В России с ее достаточно суровым климатом всегда стоит проблема отопления частного сектора, производственных и социально-бытовых помещений, дач, коттеджей и хозяйственных построек: коровников, птицефабрик, свиноферм и даже теплиц. Самым удобным и перспективным является газовое отопление: современный интерьер, чистота при эксплуатации, нет пыли и грязи. Но есть такие отдаленные села и поселения, которые невозможно газифицировать, да и подвести газ, оформить необходимые документы по силам не всем. Здесь и находят применение котлы на твердом топливе. Это наиболее конкурентный вид, тем более нет необходимости официально оформлять установку агрегата.
Котел — это главный механизм отопления. Для эффективного его применения нужна качественная и правильно настроенная схема подключения твердотопливного котла к системе отопления. Работа теплогенератора на твердом топливе очень отличается от работы агрегатов на жидком, газообразном топливе, а тем более — электрогенератора. Поэтому подключение агрегата на твердом топливе имеет свои нюансы.
Требования к подключению и установке котла
Содержание статьи
Прежде чем рассматривать этот вопрос, выясним, какие виды источников тепловой энергии работают на твердом топливе.
Классические твердотопливные котлы
Они бывают только напольного типа, одно- или двух контурными. Теплогенератор с одним контуром работает только для отопления помещения. Двухконтурный — еще снабжает дом горячей водой. Чаще всего производятся из стали или чугуна. Чугунные дольше держат тепло, но очень тяжелые, требуют усиленного фундамента. Стальные — дешевле, проще в эксплуатации, но чаще всего на стальных теплообменниках появляется накипь. В качестве теплоносителя чаще всего используется вода, иногда антифриз.
Топливом в этих агрегатах служат:
- дрова;
- уголь;
- опилки, щепки;
- брикеты, прессованные из угля;
- торфяные брикеты;
- пеллеты — прессованные гранулы из отходов деревообрабатывающих производств: стружек, опилок, щепок.
Преимущества этих агрегатов:
- независимость от электричества;
- простота и легкость в работе;
- приемлемая стоимость.
Отрицательные качества:
- быстрое сгорание топлива, и, как следствие, необходимо постоянно подкладывать его в агрегат;
- низкий КПД (коэффициент полезного действия) — сгорает много топлива;
- очень часто нужно чистить агрегат;
- процесс горения необходимо постоянно контролировать.
Пиролизные котлы на твердом топливе
Современный усовершенствованный агрегат, который состоит из двух камер: в первичной камере дрова горят очень медленно, почти тлеют, при этом выделяя горючие газы, которые сгорают во второй камере.
Отличительные достоинства:
- большая экономия топлива: при малой загрузке выделяется больше тепла;
- высокий КПД теплогенератора, до 80 % — дрова сгорают почти полностью;
- контроль топлива — 1-2 раза в сутки;
- автоматика и соответствующее оборудование контролируют работу агрегата.
Недостатки:
- зависимость от электроэнергии — вся аппаратура работает от электросети;
- высокая цена — зависит от мощности, чем больше отапливаемая площадь, тем дороже теплогенератор;
- большие габариты агрегата требуют большую котельную.
Пеллетные обогреватели
Эти агрегаты состоят из котла, форсунки, бункера с пеллетами и шнеком, который подает топливо в теплогенератор.
Преимущества:
- конденсата в источнике тепла не бывает, так как топливо при помощи шнека постоянно подается в агрегат и сгорает почти полностью;
- агрегат может работать до 8 часов без присутствия человека;
- пожаро- и взрывобезопасен: горелка тухнет сразу, как только топливо перестает поступать в агрегат;
- пеллеты стоят сравнительно дешево;
- высокий КПД котла, до 85 %;
- отходы горения прекрасно применяются в виде удобрения для приусадебного участка.
Цена теплогенератора — вот с чем сталкивается потребитель: она достаточно высока.
Но со временем понесенные расходы оправдают эти затраты.
Такого же типа агрегаты работают на угольных пеллетах, но у них другой тип форсунки — ретортный.
Для того чтобы вся схема отопления в частном доме хорошо работала, необходимо правильно установить и подключить твердотопливный котел. Официального разрешения не требуется, документацию оформлять тоже не нужно, но при установке необходимо соблюдать СНиП 42-01-2002 (Строительные нормы и Правила), утвержденные Госгортехнадзором России.
Рассмотрим основные моменты установки теплогенератора:
- отопительный агрегат и первоначальный запас топлива размещают в специальном помещении — котельной, площадь которой должна быть не менее 7 кв. м;
- стену около источника тепла необходимо заизолировать несгораемым покрытием толщиной 8 мм;
- расстояние от поверхности агрегата до потолка должно быть не менее 120 см;
- под основание теплогенератора обязательно залить фундамент, выступающий за контуры агрегата минимум на 25 см, толщиной 7-10 см;
- источник тепла расположить на расстоянии не менее 0,5 м от стены;
- полы по возможности забетонировать и положить плитку;
- в котельной для проветривания помещения обязательно проектируют оконный проем;
- определиться с размерами и видом дымохода;
- оборудовать приточную вентиляцию.
Требуется:
- для предотвращения образования конденсата необходимо следить, чтобы разность температур теплоносителя на входе в котел и на выходе из него колебалась в пределах 20 градусов;
- установить датчики для измерения давления в системе;
- перед началом работы отопления проверить на герметичность все точки соединения труб;
- в одноэтажных домах с небольшой площадью лучше применять схему с естественной циркуляцией.
Специальные требования установки и подключения агрегата нагревания изложены в соответствующих документах приобретенного топливного агрегата.
Цены на модельный ряд твердотопливных котлов
Виды схем подключения
Схема подключения твердотопливного котла должна учитывать свойства горения дров, угля и другого топлива.
Остановимся подробнее:
- Инерционность. Сухие дрова очень быстро разгораются и сразу их не потушить. Вода закипает, превращаясь в пар, резко повышается давление в системе, что может привести к аварийной ситуации.
- Конденсат. Он образуется на стенках камеры сгорания в том случае, если в котел возвращается теплоноситель с температурой ниже 50 градусов.
Самая простая схема состоит из котла, расширительного бачка, который чаще всего располагают на самой высокой точке отопления на чердаке или под потолком одноэтажного дома, соединительного трубопровода и батарей. Задача состоит в правильной разводке, расчете уклона и диаметров труб, чтобы нагретый теплоноситель равномерно распределил тепло по разным помещениям дома.
Существует два типа систем отопления:
- открытая система отопления;
- закрытая система отопления.
Открытая система
В этом случае теплоноситель, а это вода, соприкасается с атмосферой через расширительную емкость, которая устанавливается в высшей точке системы. Расширитель бывает и прямоугольный, и круглый. Форма не важна, нужен объем. При нагревании объем воды увеличивается, при остывании — уменьшается, поэтому при расчете размеров бачка нужно учесть эти перепады объема воды.
С системой бачок соединяется трубопроводом (стояком), который подсоединен к источнику отопления. В верхнюю точку емкости врезается труба для сброса излишка воды на улицу или в канализацию.
При такой системе вода течет по трубам естественным образом: нагреваясь, поднимается вверх, а потом под уклоном по трубопроводу и радиаторам возвращается в теплогенератор. Давления в трубах нет, поэтому никаких датчиков и приборов не нужно.
Преимущества этой системы:
- простое обслуживание;
- не зависит от наличия электроэнергии;
- надежная и дешевая при эксплуатации.
Недостатки:
- утепление расширительного бачка, чтобы не замерз теплоноситель;
- следить за уровнем воды в бачке: при критической температуре она будет выкипать;
- возникновение воздушных пробок;
- медленный нагрев системы;
- нужно следить за расходом топлива в источнике тепла;
- антифриз использовать нельзя;
- низкий КПД.
Закрытая система
Эта система не соприкасается с воздухом, полностью герметична. Теплоноситель по трубам переносится под действием насоса, а расширительная емкость мембранного типа устанавливается в любом удобном месте на возвратном трубопроводе перед агрегатом нагревания. Герметичная изолированная система, теплоноситель не испаряется.
Положительные качества:
- схему довольно-таки просто смонтировать;
- испарения нет, поэтому нет необходимости контролировать уровень теплоносителя;
- можно применять антифриз, а, значит, отсутствует риск замерзания теплоносителя;
- система экономична и современна;
- большой срок использования;
- неограниченное количество источников и потребителей тепла — в зависимости от запросов домовладельца.
Недостатки:
- без электроэнергии система работать не будет;
- необходим контроль герметичности стыков, чтобы предотвратить возникновение воздушных пробок в системе;
- требуется дополнительное оборудование для полноценной и эффективной работы: приборов для сброса давления и спуска воздуха из труб.
Чтобы объективно решить все эти проблемы, рассмотрим виды подключения.
Стандартная (базовая)
Схема подключения твердотопливного котла состоит из нескольких основных элементов, которые позволяют равномерно отапливать все помещения частного дома.
Первым рассмотрим группу безопасности, которая размещается поблизости от котла.
В ее состав входят:
- манометр для измерения давления в трубопроводе;
- воздухоотводчик автоматический, служит для сброса воздуха;
- клапан предохранительный, который отрегулирован на 3 Бар (критическое давление в системе отопления).
При критической ситуации, когда отключается свет или произошла какая-то нештатная ситуация, когда резко повышается температура и давление в системе, начинает работать группа безопасности: при заданном показании манометра открывается клапан, воздух выходит, давление понижается.
Предупреждение: строго запрещается между агрегатом отопления и группой безопасности устанавливать какую-нибудь аппаратуру, препятствующую движению теплоносителя.
Вторым по значимости является циркуляционный насос. Его задача: с определенной скоростью перемещать теплоноситель по системе. Устанавливают его строго на обратке между трехходовым клапаном и котлом, врезают при помощи кранов по обводному пути и, если нужно, краны перекрывают и пускают воду или антифриз напрямую.
Категорически запрещается врезка насоса на трубу подачи воды из котла. В случае аварийной ситуации, если закипит вода в котле, образуется пар, а насос не рассчитан на работу с пароводяной смесью, он только усугубит положение и может спровоцировать аварийную ситуацию.
Со смесительным узлом
Еще одна важная составляющая часть — смесительный узел, который состоит из перемычки, соединяющей подающий и возвратный трубопроводы (байпаса), трехходового смесительного клапана с термоголовкой и выносного датчика температуры. Его функция: защитить котел от перепадов температур и появления конденсата.
Система работает так:
- Котел затопили , насос работает , вода или антифриз продвигается по малому кругу через байпас.
- Температура на возвратном трубопроводе повысилась до 60 градусов, датчик подает сигнал и термоголовка нажимает на шток трехходового клапана.
- Он открывается и начинает смешивать холодную воду с горячей.
- Постепенно прогревается все отопление, и клапан полностью перекрывает байпас – весь теплоноситель циркулирует через агрегат.
Схема очень проста, ее можно смонтировать в домашних условиях.
Рекомендации:
- участок отопления от котла до группы безопасности, байпас и обратку от байпаса до теплогенератора изготовить обязательно из стальных труб, а остальной трубопровод можно изготовить из пластика, с ним легче работать;
- пропиленовые трубы толстостенные и плохо проводят тепло, поэтому накладной температурный датчик будет неправильно показывать температуру, из-за этого клапан будет работать некорректно.
Как снизить расходы на обвязку
Цена трехходового смесительного клапана с термоголовкой и выносным датчиком температуры довольно высока, поэтому вместо него применяют более дешевый трехходовой клапан с встроенным термостатическим элементом. Клапан отрегулирован на температуру 55 или 60 градусов и срабатывает тогда, когда теплоноситель достигает заданной температуры.
Преимущество: установка такого клапана снижает расходы на монтаж обвязки теплогенератора.
Недостаток: невозможно точно управлять температурой воды, она может отклоняться на 1-2 градуса, но это не очень важно.
С буферной емкостью (теплоаккумулятором)
При работе котла на дровах или угле с хорошей тягой температура в нем быстро повышается, дрова прогорают, и приходится часто их подкидывать. Поэтому уходит много дров, в то же время основная часть тепла уходит в открытый воздух. Для уменьшения тяги снижают подачу воздуха, тогда образуется угарный газ, который засоряет окружающую среду.
Для предотвращения этих проблем применяют схему обвязки с буферной емкостью, которая становится теплоаккумулятором для всей системы. Ее устанавливают за байпасом и соединяют с подающим трубопроводом и возвратным. Следом за ней устанавливают еще один трехходовой клапан и циркуляционный насос для контроля температуры теплоносителя в радиаторах системы. На обратке за буферной емкостью устанавливают балансировочный вентиль, при помощи которого регулируют загрузку теплоаккумулятора.
Теперь при работе агрегата на полную мощность происходит почти полное сгорание топлива, а накопленное тепло собирается в буферной емкости. Когда заканчивается топливо, тухнет теплогенератор, теплоаккумулятор отдает свое тепло в систему.
Необходимо учесть:
- чем больше емкость теплоаккумулятора, тем больше времени он будет отдавать тепло в систему;
- на частный дом площадью 200 кв. м, объем буферной емкости — не менее 1 куб. м;
- рассчитывая мощность теплогенератора, необходимо учесть емкость теплоаккумулятора;
- мощность циркуляционных насосов выбирать с учетом увеличившегося объема воды.
С газовым или электрическим котлом
Бывают моменты, когда собственникам жилья необходимо установить два источника отопления с разными типами топлива.
Чаще всего встречаются пары:
- котел на твердом топливе и газовый теплогенератор;
- твердотопливный котел и электрокотел.
В первом случае основным идет теплогенератор на дровах или угле, а газовый идет как вспомогательный, потому что газ в баллоне стоит недешево, и его нужно будет часто менять.
Два отопителя подключаются к нагревательной системе параллельно друг другу через буферную емкость, которая выполняет при этом еще и роль гидравлического разделителя.
В дневное время запускают основной агрегат, который прогревает всю систему и самое главное — буферную емкость, а газовый котел отключен. Когда закончится топливо, теплогенератор потухнет, температура в бойлере начнет понижаться и сработает датчик, который информирует контроллер газового генератора — котел автоматически включается.
Как только заработает основной котел, процесс пошел в обратную сторону: газ отключится, как только пойдет горячая вода от основного котла.
Если в частном доме установлен электросчетчик с тарифом «день-ночь», целесообразно в качестве дополнительного теплогенератора для обогрева установить электрический котел. Ночью тариф на таком счетчике дешевле в 2 раза, поэтому электрокотел включают на ночь. Применяется такая же схема, но если дом небольшой, можно сделать схему попроще.
Агрегаты устанавливаются параллельно, на каждом выходе ставится обратный клапан, к электрическому котлу подсоединяется комнатный термостат, а накладной термостат ставится на насос на обратке основного котла.
Обязательное условие: мощность основного насоса системы должна быть больше мощности насоса электрокотла, так как он работает постоянно – его (электрокотел) отключать нельзя.
Система функционирует так:
- основной агрегат потух, вода остывает, термодатчик отключает основной насос;
- комнатный датчик температуры включает электрокотел.
Как подключить два котла в одну систему (Метод первичных и вторичных колец)
При строительстве многоэтажных частных домов, коттеджей стали разрабатывать сложные схемы отопления с многочисленными контурами.
Применение этого метода первичных и вторичных колец позволяет обходиться без электронных приборов.
Сначала создается первичное замкнутое кольцо, по которому по кругу под воздействием циркуляционного насоса движется теплоноситель.
К этому кольцу параллельно подсоединяют:
- два источника отопления;
- бойлер для горячей воды;
- контур отопления радиаторов 1 этажа;
- ветка для радиаторов 2 этажа;
- контур отопления теплых полов.
И также можно подключить другие ветки, которые необходимо хозяину.
Это вторичные кольца. На каждое вторичное кольцо ставится свой насос, работа которого никак не влияет на производительность основного насоса, врезанного в систему первичного кольца.
И даже больше: например, нужно отключить отопление второго этажа. Ничего страшного: отключаем насос на контуре второго этажа, вода там перестает циркулировать, на остальной системе это никак не отразилось.
Первичное кольцо для вторичных выступает в роли расширительного бачка.
Необходимо соблюдать условие: расстояние между подающим и обратным трубопроводам вторичного кольца не должно быть более 300 мм, чтобы не было большого перепада давления.
Рекомендации по обустройству схемы
Рассмотрим подробнее применение этой схемы отопления 2-х этажного дома.
На первом этаже: кухня, столовая, туалет, ванная. На втором: три спальни. Применяем систему первичного и вторичного кольца. Котельную желательно спроектировать в подвале дома. Определяемся с мощностью котла: для такого дома подойдет теплогенератор мощностью 25 кВт. Выбирает тип котла: пеллетный или пиролизный, не важно, потянет и тот, и другой. Тут решает топливо, какое топливо лучше купить, тот агрегат и устанавливаем.
Монтаж системы производим последовательно:
- устанавливаем теплогенератор;
- рядом монтируем замкнутое первичное кольцо;
- врезаем в первичное кольцо основной циркуляционный насос;
- к первичному кольцу подсоединяем топливный агрегат трубами от котла и к нему, расстояние между подсоединенными трубами — не более 300 мм;
- монтируем трубы для отопления теплых полов 2-го этажа на 3 комнаты: по три входа и три выхода;
- врезаем потребителей первого этажа — тоже все параллельно;
- подсоединяем расширительную емкость;
- врезаем кран для залива воды в систему;
- на каждый контур отопления ставим свой насос на обратном трубопроводе;
- все насосы вторичного контура необходимо соединить с датчиками температур, которые будут регулировать подачу теплоносителя индивидуально в каждую ветку, а при необходимости — и отключать насос.
Применение первично-вторичной системы позволит:
- создать необходимый микроклимат в доме при минимальных затратах и максимальном использовании оборудования;
- наиболее эффективно использовать нагревательную систему;
- избежать прохождения воды через неработающие агрегаты (то есть повысить экономичность работы системы в целом);
- быстро и просто выполнять работы по ремонту элементов системы.
Правила эксплуатации твердотопливных котлов
Отопительная система в доме — это сложный механизм, за которым необходимо следить и строго выполнять все правила эксплуатации и техники безопасности, если хотите долго и эффективно ее использовать.
Дымоход
Для нормальной работы теплогенератора необходимо очень внимательно и правильно выстроить дымоход.
Труба дымохода:
- изготовляется из огнеупорных жаростойких материалов, не поддающихся коррозии;
- обязательно с утеплителем из базальтовой минеральной ваты во избежание образования конденсата;
- сечение трубы — от 150 до 300 мм в зависимости от мощности топливного агрегата;
- высота трубы — от 6 до 10 метров;
- внутренние стенки трубы должны быть гладкими, без неровностей и шероховатостей.
Предупреждение:
- перед началом отопительного сезона провести ревизию дымохода: вдруг за лето туда что-нибудь попало;
- после завершения сезона обязательно почистить дымоход от сажи и нагара, в противном случае может произойти возгорание сажи в дымоходе.
Иногда получается, что очень сильная тяга в дымоходе, тогда прибегают к помощи дроссельного клапана.
Теплогенератор
Очень важно правильно произвести первую растопку агрегата. Теплогенератор при изготовлении обрабатывается специальными маслами, поэтому при первой растопке появляется непривычный запах — это выгорает масло. Ничего страшного не происходит: в течение часа необходимо постоянно проветривать помещение, масло выгорит, агрегат готов к дальнейшему использованию.
Загружать топливную камеру необходимо с закрытым поддувалом, до предела наполняя печь.
Для поддержания эффективной работы агрегата длительное время, его необходимо регулярно чистить. Сажа может перекрыть выход в дымовую трубу и уменьшить тягу или может просто загореться сама, при этом выделяются угарные газы. Чистят полностью остывший агрегат, процедуру эту необходимо проводить регулярно один раз в месяц.
Запрещается:
- устанавливать любую запорное оборудование между теплонагревателем, группой безопасности и расширительным бачком;
- эксплуатация теплогенератора с открытыми дверцами;
- растапливать агрегат без воды или другого теплоносителя в системе;
- разжигать топливо при помощи ГСМ: бензина или солярки;
- затапливать агрегат при плохой тяге в трубе;
- оставлять без надзора действующий агрегат на длительное время;
- на поверхности аппарата оставлять воспламеняющиеся предметы: бумагу, газеты, тряпки;
- поблизости действующего теплогенератора нельзя оставлять маленьких детей без присмотра;
- весной, когда прекращаете топить котел, обязательно нужно сделать техуход: почистить его и смазать подвижные части механизма.
Топливо
Выбор топлива — очень серьезная проблема, к ней нужно отнестись ответственно.
Качество топлива и его свойства:
- Теплопроводность. Сухое топливо горит лучше, и теплопроводность выше, чем у влажного. По видам топлива в сторону уменьшения теплопроводности распределяются: уголь, брикеты из твердолиственных пород, дрова, пеллеты, торф. Дрова распределяются так: сначала дуб, потом береза, ольха, тополь. Хвойные породы брать не рекомендуется из-за образования смолы, которая оседает на стенках котла.
- Размеры и фракция. Мелкие дрова сгорят быстрее. Поэтому дрова должны быть чем крупнее, тем лучше, но нужно учитывать размеры топочной камеры.
Видео
В этом видеоролике можно услышать ценные советы специалистов, как правильно произвести подключение теплогенератора.
