Циркуляционный насос устанавливается, как правило, перед котлом по ходу движения теплоносителя: на этом участке контура температура теплоносителя минимальна. Незначительное изменение конфигурации контура позволит работать ему как с принудительной, так и с естественной циркуляцией: Насос врезается не в разрыв розлива, а параллельно его участку; Между врезками ставится шаровый кран или обратный клапан с минимальным гидравлическим сопротивлением (как правило, шариковый). Врезка насоса в розлив гравитационной системы.
При работе насоса байпас между врезками перекрыт. При прекращении подачи питания кран или обратный клапан открываются, и отопительная система продолжает работу в качестве гравитационной.
ЗАКРЫТАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТЫ Обвязка котельной в частном доме с закрытой системой отопления включает: Мембранный расширительный бак. Он представляет собой емкость, разделенную резиновой мембраной на отсеки для воздуха и для теплоносителя. В отличие от жидкостей, воздух прекрасно сжимается и компенсирует увеличение объема воды или антифриза; Устройство мембранного бачка. Объем бака и в этом случае берется равным примерно 10% от объема теплоносителя. Тот, в свою очередь, в сбалансированной системе примерно равен 15 литрам на киловатт мощности котла . Предохранительный клапан. Клапан сбрасывает теплоноситель при достижении верхней границы допустимого давления;
Предохранительный клапан с дренажной трубкой. Постоянное срабатывание предохранительного клапана говорит о недостаточном объеме расширительного бачка. Автоматический воздухоотводчик. Он помогает избавиться от препятствующих циркуляции воздушных пробок; Устройство автоматического воздушника. Манометр для визуального контроля давления. Три в одном: группа безопасности котла. В случае контура с принудительной циркуляцией схема обвязки котла предсказуемо включает циркуляционный насос.
СХЕМА И группа безопасности (воздухоотводчик, манометр и клапан), и расширительный бачок в теории могут монтироваться в любой точке закрытого контура. На практике при монтаже системы отопления своими руками бачок обычно ставят перед котлом, на расстоянии не менее 8 диаметров розлива после насоса или не менее двух диаметров розлива перед насосом.
Почему именно так? Минимальная температура теплоносителя увеличивает срок службы мембраны бачка; Отсутствие турбулентностей от крыльчатки насоса тоже благотворно сказывается на ресурсе мембраны. Группа безопасности чаще всего ставится на выходе котла. Расположение элементов обвязки.
ОПЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Какие еще элементы может включать обвязка напольного или настенного котла?
ТЕПЛОАККУМУЛЯТОР Так называется металлический или полимерный бак с теплоизолированными стенками. Как и следует из названия, он служит для накопления тепловой энергии. Это полезно в двух случаях: При использовании твердотопливного котла. Накопление тепла позволяет увеличить промежуток времени между растопками и эксплуатировать котел на номинальной мощности (и, соответственно, с максимальным КПД); При обогреве дома электрокотлом и наличии двухтарифного счетчика. Ночью, когда цена киловатт-часа электроэнергии минимальна, котел греет воду в баке теплоаккумулятора, а днем накопленное тепло расходуется для обогрева жилья. Теплоаккумулятор в домашней котельной. Использование теплоаккумулятора подразумевает наличие двух контуров, по крайней мере, один из которых работает с принудительной циркуляцией. Первое кольцо соединяет теплообменник котла и бак, второе — теплоаккумулятор и отопительные приборы.
Схема подключения теплоаккумулятора к котлу и отопительному контуру с рециркуляцией.
ГИДРОСТРЕЛКА Гидрострелка с патрубками для подключения нескольких контуров. В сущности, это просто толстая труба с несколькими входными и выходными патрубками. Функция гидрострелки — синхронизация работы нескольких контуров с разной температурой теплоносителя (например, радиаторов и теплого пола). Температура воды в трубах теплого пола — не больше 40 градусов. Каждый из контуров комплектуется собственным насосом и (в случае низкотемпературного контура) трехпроходным клапаном, обеспечивающим рециркуляцию теплоносителя. В ряде случаев функцию гидрострелки выполняет теплоаккумулятор. Как это возможно? Внутри бака медленно циркулирующая вода разделяется по температуре: наиболее горячий (и наименее плотный) теплоноситель собирается в верхней части бака, наиболее холодный — в нижней. Отбирая воду из патрубков, расположенных на разной высоте, можно получить любую температуру в диапазоне от температуры подачи котла до комнатной. На фото — подключение теплоаккумулятора к разнотемпературным системам ГВС и теплого пола.
КОЛЛЕКТОР Отопительный коллектор. Одна из проблем последовательного подключения отопительных приборов — разброс между ними по температуре. Радиаторы на подаче всегда горячее батарей на обратке, что приводит к неравномерному прогреву комнат в доме. Коллектор позволяет подключить несколько конвекторов, радиаторов или контуров теплого пола параллельно. Каждый отвод коллектора комплектуется собственным краном или дросселем, допускающими независимое отключение и регулировку приборов. Коллекторная разводка отопления.
БОЙЛЕР КОСВЕННОГО НАГРЕВА Обычно для нагрева ГВС практикуется использование двухконтурного котла с проточным теплообменником. Однако у этого решения есть пара неприятных недостатков: Одновременная работа отопления и проточного водонагревателя требует большого запаса по мощности. Если у вас стоит электрокотел, а на дом выделена мощность в 10 КВт — вам волей-неволей придется выбирать между теплыми комнатами и горячим душем; Большая часть проточных нагревателей не допускает точной регулировки температуры воды на выходе. Попытка принять душ или помыть посуду превращается в непрерывное сражение с кранами.
Бойлер косвенного нагрева — типичный накопительный водонагреватель, лишенных обеих проблем. Он подключается к отопительному контуру и отбирает часть тепла у теплоносителя. Бойлер косвенного нагрева. Летом циркуляция идет по малому кругу — между котлом и бойлером. Подключение бойлера к котлу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Разумеется, в небольшой по объему статье мы рассмотрели далеко не все возможные схемы подключения котлов и их обвязки.
Системы отопления с водой в качестве теплоносителя делятся на: Открытые и закрытые; С принудительной циркуляцией и гравитационные. Что означает такое деление?
ОТКРЫТАЯ И ЗАКРЫТАЯ В верхней точке открытого контура монтируется открытый расширительный бак. Открытый расширительный бачок.
Он совмещает три функции: Позволяет долить воду, компенсировав ее утечку и испарение; Вмещает избыток воды при ее расширении, сопутствующем нагреву; Служит для отвода воздушных пробок. Для работы воздухоотвода через открытый бачок розлив должен быть проложен с постоянным уклоном от бака к теплообменнику котла. Закрытая система не сообщается с атмосферой и работает с избыточным давлением.
Ее основная проблема — в том, что при нагреве теплоноситель увеличивается в объеме и вполне может разорвать трубы и отопительные приборы. Разрыв полипропиленовой трубы на отоплении. ГРАВИТАЦИОННАЯ И ПРИНУДИТЕЛЬНАЯ Работу отопительной системы с принудительной циркуляцией обеспечивает циркуляционный насос — маломощный прибор с винтовой или центробежной крыльчаткой, сидящей на валу электромотора.
Он обеспечивает достаточно высокую скорость потока в трубах и, соответственно, быстрый и равномерный нагрев отопительных приборов. Циркуляционный насос. Ахиллесова пята принудительной циркуляции — энергозависимость насоса. В условиях кратковременных отключений ситуацию может спасти источник бесперебойного питания, но при длительном отсутствии электричества отопление перестанет выполнять свои функции. Этого недостатка лишена система с естественной циркуляцией, которую обеспечивает разница в плотности холодной и горячей воды. Принцип ее работы предельно прост: Нагретая в теплообменнике отопительного котла (как правило, твердотопливного) вода вытесняется через разгонный коллектор в верхнюю часть контура более холодными массами теплоносителя;
Оттуда она самотеком движется по контуру, постепенно отдавая тепло через радиаторы; Остывшая вода возвращается в теплообменник, и после ее нагрева цикл повторяется. Принцип работы гравитационной системы. Знакомство с теорией завершено. Перейдем к практике. ГРАВИТАЦИОННАЯ ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА Открытая гравитационная система отопления. ЭЛЕМЕНТЫ В гравитационной открытой системе обвязка пеллетного котла отопления или другого твердотопливного источника тепла включает: Разгонный коллектор. В сущности, это всего лишь короткий вертикальный участок розлива сразу после котла; Открытый расширительный бак.
Как правило, его объем берется примерно равным 10% объема теплоносителя в контуре. Вместимость контура проще всего выяснить, заполнив систему отопления водой и слив ее в ведро известного объема или любую другую мерную тару. Кроме того, на входе и на выходе из котла ставятся отсекающие краны. Они позволяют отключить теплообменник для ремонта или обслуживания, не сбрасывая весь объем теплоносителя. Такие краны ставятся в любой системе, независимо от ее типа и источника тепла. Отсекающие краны на входе и выходе электрокотла.
СХЕМА Она предельно проста: расширительный бачок монтируется в верхней точке розлива после разгонного коллектора. Опционально он снабжается краном для заполнения контура водой. В нижней точке системы устанавливается кран для полного слива теплоносителя: он будет полезен, если в холода дом остается без отопления.
Котел устанавливается в нижней точке контура (обычно в подвале или приямке). Перепад высоты между его теплообменником и радиаторами, собственно, и обеспечивает стабильную циркуляцию: благодаря этому перепаду остывшая вода продолжает движение самотеком. Гидравлический напор в системе равен высоте Н. ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА С ПРИНУДИТЕЛЬНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ Открытая система с насосом. ЭЛЕМЕНТЫ Разгонный коллектор в этом случае по понятным причинам не нужен. Его функции выполняет циркуляционный насос. При выборе насоса стоит обратить внимание на его производительность. Она подбирается в зависимости от тепловой нагрузки на контур (читай — от мощности котла) по следующей таблице: Тепловая нагрузка, КВт Производительность, м3/час при скорости потока 0,6 м/с 6 0,25 8 0,35 16 0,7 24 1 40 1,6 Параметры некоторых циркуляционных насосов.
На создаваемый насосом напор при его выборе можно не обращать внимания, его минимальных значений вполне достаточно для частного дома любых разумных размеров. Для справки: систему отопления многоквартирного дома заставляет циркулировать напор всего в 2 метра (что соответствует избыточному давлению в 0,2 кгс/см2).
СХЕМА Циркуляционный насос устанавливается, как правило, перед котлом по ходу движения теплоносителя: на этом участке контура температура теплоносителя минимальна. Незначительное изменение конфигурации контура позволит работать ему как с принудительной, так и с естественной циркуляцией: Насос врезается не в разрыв розлива, а параллельно его участку; Между врезками ставится шаровый кран или обратный клапан с минимальным гидравлическим сопротивлением (как правило, шариковый). Врезка насоса в розлив гравитационной системы.
При работе насоса байпас между врезками перекрыт. При прекращении подачи питания кран или обратный клапан открываются, и отопительная система продолжает работу в качестве гравитационной.
ЗАКРЫТАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТЫ Обвязка котельной в частном доме с закрытой системой отопления включает: Мембранный расширительный бак. Он представляет собой емкость, разделенную резиновой мембраной на отсеки для воздуха и для теплоносителя. В отличие от жидкостей, воздух прекрасно сжимается и компенсирует увеличение объема воды или антифриза; Устройство мембранного бачка. Объем бака и в этом случае берется равным примерно 10% от объема теплоносителя. Тот, в свою очередь, в сбалансированной системе примерно равен 15 литрам на киловатт мощности котла . Предохранительный клапан. Клапан сбрасывает теплоноситель при достижении верхней границы допустимого давления;
Предохранительный клапан с дренажной трубкой. Постоянное срабатывание предохранительного клапана говорит о недостаточном объеме расширительного бачка. Автоматический воздухоотводчик. Он помогает избавиться от препятствующих циркуляции воздушных пробок; Устройство автоматического воздушника. Манометр для визуального контроля давления. Три в одном: группа безопасности котла. В случае контура с принудительной циркуляцией схема обвязки котла предсказуемо включает циркуляционный насос.
СХЕМА И группа безопасности (воздухоотводчик, манометр и клапан), и расширительный бачок в теории могут монтироваться в любой точке закрытого контура. На практике при монтаже системы отопления своими руками бачок обычно ставят перед котлом, на расстоянии не менее 8 диаметров розлива после насоса или не менее двух диаметров розлива перед насосом.
Почему именно так? Минимальная температура теплоносителя увеличивает срок службы мембраны бачка; Отсутствие турбулентностей от крыльчатки насоса тоже благотворно сказывается на ресурсе мембраны. Группа безопасности чаще всего ставится на выходе котла. Расположение элементов обвязки.
ОПЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Какие еще элементы может включать обвязка напольного или настенного котла?
ТЕПЛОАККУМУЛЯТОР Так называется металлический или полимерный бак с теплоизолированными стенками. Как и следует из названия, он служит для накопления тепловой энергии. Это полезно в двух случаях: При использовании твердотопливного котла. Накопление тепла позволяет увеличить промежуток времени между растопками и эксплуатировать котел на номинальной мощности (и, соответственно, с максимальным КПД); При обогреве дома электрокотлом и наличии двухтарифного счетчика. Ночью, когда цена киловатт-часа электроэнергии минимальна, котел греет воду в баке теплоаккумулятора, а днем накопленное тепло расходуется для обогрева жилья. Теплоаккумулятор в домашней котельной. Использование теплоаккумулятора подразумевает наличие двух контуров, по крайней мере, один из которых работает с принудительной циркуляцией. Первое кольцо соединяет теплообменник котла и бак, второе — теплоаккумулятор и отопительные приборы.
Схема подключения теплоаккумулятора к котлу и отопительному контуру с рециркуляцией.
ГИДРОСТРЕЛКА Гидрострелка с патрубками для подключения нескольких контуров. В сущности, это просто толстая труба с несколькими входными и выходными патрубками. Функция гидрострелки — синхронизация работы нескольких контуров с разной температурой теплоносителя (например, радиаторов и теплого пола). Температура воды в трубах теплого пола — не больше 40 градусов. Каждый из контуров комплектуется собственным насосом и (в случае низкотемпературного контура) трехпроходным клапаном, обеспечивающим рециркуляцию теплоносителя. В ряде случаев функцию гидрострелки выполняет теплоаккумулятор. Как это возможно? Внутри бака медленно циркулирующая вода разделяется по температуре: наиболее горячий (и наименее плотный) теплоноситель собирается в верхней части бака, наиболее холодный — в нижней. Отбирая воду из патрубков, расположенных на разной высоте, можно получить любую температуру в диапазоне от температуры подачи котла до комнатной. На фото — подключение теплоаккумулятора к разнотемпературным системам ГВС и теплого пола.
КОЛЛЕКТОР Отопительный коллектор. Одна из проблем последовательного подключения отопительных приборов — разброс между ними по температуре. Радиаторы на подаче всегда горячее батарей на обратке, что приводит к неравномерному прогреву комнат в доме. Коллектор позволяет подключить несколько конвекторов, радиаторов или контуров теплого пола параллельно. Каждый отвод коллектора комплектуется собственным краном или дросселем, допускающими независимое отключение и регулировку приборов. Коллекторная разводка отопления.
БОЙЛЕР КОСВЕННОГО НАГРЕВА Обычно для нагрева ГВС практикуется использование двухконтурного котла с проточным теплообменником. Однако у этого решения есть пара неприятных недостатков: Одновременная работа отопления и проточного водонагревателя требует большого запаса по мощности. Если у вас стоит электрокотел, а на дом выделена мощность в 10 КВт — вам волей-неволей придется выбирать между теплыми комнатами и горячим душем; Большая часть проточных нагревателей не допускает точной регулировки температуры воды на выходе. Попытка принять душ или помыть посуду превращается в непрерывное сражение с кранами.
Бойлер косвенного нагрева — типичный накопительный водонагреватель, лишенных обеих проблем. Он подключается к отопительному контуру и отбирает часть тепла у теплоносителя. Бойлер косвенного нагрева. Летом циркуляция идет по малому кругу — между котлом и бойлером. Подключение бойлера к котлу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Разумеется, в небольшой по объему статье мы рассмотрели далеко не все возможные схемы подключения котлов и их обвязки.