Подключение котла к системе отопления

Отопительные системы современных домов подразумевают использование котлов. Многообразие их видов по типу используемого сырья определяет, каким образом производить монтаж котлов в системах отопления

Выбор

Современное отопительное оборудование может использовать для работы природный газ, электроэнергию или твёрдое топливо. Монтаж котлов отопления, требует соответствия специальным требованиям к установке и эксплуатации.

Газовые котлы

Системы отопления с газовыми агрегатами – популярны для использования в частном доме. Природный газ является недорогим и эффективным видом топлива. Конечно, так можно лишь о тех регионах, где имеются магистральные газопроводы и подвод газа к дому не вызывает никаких сложностей.

При этом нельзя забывать о том, что газ — среда повышенной опасности из-за его взрывчатости. При выборе газовых установок, нужно помнить о следующих отличиях:

• производитель и ценовой сегмент;
• потребляемая мощность;
• количество контуров — одноконтурные и двухконтурные модели;
• тип монтажа (напольный или настенный);
• способ очистки отработанных газов.

Очень популярны настенные газовые установки – они просты в монтаже и небольшие по размеру.

Комплектация такого агрегата включает в себя горелку, расширительный бак, циркуляционный насос (один или больше), манометр и термометр, теплообменник, схему отвода отработанных газов (естественная или принудительная). Для безопасности оборудование оснащается специальными датчиками.

Электрические котлы

Основным его преимуществом этих компактных котлов против агрегатов, работающих на другом виде топлива, является полное отсутствие отходов в процессе работы (в том числе отсутствие продуктов сгорания). Считается, что это самый экологически (и эстетически) чистый вид отопления в частном доме. Но, вместе с этим, пожалуй, и самый дорогой. Монтаж котлов может осуществляться на полу или на стене. В зависимости от типа нагревания такие установки бывают:

Конструкция ТЭНовых котлов довольно проста. В ёмкость с дистиллированной водой или незамерзающей жидкостью на основе этиленгликоля помещается несколько ТЭНов. В зависимости от заданной температуры нагрева работают либо все ТЭНы, либо только часть из них. Эта конструкция очень примитивна и отчасти считается устаревшей.

Принцип работы индукционного котла основан на электромагнитной индукции. Если говорить проще, то в трубу из диэлектрика помещается сердечник, нагрев которого происходит от воздействия тока электрической катушки вокруг трубы. Сердечник при этом нагревает воду, которая поступает по трубе.

Конструкция несложная, и благодаря этому даже очень мощные установки имеют небольшие размеры.

В принципе работы электродного агрегата используется закон физики, основанный на нагревании воды из-за сопротивления при пропускании через неё электрического тока. Вода при этом должна иметь особую концентрацию солей. Эти устройства более безопасны по сравнению с предыдущими двумя, так как при утечке воды из нагревательного бака агрегат автоматически прекращает свою работу.

Твёрдотопливные котлы

Сейчас это оборудование используется для отопления домов, где нет возможности обогрева природным газом. Такие котлы работают на различных видах твёрдого топлива, но основным видом традиционно являются дрова. Отопительное оборудование такого типа очень напоминает собой печь, но при этом отвечает всем стандартам безопасности и современным требованиям к качеству аналогичных установок.

Котлы имеют в своей конструкции камеру сгорания, теплообменник, загрузочный бункер, дымоход, форсунки, блок управления и камеру отвода горячих газов. Монтаж котлов производится только на фундамент. Они имеют достаточно большие габаритные размеры и массу.

Особенности монтажа

Как упоминалось ранее, в зависимости от типа установок бывают различные варианты их монтажа, но надо заметить, что все системы работают по принципу нагревания воды при её циркуляции и непосредственного взаимодействия с нагревателями. Так как же своими руками можно подключить отопительное оборудование?

Монтируем газовый котёл

Как правило, установка котлов отопления такого типа в частном доме, требует отдельного нежилого помещения (котельной). Это необходимо для отвода продуктов горения, то есть для монтажа дымохода. Котельная должна быть оборудована поточно-приточной вентиляцией. Для выхода воздуха делается отверстие под потолком, а для его притока – в 30 см от уровня пола. Монтаж котлов напольного типа производится с использованием:

• сварочного аппарата;
• дрели и набора свёрл;
• ключей, в том числе газового;
• набора отвёрток;
• ножниц по металлу;
• строительного уровня;
• рулетки и маркера.

Подготовка и подключение

Поверхность для монтажа должна быть прочной и ровной, и в идеале необходимо произвести заливку фундамента. Для обеспечения безопасности в процессе работы оборудования на фундамент необходимо положить лист железа. Первым делом надо подвести дымоход и проверить наличие тяги. Потом подсоединить котёл к внутренней системе отопления: перед обратным входом трубопровода смонтировать фильтр, защищающий теплообменник от засора, а врезку в водопровод надо расположить как можно ближе к входу водопроводной трубы в помещение.

Эта схема обеспечит высокое давление в системе и постоянную подачу воды.

На входящих и выходящих водопроводных трубах, подсоединённых к агрегату, должны быть установлены запорные клапаны (вентиля).

Это нужно для демонтажа оборудования без сброса воды. Надо заметить, что монтаж газового оборудования производится только после согласования с надзорными органами с привлечением аттестованных специалистов газовой службы. На безопасности не стоит экономить!

Монтаж электрического котла

Установка этого оборудования в доме не требует наличия дымохода и согласования с надзорными органами. Единственное требование – исправность электропроводки. Схема подключения довольно простая. Она включает в себя помимо котла, датчики температуры на трубопроводах, радиатор отопления, сливные и запорные вентили, расширительный бачок и фильтр с циркуляционным насосом. Понадобится и стабилизатор напряжения, так как электрокотлы чувствительны к перепадам напряжения, а в электросети они неизбежны.

При установке надо постараться его изолировать от системы водоснабжения, чтобы при прорыве трубы вода не попала на агрегат, вызвав короткое замыкание. Помещение для установки должно быть теплоизолированным, чтобы не допустить образование конденсата – он тоже может привести к серьезным поломкам. Монтаж котла должен производиться на ровной поверхности.

Подсоединение

Для подсоединения оборудования используют муфты и переходники. Вначале необходимо при помощи шаровых кранов перекрыть подачу воды в водопроводе. Подсоединение осуществляют в соответствии с приложенной к сопроводительной документации монтажной схемой. Схема предполагает наличие заземления, установку автоматического выключателя, а также УЗО для защиты от короткого замыкания.

Кабели обязательно монтируются в кабель-каналы, а электрическая часть оборудования защищается кожухом. Сам агрегат должен быть надёжно закреплён. И только после этого можно пускать в систему отопления воду и проверять работоспособность оборудования.

Монтаж твердотопливных агрегатов

Эти агрегаты устанавливают в частном доме в сухих помещениях, размеры которых прямо пропорциональны габаритам и мощности агрегата. Стены котельной должны быть оштукатурены или обиты листовым железом. Схема их подключения подразумевает наличие приточной и вытяжной вентиляции, которая обеспечит хорошую тягу.

Котёл устанавливают по уровню на горизонтальном фундаменте, накрытым слоем листового железа. Фундамент должен быть на 10 см больше основания агрегата по всему его периметру. Зона безопасности со стороны топки — не менее 40 см.

Существуют монтажные нормативы для безопасности эксплуатации, которые прописаны в требованиях к монтажу или находятся в свободном доступе в открытых источниках информации. Их нужно соблюдать!

Инструменты и материалы

Для подключения к отопительной системе надо приобрести:

• два шаровых крана с соединением «муфта-штуцер» диаметром 50 мм;
• два сгона тем же диаметром;
• манометр;
• клапан предохранительный;
• автоматический воздухоотводчик;
• два шаровых крана диаметром 15 мм;
• три стальных муфты диаметром 50 мм;
• переходы 57 х 32 мм со стенкой 3 мм;
• отводы 57 х 3,5 мм;
• дымовую трубу с шиберной задвижкой;
• трубы 57 х 3,5 мм;
• герметик термостойкий;
• сантехническую подмотку;
• циркуляционный насос.

Обвязка

Обвязка агрегата оснащается системой безопасности, которая состоит из теплового аккумулятора, трёхходового клапана для подмеса холодной воды, термостата. Что надо сделать:

1. разместить котёл на фундамент;
2. подсоединить трубы отопления с обязательным использованием шаровых кранов, уплотняя место стыков сантехнической подмоткой;
3. сделать заземление и подключить кабель питания;
4. установить систему безопасности (манометр, клапан предохранительный, автоматический воздуоотводчик);
5. собрать дымовую трубу, уплотняя места соединения колен термостойким герметиком;
6. заполнить теплообменник водой;
7. проверить расположение колосников, растопочной заслонки, заглушки для прочистки и прочее;
8. сбросить давление в теплообменнике до рабочего;
9. установить заслонки в дымоходе и топке в необходимое положение;
10. осуществить закладку дров.

Вообще, любое отопительное оборудование может быть подключено к системе отопления своими руками при грамотном подходе и наличии базовых знаний и навыков.

Какая схема подключения котла отопления лучше всего – последовательность обвязки

Важным моментом строительства дома или дачи является монтаж отопительной системы. Кроме того, в последние годы, в связи с развитием новых технологий в этой области, часто принимается решение демонтажа старого и установки нового оборудования. Для того, чтобы отопительная система справлялась со своей задачей, нужно выбрать подходящую схему подключения отопительного котла. Перед тем, как начать монтаж, нужно разобраться, какой бывает обвязка котла, какие трубы больше всего подходят, какими способами можно решить вопрос горячего водоснабжения.

Общие сведения об отопительной системе

Схемы подключения котла отопления различают по способу циркуляции теплоносителя.

По этому признаку системы бывают следующими:

1. Гравитационными. Это естественная циркуляция, когда идёт процесс замещения холодными массами нагретой жидкости, которая поднимается вверх. Теплоноситель возвращается в котёл самотёком, под действием гравитации. Такие системы имеют большое преимущество — они энергонезависимые, поэтому будут продолжать работать и при отсутствии электроэнергии.
2. Принудительными. Здесь нужна помощь электрических циркуляционных насосов. При такой схеме подключения отопительной системы с котлом прогрев радиаторов во всех комнатах идёт быстро и равномерно. Данный способ является оптимальным при монтаже системы отопления в большом доме.

На заметку. Монтаж нагревательных приборов и трубопровода делают таким образом, чтобы свести к минимуму потерю тепла через наружные ограждающие конструкции. Потери тепла в трубопроводах, проходящих по неотапливаемым помещениям, не должны превышать 10 процентов от расхода тепла на отопление.

По способу соединения труб с радиаторами схемы бывают следующие:

• однотрубные, когда выполняется последовательное соединение отопительных приборов;
• двухтрубные — параллельное соединение радиаторов;
• бифилярные — последовательное соединение сначала первых половин приборов, после этого, для потока теплоносителя в обратном направлении, соединяют все их вторые половины.

Какие трубы нужны для подключения котла отопления

Выбор труб является очень важным этапом подготовки к монтажу отопительного оборудования.

Для эффективной работы системы обогрева с циркуляционным насосом, трубы должны выдерживать следующие показатели:

• давление — 1-2,5 кгс/кв. см.;
• температура жидкости на подаче 70-75 °C;
• температура на обратке — 55°C.

Это параметры, которые выдерживаются при нормальной работе системы, без аварийных моментов.

Если насос по какой-то причине остановится, то развитие ситуации следующее:

• у газового, электрического и дизельного котла термостат перекроет подачу топлива, и работа водяного контура останется безопасной;
• у котла, работающем на твёрдом топливе, термостат прикроет поддувало, но горение (тление) топлива будет продолжаться до получаса, это значит, что температура теплоносителя может вырасти.

При таком раскладе эксплуатационные характеристики пластиковых и металлопластиковых труб, которые будут использоваться для газового, электрического и дизельного котла, должны иметь рабочие параметры не менее 80 °C.

Что касается твердотопливного агрегата, то не менее 1-2 метров водяного контура, идущего от котла, нужно делать из стальных, медных труб или нержавейки. Стальные трубы, стойкие к перепадам температуры и гидравлическому давлению, к сожалению, подвержены коррозии, имеют немалый вес и недостаточно гладкую внутреннюю поверхность. Монтаж нужно выполнять с помощью сварки. Снаружи трубы покрывают краской, и такой уход требуется делать регулярно. У труб из меди и нержавейки таких проблем нет. Единственный недостаток — довольно высокая цена на эти изделия.

При естественной циркуляции процесс нагрева теплоносителя происходит медленно. Температура жидкости при выходе из котла иногда превышает 90°C. Поэтому трубопровод между котлом и расширительным бачком всегда делают металлическим.

Ни один, самый лучший пластик, не выдержит нештатную температуру. Образование течи и размягчение пластика гарантировано при 130°C. От перегрева полипропиленовые трубы разрываются.

Важно. Внутренний диаметр трубы на подаче не может быть менее 32 мм. Это необходимо для того, чтобы обеспечить минимальный гидравлический напор при гравитационном отоплении.

В последние годы всё чаще трубопровод стараются скрыть из виду. Разводку делают не только наружную, но и скрытую в стенах, под чистовым полом, внутри гипсокартонных коробов. В системах отопления допустимо комбинировать разные типы труб.

Оборудование при закрытой системе с принудительной циркуляцией

Когда отопительная система не сообщается с окружающим воздухом и работает под давлением, такие контуры бывают только закрытыми.

Для обвязки котла в таком случае требуется следующее оборудование:

• насос 100-200 ватт, который следует установить на подачу;
• расширительный бак мембранного типа, чтобы обеспечить теплоносителю дополнительный объём при расширении;
• предохранительный клапан для сброса теплоносителя, в случае превышения допустимого давления;
• автоматический воздухоотводчик, который поможет появившейся воздушной пробке самостоятельно покинуть систему, чтобы теплоноситель беспрепятственно циркулировал по контуру;
• манометр — для контроля давления.

Это обязательные элементы. Так же в схему могут включаться следующие опции:

• фильтр для газового агрегата;
• фильтр на входе в теплообменник для защиты от мусора;
• теплоаккумулятор, который выгодно ставить в паре с твердотопливными или электрическими котлами для экономии энергоресурсов.

Зачем нужен теплоаккумулятор

Теплоаккумулятор представляет собой бак, который подключается к котлу и водяному контуру. Корпус его надёжно укрыт теплоизолятором и позволяет аккумулировать тёплую воду для контура, а затем обогревать помещение около суток при отключенном котле.

Как действует теплоаккумулятор:

1. Отопительный агрегат загружают топливом, разжигают его.
2. Циркуляционный насос прокачивает теплоноситель по теплообменнику. Холодная вода из нижней части бака устремляется в котёл, в верхнюю часть прибывает уже нагретая вода. Так как плотность холодной и горячей жидкости разная, перемешиваться она не будет. Так бак постепенно заполнится горячей водой.
3. Если расчёты выполнены верно, когда топливо прогорит, ёмкость окажется наполненной горячей водой нужной температуры. Хорошая термоизоляция сохранит теплоноситель горячим длительное время.
4. Когда котёл не функционирует, система отопления продолжает выполнять свою задачу. Циркуляционный насос отопительного контура прогоняет теплоноситель по системе. Вода забирается из верхней «горячей зоны» бака.
5. В обратку вода возвращается уже охлажденной, так теплоаккумулятор постепенно отдаст накопленное тепло.

В реальных условиях, отбор воды в систему отопления идёт беспрерывно. Теплоаккумулятор накапливает «лишнее», в данный момент, невостребованное тепло.

Аккумулятор объёмом 3 тонны, с запасом воды температурой 40-80°C сможет сутки отапливать дом площадью 80 кв.м. Эти параметры соответствуют 170-175 кВт час. тепла.

Обычный котёл нужно растапливать до пяти раз в сутки. Если поставлен теплоаккумулятор, периодичность закладки топлива в камеру сгорания сократится в пять раз. Нагретая вода в баке будет постепенно отдавать энергию тепла радиаторам. Твердотопливный котёл будет работать гораздо экономичней. Такая схема подключения отопительного котла в частном доме позволяет без снижения мощности котла длительно обогревать помещение.

Очень выгодно теплоаккумулятор ставить в паре с электрокотлом, когда экономия энергоресурсов особенно актуальна.

На заметку. Ночной тариф при двухтарифном счётчике гораздо ниже дневного: в 2-4 раза. Если включать электрокотел только ночью, чтобы днём теплоаккумулятор лишь отдавал тепло, то можно значительно сэкономить на электроэнергии.

Как выбирать элементы обвязки

При выборе насоса нужно обратить внимание на тепловую нагрузку на контур. Здесь важно вычислить разницу между температурой воды на подачу и в обратке.

• Q=0,86хR/Dt,
• где Q — показатель производительности насоса (кубометры в час),
• R — мощность котла,
• Dt — температурная разница.

Например, при мощности котла 20 кВт и температурных показателях отопительной системы 80/60oС насос нужен со следующими эксплуатационными характеристиками:

Хорошо себя показывает насос, у которого ступенчатая регулировка мощности. Он сможет обеспечить такой уровень производительности, чтобы радиаторы по всему контуру равномерно прогревались.

Такой параметр, как напор теплоносителя, который измеряется в метрах водяного столба, можно не учитывать. В системе отопления не имеет никакого значения количество этажей в здании, этаж, на котором стоит циркуляционный насос. Минимальное значение насоса — 2 метра. Приборы с таким параметром хорошо справляются с движением теплоносителя в водяном контуре многоквартирного дома с высоким гидравлическим сопротивлением. Когда выполняется обвязка котла отопления, эти моменты нужно помнить.

На что обратить внимание при установке мембранного бачка:

• Прежде всего, важно выбрать объём бачка. Он должен составлять 1/10 часть от объёма теплоносителя в водяном контуре. Есть простой способ это вычислить. Если в отопительной системе стоят алюминиевые или биметаллические радиаторы, то на 1 киловатт мощности котла идёт 15 литров теплоносителя.
• Бачок выдерживает температуру до +120 C.
• Рабочее давление устройства зачастую не превышает 1,5 бар. Иногда возникает необходимость его увеличить. Для этого накачивают воздух в бачок с помощью велосипедного насоса.

Как выбирают элементы группы безопасности:

• У клапана верхняя граница допустимого давления 2,5 бар.
• Манометр нужно выбирать с давлением в 4 атмосферы.

Как располагать элементы обвязки:

• Циркуляционный насос ставят перед камерой сгорания (перед теплообменником), там, где более низкая температура.
• Клапан и манометр монтируют при выходе из теплообменника, в месте, где давление начинает повышаться.
• Расширительный бачок монтируют в любом участке контура, но не рядом с насосом (колебания давления приведут к износу бачка).

Мини-котельные

Сейчас выпускаются модели котлов, снабженные расширительным бачком, насосом, клапаном и манометром. Это могут быть ТЭНовые, электрические, дизельные, газовые агрегаты с принудительной тягой. Эти агрегаты можно назвать мини-котельными. Так, предохранительные клапаны в схеме электрического отопления частного дома с насосом монтируют сразу на теплообменнике вместе с ТЭНом. Такая конструкция позволяет быстро сбрасывать лишний теплоноситель, если он закипит при остановке насоса.

Схема подключения котла к системе отопления в этом случае не сложная. Нужно смонтировать всего лишь два шаровых крана, которыми можно отсечь котёл в случае необходимости. Ремонт агрегата или любые профилактические работы не будут доставлять сложностей.

Оборудование при открытой гравитационной системе

При открытой гравитационной системе вся нагрузка ложится на открытый расширительный бачок.

Он выполняет следующие функции:

• забирает себе избыточное количество теплоносителя;
• компенсирует увеличение давления;
• выводит воздух и горячий пар при закипании теплоносителя.

По объёму бак не должен быть меньше 10 процентов от объёма теплоносителя. Больше — можно. Устанавливают его в верхней точке контура, там, где заканчивается разгонный коллектор. От бака розлив идёт назад, в теплообменник, с уклоном, который обеспечивает вывод воздушных пробок и продвижение теплоносителя самотёком.

Через открытый расширительный бачок обычно заливают холодную воду для компенсации испарения.

Схема подключения системы горячего водоснабжения

Часто к отопительному котлу подключают дополнительно систему горячего водоснабжения.

Здесь могут применяться разные способы:

• При двухтрубной тупиковой схеме отопительные приборы подключены между розливами. Большой минус — ближние радиаторы будут более горячими, дальние — холодными, поэтому этой системе требуется балансировка.
• При подключении двухконтурного газового котла для организации ГВС нужен отдельный теплообменник. Здесь схема простая: холодная вода идёт через теплообменник и направляется дальше, к сантехническим приборам.
• Если к системе отопления двухконтурный котёл подключается по принудительной схеме циркуляции, то монтаж радиаторов выполняют параллельным способом, чтобы не рассекать трубу подачи теплоносителя.
• При использовании схемы с одноконтурным котлом для получения ГВС в частном доме нужно подключить бойлер косвенного нагрева. В этом случае теплоноситель будет отдавать свою тепловую энергию теплообменнику бойлера. В летнее время отопительный контур отключается.
• Классическая гравитационная система отопления основана на перепаде высоты между теплообменником и радиаторами.
• Если к твердотопливному котлу привязан теплоаккумулятор, температуру радиаторов регулирует трёхходовой клапан с термостатом.

Вариант реализации системы отопления двухконтурного котла:

• малый контур, в который встроен циркуляционный насос, замыкается теплообменником с гидрострелкой;
• следующая позиция — идёт коллекторная разводка на независимые контуры: 2 радиатора и 4 контура тёплых полов.

Итоги

Правильные гидравлические расчёты и подбор нужного оборудования помогут решить вопрос, как подключить котел отопления, схема обвязки зависит от конкретных условий эксплуатации системы. Данные рекомендации и примеры помогут учесть важные нюансы, которые касаются обогрева жилища и горячего водоснабжения.