котельная в частном доме с твердотопливным котлом и бойлером косвенного нагрева
Схема обвязки твердотопливного котла с теплоаккумулятором и бойлером
Схема обвязки котельных для частного дома с теплоаккумулятором и стандартным твердотопливным котлом — одна из наиболее надежных и востребованных комбинаций. Построение схемы начинается с расстановки обвязки твердотопливного котла, а также размещения буферной емкости. Этот элемент устанавливается с целью получить дополнительный контур естественной циркуляции. Таким образом создается запасной путь, по которому направится вода с случае незапланированного кратковременного отключения электричества и внезапной остановки насоса.
Гравитационный контур
Рассмотрим контур с естественной циркуляцией — гравитационный. При составлении плана избегаем изгибов, стараемся минимализировать количество колен, чтобы не создавать лишних сопротивлений. Исходя из размеров патрубков используемого котла подбираем диаметр труб для контура. Стандартный вариант — не более 1,5 дюймов.
Теплоноситель циркулирует внутри гравитационного контура без помощи насоса за счет создаваемой разницы температур. В случае, если из-за отключения электричества или по другой причине циркуляция горячей воды остановится, твердотопливный котел закипит. Чтобы избежать этой опасной ситуации используется дополнительный гравитационный контур — с целью предупредить аварию в случае остановки насоса.
Иногда температура твердотопливного котла возрастает и может превысить границу в 100 градусов. По этой причине контур обвязываем из металлических труб. Добавляем в намеченный контур насос. Для этого планируем обходной путь, где устанавливаем предохранительный лепестковый обратный клапан на выделенный участок гравитационного контура. Выбираем клапан, обладающий минимальным сопротивлением. Переходник со стандартным сопротивлением может препятствовать циркуляции теплоносителя.
В штатном режиме циркуляционный насос создает давление на клапан, поддерживая его в закрытом состоянии. При этом вода беспрепятственно циркулирует по обычному пути. В момент остановки насоса котел продолжает нагревать воду, но встроенный клапан сработает и не пропустит воду по основному кругу.
Подмес горячей воды и добавка клапанов
Чтобы система заработала надо обеспечить автоматический подмес горячей воды в обратку. Таким образом повышаем температуру воды, заходящей в котел. Если в него будет попадать слишком холодный теплоноситель, котел может быстро выйти из строя. Существует несколько распространенных схем обвязки с добавлением обратки. Мы используем трехходовой смесительный термостатический клапан. Установка этого клапана позволяет образовать малый круг обращения теплоносителя, в результате чего разогрев котла ускорится. Такой подход предотвращает образование конденсата, тем самым оберегает теплообменник от поломок из-за значительной разницы температур.
Представим смоделированную ситуацию. Встроенный лепестковый клапан выставим на срабатывание при достижении температуры 55 градусов. При запуске котла вода в системе не нагрета и пока она холодная, клапан закрывается и пускает носитель по малому кругу. После того, как подаваемая вода нагрелась до порогового значения 55 градусов, клапан приоткрылся и начал подмешивать охлажденную воду из обратки. На следующем этапе нагревается вся бочка, при этом температура обратки также поднимется выше 55 градусов. В этот момент клапан полностью переключится и пустит воду по большому кольцу.
После подключения обратки схему обвязки твердотопливного котла добавляем клапан сброса давления. Он необходим на случай превышения рабочих показателей. В твердотопливном котле предусмотрено специальное отверстие для монтажа клапана. В других моделях клапан можно установить через тройник. Включаем в систему расширительный бак. После него для завершения обвязки со стороны теплогенератора необходимо подключить электрокотел. Он включается в схему параллельно уже установленному твердотопливному котлу.
У нас образовались две подачи, на каждой из них необходимо установить обратные клапаны. Это делается для того, чтобы насос одного из котлов не качал воду по рабочему контуру в противоход другому. Напомним, на твердотопливном котле используем не обычный, а лепестковый клапан.
Обвязка твердотопливного котла и буферной емкости
Наиболее простой будет схема обвязки, содержащая буферную емкость с предустановленным змеевиком ГВС. Преимуществом такого варианта будет значительная экономия места в бойлерной за счет отсутствия отдельного бойлера. Еще один дополнительный плюс — скромная экономия на вложениях из-за отсутствия необходимости покупать и устанавливать еще один узел. В таком варианте упрощается процесс обслуживания системы, так как не будет проблем борьбы с бактериями.
Летом теплоаккумулятор со змеевиком ГВС становится полноценным бойлером косвенного нагрева. Насос в схему подключается стандартной дюймовой трубой, на электрический котел хорошо подходит труба ¾ или дюйм. Если запланирована установка буферной емкость объемом не менее 1000 л, то получается более экономно и целесообразно обратку от электрического котла немного поднять и подключить основной контур не снизу, а выше, в средние выводы теплоаккумулятора. При такой схеме котел не будет постоянно нагревать весь объем, что снизит скорость его амортизации. Этот параметр зависит от техзадания.
Если требуется обвязать не твердотопливный, а газовый котел, то используется такая же схема контура, как и для электрического. Необходимо отметить, что в рассматриваемой нами схеме стандартный электрический котел уже содержит в себе все необходимое:
При выборе модели, в которой эти части отсутствуют, котел придется соответствующим образом обвязать.
Подключение к системе отопления
Подготовленную схему напрямую подключаем к системе отопления. С точки зрения безопасности надо помнить о том, что твердотопливный котел в отдельные моменты может давать чрезмерно высокую температуру. В накопительной бочке может содержаться вода температурой 90-100 градусов. Для стандартных домашних радиаторов отопления это слишком много. Можно сильно обжечься при случайном прикосновении. По этой причине требуется добавить в схему еще один смесительный клапан. Он будет подмешивать в контур остывшую воду.
Если в доме устроены теплые полы, существует возможность подключить их в контур радиаторов для подачи обратки. Потребуется установить еще один насос. Подсоединение пойдет на смесительный узел. По причине высокой температуры воду из нагретого теплообменника забирают не напрямую, а через предохранительный смесительный клапан. Эта деталь устанавливается, чтобы при работе с системой и ее проверке не ошпариться горячим паром.
На следующем этапе подключаем линию рециркуляции теплоносителя в системе через специальный насос. Расставляем в контуре обратные клапаны в соответствии со схемой. На этом полный комплект функциональных элементов завершен, перейдем к арматуре.
Перед котлами требуется поставить еще один фильтр. Затем в высших точках системы монтируем дополнительно автоматические воздухоотводчики. Далее обеспечиваем слив и наполнение системы. Для этого расставляем шаровые краны так, чтобы в дальнейшем выполнять техосмотр и ремонт оборудования, не сливая теплоноситель из контура. Краны нужны для:
В том случае, когда на котлах отсутствуют штатные термометры, их устанавливают дополнительно. Также потребуются два контрольных термометра, расположенные на буферной емкости. Они облегчат контроль работы системы и ее наладку.
Утепление арматуры
Рассмотрим вопрос необходимости утепления арматуры. Большая протяженность труб, много фитингов и высокие рабочие температуры в системе приводят к потерям тепла. На готовых объектах не утепленное должным образом отопительное оборудование перегревает окружающее пространство. В помещении, где установлен котел и теплоаккумулятор, температура может достигать плюс 27 градусов в сильный мороз. Топливо расходуется нерационально, а эффективность системы снижается. После утепления труб удается отвоевать несколько градусов и снизить расход топлива.
Утепляя арматуру надо помнить о том, что при работе со стороны котлов трубы сильно нагреваются, так как могут транспортировать воду горячее 100 градусов. Пенополиэтиленовая изоляция в этом случае не подходит. Ее можно ставить только в другой части контура со стороны радиаторов системы отопления. В котельной на горячие трубы лучше надеть более устойчивую к нагреву каучуковую изоляцию. Стоит дополнительно изолировать также фитинги и другую арматуру.
По технике безопасности не рекомендуется изолировать насосы. Это оборудование имеет ограничение, не допускающее превышения норматива по температуре окружающей среды. Если изолировать насосы со стороны котла, то можно слишком сильно их утеплить, а это недопустимо.
Схема подключения с бойлером
Рассмотрим еще одну схему обвязки твердотопливного котла, в которой кроме теплоаккумулятора есть бойлер. Не будем переделывать котловую часть, оставим ее без изменений. Аналогично предыдущей схеме подключим всю систему отопления. Новым будет только бойлер косвенного нагрева, добавленный в спланированный контур. Внутри выбранной нами модели находится змеевик, через который проходит нагретый теплоноситель. Благодаря этому вода нагревается напрямую и перекачивается с помощью специального насоса. По опыту ранее применявшихся схем рекомендую выводы, подсоединенные к бойлеру, использовать подальше от тех, которые подсоединены к самому котлу и радиаторам отопления.
На выводе подготовленной горячей воды из бойлера необходимо установить еще один расширительный бак. После этого на вводе в систему холодной воды врезаем лепестковый предохранительный клапан. По такой схеме допустимо подвести горячую воду без дополнительных вставок напрямую в санузлы. Трубы не будут слишком горячими — бойлер автоматически контролирует температуру теплоносителя внутри себя.
Может оказаться полезным поставить дополнительный смеситель на выходе, так как в бойлере периодически требуется делать профилактическую дезинфекцию внутреннй полости высокой температурой. При нагреве системы появляется вероятность ошпариться паром, если в этот момент кто-то откроет горячую воду. Помимо этого, смеситель позволит оставлять в бойлере увеличенный запас горячей воды. Для этого электрокотел должен быть подключен к бойлеру, но контур будет строиться напрямую по другой схеме.
Линия рециркуляции в бойлере подключается через специальный дополнительный выход. Подсоединяем в контур арматуру согласно рассмотренной выше схеме. Обратите внимание — в приведенных схемах подробно разобрана только гидравлическая часть, без монтажа изоляции.
Бойлер косвенного нагрева: знакомимся со схемой подключения
Советы по монтажу бойлера
Важно произвести монтаж бойлера согласно действующим нормативам и правилам, тогда система будет работать долго и без сбоев. В процессе установки необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:
Схему подключения бойлера к газовому котлу выбирают в зависимости от имеющихся условий и особенностей эксплуатации системы. В связи с этим заранее обдумывают все нюансы, и делают правильный выбор. Оптимальный вариант – это система, которая расходует немного газа и отличается максимальной эффективностью.
Схема отопления с бойлером косвенного нагрева
Схема подключения накопительного водонагревателя косвенного нагрева с напольным котлом через гидрострелку выглядит следующим образом:
Для напольных котлов требуется подключение дополнительной автоматики для корректной работы.
Схема упрощается если бойлер косвенного нагрева подключить к котлу Протерм, Вайлант и др.
Данный производитель позаботился о своих пользователях как нельзя лучше и продает дополнительный трехходовой клапан (Fugas). Который подключается к встроенной автоматике и позволяет без коллекторов, гидрострелок и пр. сделать полноценную систему ГВС с использованием накопительного водонагревателя косвенного нагрева. При этом все работает очень надежно и четко.
Именно это решение заслуживает большего внимания потому что не требует каких-то особых познаний в программировании, гидродинамике и всём прочем.
Схема подключения бойлера косвенного нагрева к котлам Phroterm (газовым, электрическим) будет выглядеть следующим образом.
Это схема взята из руководства пользования данных котлов. Единственное что не указано на схеме это расширительный бак для бойлера.
В месте где расположена группа безопасности необходимо врезать расширительный бак. Объем расширительного бака должен быть 0,1*объем бойлера т.е. 10% от его литража. К тому же предохранительный клапан необходимо установить не для системы отопления (он рассчитан на давление 3 бара), а для системы водоснабжения с рабочим давлением 8 бар. В продаже есть полноценные группы безопасности для бойлеров косвенного нагрева с уже установленными манометром, предохранительным клапаном и воздухоотводчиком. Их удобно крепить на стене. К ней же ставится расширительный бак.
Еще один нюанс в использовании накопительного косвенного водонагревателя. Его необходимо периодически разогревать до температуры выше 60 гр. по Цельсию. Это предотвратит образования в нем бактерий. Самой опасной считается легионелла. Она очень активно размножается именно в теплой воде. При небольшой концентрации она безопасна для человеческого организма, но при высокой…
Автоматика котла позволяет проводить такую профилактику, однако при неправильном монтаже вы можете плодить эту дрянь у себя в бойлере постоянно. Имейте это ввиду.
Это касается и двухконтурных котлов хотя в меньшей степени. При долгом отсутствии движения воды следует сливать в начале застоявшуюся в канализацию.
Как подключить бойлер косвенного нагрева к одноконтурному котлу
Арматура для обвязки БКН
Материал труб для обвязки БКН
Варианты обвязки бойлера косвенного нагрева
Еще один важный фактор, учитываемый при выборе типа подключения — энергозависимость. Существуют самотечные системы, в которых циркуляция воды и теплоносителя происходит самостоятельно, а также схемы с созданием принудительного давления (насосные). Последние не могут работать без электричества. Производители БКН в инструкции по эксплуатации указывают рекомендуемую схему обвязки, что также учитывают при подключении.
Обвязка в самотёчной системе
Монтаж рециркуляции ГВС с БКН
Обвязка БКН с двухконтурным котлом
Схема обвязки бойлера косвенного нагрева + правила его установки и подключения
Для обеспечения дома необходимым количеством горячей воды применяют дополнительное устройство – бойлер косвенного нагрева (БКН). Его использование можно считать одним из самых рациональных и экономически оправданных.
Постараемся выяснить, какая схема обвязки бойлера косвенного нагрева наиболее эффективна и как подключить оборудование, чтобы избежать распространенных ошибок.
Выбор бойлера косвенного нагрева
Перед покупкой и подключением буферного бака-аккумулятора (как еще называют БКН) следует разобраться в конструкционных особенностях наиболее популярных видов. Дело в том, что существует много типов оборудования, в том числе и комбинированные модели, которые работают от систем отопления и альтернативных источников энергии одновременно.
Мы рассмотрим традиционные бойлеры со змеевиком, использующие в качестве нагревателя горячую воду.
Особенности конструкции и принцип работы
Что значит косвенный нагрев? Устройства с прямым нагревом функционируют посредством подключения к электричеству или газовой горелке, у БКН другой источник тепла. Вода нагревается за счет подключения к ГВС, то есть получается, что источником является теплоноситель – горячая вода (или ее заменитель).
Если рассмотреть новые модели известных марок, то можно заметить, что газовые котлы и бойлеры КН часто имеют одинаковый дизайн. Их монтируют рядом или один под другим – так можно сэкономить на площади размещения.
Основной элемент, выполняющий функцию нагрева, – стальной или латунный теплообменник (змеевик) с большой площадью поверхности, который располагается внутри металлического, покрытого защитным слоем эмали бака. Чтобы охлаждение воды не происходило слишком быстро, с внешней стороны корпус окружен слоем теплоизоляции, а некоторые модели – и кожухом.
Важной деталью, которой сейчас оборудуют большую часть нагревательных приборов, является магниевый анод. Стержень, закрепленный в верхней части устройства, защищает металлические детали от образования коррозии, в результате водонагреватель служит намного дольше.
Барьерами от действия высокого давления являются предохранительный клапан и встроенный термостат. Если бак не оборудован группой безопасности, ее устанавливают отдельно, при обустройстве обвязки.
Часто вода, циркулирующая в системе обогрева, не превышает 65-70 °С. Многие сомневаются в ее эффективности, когда она выступает в качестве источника тепла для нагрева в БКН. На самом деле указанной температуры достаточно, потому что скорость и величина передачи тепла во многом зависит от площади (довольно большой) соприкосновения змеевика с водой.
Как происходит процесс нагревания? Холодная вода, предназначенная для нагрева, поступает через отдельное отверстие и заполняет всю емкость. Из котла в теплообменник также поступает вода, но уже нагретая. Горячие стенки змеевика передают тепло холодной воде, которая на выходе уже имеет температуру, пригодную для принятия душа или мытья посуды.
Преимущества оборудования с управлением
Возможность управления – характеристика, которая влияет на сборку всей системы нагрева воды. Существуют два типа БКН: простые (более дешевые) и со встроенной функцией управления.
Отличительной особенностью управляемых моделей является дополнительное оснащение датчиком температуры и возможностью подачи/остановки подачи воды в теплообменник. Такое оборудование работает в автоматическом режиме.
Для пуска необходимо подключить:
После этого можно запускать бойлер – вода начнет нагреваться.
Процесс подключения и обвязки бойлера косвенного нагрева происходит одним из способов (описание – ниже).
Как управление может влиять на температуру воды? Практически никак. Максимальное значение, которого может достигать температура на выходе, не превышает параметров теплоносителя в системе ГВС. Скорее всего, она будет ниже на 1-2 °С.
Если необходим более интенсивный нагрев (это может произойти, если котел обычно функционирует в низкотемпературном режиме), то лучше выбрать модель со встроенным ТЭНом.
Такое оборудование целесообразно покупать вместе с котлами, работающими на твердом топливе (вода остается горячей даже после остывания котла).
Разновидности устройств с дополнительными функциями
Баки с простой конструкцией – это лишь часть ассортимента, представленного на рынке водонагревательного оборудования. Существует множество моделей бойлеров, функции которых очень полезны для интеграции в систему ГВС.
Например, одно из назначений более дорогих моделей – аккумуляция тепла. Если возможны перебои с электроэнергией или суточные потребительские тарифы слишком высоки, режим аккумуляции будет очень полезен. Конструкционные особенности таких моделей – усиленная теплоизоляция и увеличенный объем резервуара (300 л и более).
Еще один вариант, реализующий наиболее быструю подачу горячей воды к точкам водоразбора, – бойлер с рециркуляцией. В отличие от обычной конструкции, данная оснащена тремя патрубками сообщения с системой горячего водоснабжения. По двум подается горячая вода, по одному – холодная. Подача воды осуществляется с помощью насоса.
При использовании модели с рециркуляцией можно обустроить дополнительный полезный контур, например, для монтажа полотенцесушителя.
Вода в таком баке нагревается быстрее, чем в агрегатах с теплообменником, но и стоимость его выше.
Размер бака и его значение
Цилиндрические и кубические баки отличаются своими размерами. Их объем указывается в литрах: существуют небольшие модели на 80-100 л, но есть и громоздкие, вмещающие до 1400-1500 л. Размер подбирают, исходя из потребности семьи в горячей воде.
Габариты важны при монтаже. Для настенной установки подходят только легкие модели – до 200 л, все остальные имеют напольное исполнение. И горизонтальные, и вертикальные настенные устройства в комплекте имеют специальные крепления, напольные оснащены ножками или небольшой подставкой.
Прямоугольные агрегаты занимают чуть меньше места, чем цилиндрические, за счет плотного примыкания к трубам.
Нюансы устройства обвязки
Проще делать разводку и обвязку, если бойлер КН устанавливают вместе с котлом, насосами другим оборудованием, участвующим в сборке системы ГВС. Врезать дополнительное устройство уже в существующую сеть гораздо труднее.
В любом случае, для нормальной работы приборов придется выполнить ряд правил:
В целях безопасности нельзя пытаться закреплять тяжелые устройства на гипсокартонных или тонких деревянных перегородках. Подходящими являются стены из бетона и кирпича. Кронштейны или другие виды держателей закрепляют скобами, анкерами, дюбелями.
При установке патрубки направляют в сторону котла (даже если маскируют в задней части или за фальшстеной). Нельзя использовать ненадежное оборудование, например, гофрированные шланги, которые не выдерживают давления и напора воды.
Для нормальной работы накопительного водонагревателя косвенного нагрева в обвязку должны быть включены следующие функциональные устройства: