Как правильно обвязать котел отопления для частного дома

Основной задачей любой действующей системы отопления является создание максимально комфортного микроклимата в загородном жилище. Правильная организация отопительного хозяйства позволяет равномерно распределить потоки тепла по всей обогреваемой площади, а также защитить узлы оборудования от возможных перегрузок. Функциональная обвязка твердотопливного котла – важнейшая часть процедуры подключения агрегата к контуру отопления, производимая в соответствии с действующими техническими нормативами.

Для чего нужна обвязка

Отопительный котел относится к классу оборудования, применение которого оправдано только при подключении к нему разветвленной сети труб с циркулирующим в них теплоносителем (обвязкой). С точки зрения используемых технических средств в обвязку котла входят следующие составные элементы:

• стальные, алюминиевые и комбинированные радиаторы;
• управляющая ими вентильная арматура;
• устройства контроля состояния теплоносителя (датчики давления и температуры);
• фильтры грубой очистки;
• предохранительные (буферные) клапаны и другое вспомогательное оборудование.

В этот же комплект входит электрический насос – обязательный элемент любой динамической системы.

Обвязка котла отопления в частном доме необходима для обеспечения его функциональности в соответствии с основным назначением – эффективным отоплением окружающих жилых пространств.

Варианты обвязки

Выбор схемы обвязки, оптимально подходящей для системы заданной конфигурации, напрямую зависит от конкретного исполнения приобретенного образца котельного оборудования. По способу размещения в пределах выбранного для него помещения и оформлению подводки эти агрегаты делятся на следующие классы:

• типовые напольные котлы;
• облегченные (компактные) настенные устройства.

Основное требование к монтажу агрегатов, устанавливаемых на пол, состоит в запрете врезки их рабочих патрубков в верхний участок разводки трубопровода.

В случае нарушения этого правила при обвязке напольного котла в системах, не оборудованных воздушными клапанами, появятся очень опасные образования (пробки). Для снижения вероятности их появления при отсутствии клапанов труба, в которую врезается котел, должна располагаться строго вертикально и иметь в верхней части специальный расширительный бачок.

Схему обвязки следует ориентировать на равномерность поставки тепла ко всем приборам

В нижней зоне агрегатов всех категорий предусматриваются автоматические устройства, обеспечивающие их надежное подключение к отопительной магистрали. В отличие от устанавливаемого на полу котла, в его настенных аналогах уже предусмотрен механизм расширения, исключающий образование пробок. При рассмотрении схем обвязки котельных для таких систем нужно иметь в виду, что достоинство настенных моделей – малый вес и не слишком большие габариты – одновременно являются и их недостатком. Связано это с тем, что компактные агрегаты от DWG, например, ограничены по своим энергетическим возможностям. Это значит, что заявленной этим производителем мощности хватает для отопления строений площадью не более 100 квадратных метров. Поэтому эти устройства пользуются особой популярностью у владельцев городских квартир.

Отличительной особенностью является наличие двух исполнений, различающихся своей комплектацией. В состав полного набора оборудования включена большая часть элементов обвязки, а в неполной комплектации не хватает некоторых узлов, которые докупаются пользователем самостоятельно.

Если предполагается обустройство систем отопления с естественной циркуляцией, некоторая часть вспомогательного оборудования может совсем не потребоваться.

Особенности обвязки одноконтурных и 2-хконтурных котлов

Основное отличие существующих способов организации обвязки отопительных систем состоит в их энергетических возможностях. Мощности одноконтурных котлов, как правило, хватает только для того, чтобы отапливать строение – греть батареи. Такой агрегат не позволяет нагревать воду для бытовых нужд, о чем потребителю придется позаботиться отдельно. 2-хконтурные котлы могут не только отапливать дом, но и греть воду, необходимую для мытья посуды или принятия душа.

Принцип работы 2-хконтурного котла

В конструкции этих агрегатов предусмотрен специальный теплообменный узел (теплоаккумулятор), предназначенный для нагрева воды и имеющий два исполнения:

• изделия проточного типа, имеющие режим «главенство ГВС»;
• агрегаты, оснащенные встроенным бойлером.

Если требуется принять душ или просто помыть посуду, в первом случае достаточно переключиться на этот режим, после чего к котлу подсоединится 2-й контур ГВС. Такое исполнение характерно для агрегатов отечественного и зарубежного производства. Обвязка двухконтурного котла проточного типа оптимально подойдет для домов или городских квартир не слишком большой площади (до 75-86 кв. метров.), так как в эти агрегаты встроены не очень мощные теплообменники.

Принцип работы бойлера для нагрева воды

Совсем другое дело – котлы, оснащенные накопительным бойлером, у которого емкость бака варьируется от 160 до 190 литров. Они предназначаются для нагрева воды как в накопительном, так и в проточном режиме.

Бойлерные модели еще на стадии производства оборудуются специальным теплообменником, в котором отдельно циркулирующая вода нагревается за счет энергии теплоносителя основного нагревательного контура. Для их нормальной работы производителем предусмотрен особый клапан, управляющий направлением движения энергоносителя. Принцип главенства системы ГВС состоит в следующем:

когда клапан находится в закрытом положении, теплоноситель, нагретый до заданного уровня, циркулирует по отопительной системе, обогревая жилое пространство;

В двухтрубных системах оба контура никогда не работают одновременно. Однако двухтрубные котлы способны обеспечивать несколько точек водозабора. Если в наличии имеется пара сливных кранов, котел рекомендуется размещать примерно посередине между ними. Если предусмотрена только одна точка, он устанавливается по возможности ближе к ней.

Принцип работы и устройство одноконтурной обвязки

При одноконтурном обвязывании котла в его конструкции имеется один теплообменник, нагревающий воду только для отопительной системы. При желании получать от него теплую жидкость для мытья посуды потребуется приобрести и смонтировать рядом бойлер косвенного нагрева. Основной его элемент – камера сгорания с размещенной в ней газовой горелкой и змеевиком, поверх которого и располагается теплообменник.

Жидкость в системе циркулирует естественным способом или же для этих целей используется водяной насос.

В большинстве одноконтурных моделей предусмотрена возможность подсоединения к ним полипропиленовых патрубков от бойлера. После этого однотрубная система начинает функционировать в 2-хконтурном режиме с одновременным соблюдением принципа приоритета.

Достоинства и недостатки одноконтурного котла

Однотрубный вариант организации обвязки ТТ котлов имеет следующие преимущества:

• сравнительно низкая стоимость;
• небольшие затраты на покупку, установку и техобслуживание системы;
• достаточная для отопления мощность и высокий КПД.

Большинство одноконтурных моделей выпускается в напольном исполнении, что позволяет использовать теплообменники на основе чугуна. Благодаря этому эффективность работы теплоносителя повышается, что означает допустимость обогрева с их помощью значительных площадей (более 100 кв.м.).

Системы с чугунными теплообменниками нередко используются в отопительном оборудовании старого типа (с газовыми котлами). Одноконтурная обвязка газового котла в этом случае предпочтительнее из-за снижения общего расхода энергоносителя. Однако это утверждение справедливо не всегда. При обустройстве обвязки настенных двухконтурных газовых котлов, дополненных бойлером для бытовых нужд, расходы на топливо возрастут.

Обвязка и тип циркуляции

Выбор типа обвязки в значительной мере зависит от способа циркуляции теплой жидкости по трубам и батареям контурной системы. Их два – естественное перемещение и принудительное.

Естественная циркуляция теплоносителя

При варианте циркуляции энергоносителя, называемой естественной, обвязка твердотопливного котла отопления в частных домах предусматривает обязательное применение расширительного бачка закрытого типа. Его рекомендуется размещать на «обратке» в самой нижней ее точке и заполнять водой примерно на 10% рабочего объема. В состав такой схемы входят следующие элементы:

• сам котел отопления, работающий на пеллетах, например;
• вводная и выводная арматура;
• отопительные радиаторы;
• прямой и обратный трубопроводы;
• типовой расширитель мембранного типа.

К элементам безопасности систем естественной циркуляции относится устанавливаемый в них предохранительный клапан, соединяемый со сливным отверстием посредством резинового шланга. Его основное назначение – сбрасывать избыток давления при перемещениях теплоносителя по трубам ТТ котла. Помимо этого к ним же принято относить специальные измерительные приборы – манометры, с помощью которых удается визуально оценить величину давление в системе.

Иногда устанавливать эти элементы по отдельности нет необходимости, поскольку они уже входят в комплектацию котла выбранного типа.

Последний вариант возможен при приобретении настенных моделей в соответствующем конструктивном исполнении.

Обвязка с принудительной циркуляцией

Этот вариант обустройства обвязки ничем существенным не отличается от закрытой системы с естественной циркуляцией теплоносителя. Но в ней появляется один дополнительный элемент – электрический насос. Как правило, он устанавливается в обратной ветке трубопровода сразу после мембранного бачка (перед вводным штуцером теплообменника).

Эксплуатация насосного оборудования сопровождается установкой в отопительном контуре датчика температуры, монтируемого в обратной ветке.

Наличие в системе электрического насоса позволяет гибко управлять ее работой, поскольку появляется возможность монтировать на радиаторах запорную и регулирующую арматуру. Благодаря этому циркулирующий под давлением теплоноситель легко преодолевает самые удаленные и узкие участки трубопровода из полипропилена.

Применение циркуляционного насоса превращает котел в систему, зависящую от электрической энергии. При этом возрастает и стоимость отопления, поскольку в расходы на содержание электрокотла добавляются издержки на оплату электричества.

Коллекторная система

Коллекторная обвязка твердотопливного котла включает в себя примерно те же элементы, что и обычные агрегаты. Единственным исключением является наличие в ней нового компонента, называемого коллектором. Сантехники называют его гребенкой, что объясняется сходством этого узла с женским гребнем. Он сделан в виде протяженной толстой трубы, от которой отводится несколько тонких патрубков – один из них входной, а остальные являются выходными. Через первый подается горячая вода, которая при протекании по системе патрубков равномерно распределяется между потребителями. У выводного отвода медного коллектора все эти потоки вновь собираются вместе и направляются в «обратку».

Как правильно обвязать котел отопления схема

Схемы обвязки отопительных котлов

Все больше собственников не только частных домов, но и городских квартир, не желая зависеть от коммунальных структур, монтируют в своих жилищах автономные системы обогрева, «сердцем» которых является котел – генератор тепла. Но сам по себе он работать не может. Схема обвязки котла отопления – это совокупность всех вспомогательных приборов и труб, которые соединены по определенной схеме и представляют собой единый контур.

Для чего необходима

• Обеспечение циркуляции жидкости по системе и передача тепловой энергии в помещения, в которых установлены отопительные приборы – радиаторы.
• Предохранение котла от перегрева, а также защита жилища от проникновения в него природного или угарного газов в случае возникновения нештатных ситуаций. Например, пропадание пламени горелки, протечка воды и тому подобное.
• Поддержание давления в системе на требуемом уровне (расширительный бак).
• Правильно смонтированная схема подключения газового котла (обвязка) позволяет ему устойчиво работать в оптимальном режиме, что значительно сокращает расход топлива и дает экономию на отоплении.

Основные элементы схемы

• Генератор тепла – котел.
• Мембранный (расширительный) бак – экспансомат.
• Регулятор давления.
• Трубная магистраль.
• Запорная арматура (краны, клапана).
• Фильтр грубой очистки – «грязевик».
• Соединительные (фитинги) и крепежные элементы.

В зависимости от вида выбранного контура отопления (и котла) в ней могут быть и другие составные части.

Схема обвязки двухконтурного отопительного котла, как и одноконтурного, зависит от многих факторов. Это и возможности самого агрегата (в том числе, и его комплектация), и условия эксплуатации, и особенности устройства системы. Но имеются и различия, которые определяются принципом движения теплоносителя. Так как в частных жилищах используются котлы, обеспечивающие и теплом, и горячей водой, рассмотрим пример классической обвязки именно двухконтурного прибора с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Вода, нагретая в теплообменнике до нужной температуры, с выхода котла «уходит» по трубам к радиаторам, которым и передает тепловую энергию. Охлажденная жидкость возвращается обратно на вход генератора тепла. Ее движением управляет циркуляционный насос, которым оснащен практически каждый агрегат.

Между последним в цепочке радиатором и котлом устанавливается расширительный бак для компенсации возможных перепадов давления. Здесь же – «грязевик», предохраняющий теплообменник от мелких фракций, которые могут попасть в теплоноситель из батарей и труб (частички ржавчины и отложений солей).

Врезка трубы для подачи холодной воды (подпитка) делается на участке между котлом и первым радиатором. Если ее обустроить на «обратке», то это может вызвать деформацию теплообменника из-за разности температур его и «подпиточной» жидкости.

Для того чтобы иметь возможность регулировать температуру в каждом помещении индивидуально, с выхода котла вода направляется в коллектор. А уже с него, через запорную арматуру, разводится по комнатам.

Работает, как и при пользовании газовой колонкой. На вход ГВС котла подается холодная вода из водопровода, а с выхода нагретая идет по трубам к точкам водоразбора.

Схема обвязки настенных котлов аналогична.

Существует и ряд других ее видов.

В ней отсутствует водяной насос, а циркуляция жидкости происходит за счет разности температур на входе и выходе контура. Такие системы не зависят от электроснабжения. Мембранный бак открытого типа (ставится в самой верхней части трассы).

С первично-вторичными кольцами

В принципе, это аналог уже упоминавшейся гребенки (коллектора). Используется такая схема, если необходимо обогреть большое количество комнат и подсоединить систему «теплые полы».

Есть и другие, которые для частных домов не применяются. Кроме того, в перечисленных могут быть и некоторые дополнения. Например, смеситель с сервоприводом.

Схемы обвязки котла отопления при различных видах циркуляции и контурах

При построении автономного отопления дома важно правильно продумать и выполнить обвязку газовых, твёрдотопливных и электрических котлов. Давайте рассмотрим возможные схемы и элементы обвязки, поговорим о классических, аварийных и специфических контурах, а также об основном оборудовании этих схем.

Основные принципы выполнения обвязки котла любой конструкции — это безопасность и эффективность, а также максимальный ресурс всех элементов отопительной системы. Рассмотрим различные варианты организации отопления, чтобы при индивидуальном строительстве принять взвешенное и наиболее подходящее для конкретного случая решение.

Подсоединение котла к источникам питания

Если котёл работает на газовом топливе, то к нему нужно организовать подачу газа. При магистральном газоснабжении это должен сделать работник газовой службы. Если отопление от баллонов. нужно заключить договор аренды с Газтехнадзором, а монтаж поручить компании, имеющей разрешение на данный вид работ. Все работы, связанные с газом, потенциально опасны и это не тот момент, когда стоит экономить и выполнять работу своими руками.

1. Подача отопления. 2. Горячая вода для бытовых нужд. 3. Газ. 4. Холодная вода к контуру ГВС. 5. Обратка отопления

При использовании баллонного газа обязательно используется редуктор, объединяющий группу баллонов

Электрокотёл нужно присоединить к сети. Котёл и клеммная коробка должны быть заземлены, все соединения выполняются медной проводкой с сечением не меньше указанного в техническом паспорте к оборудованию.

Котёл на твёрдом топливе всегда автономен и требует только присоединения труб отопления и горячего водоснабжения. Подключения к электрическим цепям питания требуют только блоки автоматического управления, если они задействованы.

Одно- и двухконтурные котлы

Одноконтурные котлы предназначены в первую очередь для отопления. Через них проходит только один контур, включающий автоматику, разводку труб и радиаторы. В контур может быть включён и бойлер косвенного нагрева для подачи горячей воды в смесители рукомойников, душа и ванны. Мощность котла подбирается с соответствующим запасом по мощности. Целесообразность такого подключения в большинстве случаев несколько сомнительна, так как нарушает стабильность функционирования системы отопления внезапным отбором тепла. Проблему можно решить, оборудовав контур сложной системой управления, которая в некоторых моделях может идти в комплекте с котлом.

Одноконтурный котёл с бойлером косвенного нагрева: 1. Котел. 2. Обвязка котла. 3. Радиатор. 4. Бойлер косвенного нагрева. 5. Ввод холодной воды

В двухконтурном котле горячее водоснабжение, наряду с отоплением, входит в функции котла и составляет один из двух его контуров циркуляции. Более стабильная работа обеих систем осуществляется при работе котлов, оборудованных двумя отдельными теплообменниками для двух контуров. Особенность системы: отсутствие бака-накопителя горячей воды.

Подключение двухконтурного котла: 1. Котел. 2. Обвязка котла отопления. 3. Отопительный контур. 4. Ввод холодной воды

Схема обвязки котла при естественной циркуляции

Естественная циркуляция основана на законах физики — температурном расширении теплоносителя и гравитации, поэтому обвязка котла не включает напорное оборудование.

Чтобы вода в контуре совершала непрерывное движение, нужно соблюсти несколько правил.

Котёл должен находиться в самой низкой точке дома, желательно в подвале или в специально оборудованном приямке.

Трубопровод от верхней точки к радиаторам отопления, и от них в «обратку» должен быть выполнен с уклоном не менее 0,5° для снижения гидравлического сопротивления системы.

Отопление с естественной циркуляцией. H — разница уровней линий подачи и обратки, определяет напор в контуре отопления

Диаметр труб разводки отопления должен обеспечивать скорость воды не ниже 0,1 м/с и не выше 0,25 м/с. Такие значения нужно принимать предварительно и проверять расчётом, исходя из разницы температур на входе и выходе (градиент) и разницы высоты по осям котла и радиаторов (не менее 0,5 м).

Гравитационные контуры котла могут быть открытого и закрытого типов. В первом случае в самой высокой точке системы (на чердаке или крыше) устанавливают расширительный бак открытого типа, он же выступает в роли воздухоотводчика.

Закрытая система оборудуется мембранным баком, расположенным на одном уровне с котлом. Так как закрытая система не имеет прямого контакта с атмосферой, она должна быть укомплектована группой безопасности (манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик). Располагается группа таким образом, чтобы воздушный клапан находился в наивысшей точке контура.

Системы с естественной циркуляцией являются независимыми от электропитания и наиболее распространены там, где электросети отсутствуют или работают ненадёжно.

Схема обвязки котла при принудительной циркуляции

Побудителем движения воды в контуре с принудительной циркуляцией является циркуляционный насос. Схемы также могут быть открытыми (с расширительным баком открытого типа) и закрытыми (с мембранным баком и группой безопасности).

Циркуляционный насос, как правило, устанавливают в месте, где температура воды имеет самое низкое значение — на её входе в котёл, и монтируют на той же площадке. Выбор насоса осуществляется на основании расчёта отопления, показывающего необходимый расход теплоносителя, и характеристик котла. Регулирование расхода теплоносителя осуществляется на основании температуры обратной воды по импульсу от установленного на входе в котёл датчика.

1. Котёл. 2. Группа безопасности. 3. Расширительный бак. 4. Циркуляционный насос. 5. Радиаторы отопления

Одно- и двухтрубная разводка системы отопления

Однотрубная система широко распространена в многоквартирных домах старой застройки. Температура воды от радиатора к радиатору постоянно понижается, что ведёт к неравномерному обеспечению теплом отдельных помещений. В двухтрубной системе теплоноситель распределяется равномерно по всем радиаторам, потерявший температуру, попадает во вторую трубу — «обратку». Таким образом, двухтрубная система обеспечивает дом теплом более равномерно.

1. Однотрубная схема разводки. 2. Двухтрубная схема разводки

Коллекторная схема разводки отопительной системы

При большом количестве радиаторов отопления, расположенных на разных этажах, или при подключении «тёплого пола», лучшей схемой разводки является коллекторная. В контуре котла устанавливают минимум два коллектора: на подаче воды — раздающий, и на «обратке» — собирающий. Коллектор представляет собой отрезок трубы, в который врезаются отводы с вентилями для возможности регулирования отдельных групп.

Пример подключения контура отопления и системы «тёплый пол» с помощью коллекторной группы

Коллекторную разводку называют также лучевой, так как трубы лучами могут расходиться в разные стороны по всему дому. Такая схема в современных домах одна из наиболее распространённых и считается практичной.

Первично-вторичные кольца

Для котлов мощностью от 50 кВт или группы котлов, которые предназначены для отопления и горячего водоснабжения домов большой площади, применяется схема первично-вторичных колец. Первичное кольцо составляют котлы — генераторы тепла, вторичные кольца — потребители тепла. Причём потребители могут устанавливаться на прямой ветви и быть высокотемпературными, или на обратной — и называться низкотемпературными.

Для того чтобы в системе не было гидравлических перекосов и для разделения контуров, между первичным и вторичными кольцами циркуляции устанавливают гидроразделитель (стрелку). Он же защищает теплообменник котла от гидравлических ударов.

Если дом большой, то после разделителя устраивают коллектор (гребёнку). Чтобы система работала, нужно произвести расчёт диаметра стрелки. Выбор диаметра осуществляется на основании максимальной производительности (протока) воды и скорости потока (не выше 0,2 м/с) или как производная от мощности котла с учётом градиента температур (рекомендованное значение Δt — 10 °С).

Формулы для расчётов:

• G — максимальный расход, м 3 /ч;
• w — скорость воды через поперечное сечение стрелки, м/с.

• Р — мощность котла, кВт;
• w — cкорость воды через поперечное сечение стрелки, м/с;
• Δt — градиент температур, °С.

Аварийные контуры

В системах принудительной циркуляции насосы зависят от электропитания, которое может отключиться. Чтобы не произошёл перегрев котла, способный вывести оборудование из строя или даже привести к разгерметизации, котлы снабжают аварийными системами.

Первый вариант. Источник бесперебойного питания или генератор, которые будут питать циркуляционные насосы. По эффективности такой способ один из наиболее оптимальных.

Второй вариант. Обустраивается малое резервное кольцо, работающее по гравитационному принципу. При отключении циркуляционного насоса в систему включается контур с естественной циркуляцией, обеспечивая сброс тепла теплоносителя. Полноценного отопления дополнительный контур обеспечить не может.

Третий вариант. При строительстве закладываются два полноценных контура, один работает по гравитационному принципу, второй с помощью насосов. Системы должны иметь возможность тепломассообмена на аварийный период.

Четвертый способ. Если водоснабжение централизованное, то при отключении насосов холодную воду подают в контуры отопления через специальную трубу с запорным вентилем (перемычку между системами водоснабжения и отопления).

В заключение предлагаем посмотреть видео о правилах расчета однотрубной системы отопления частного дома.

Правильная обвязка газового котла отопления – схема и фото

Если вас интересует, как делается правильная обвязка газового котла отопления, схема, приведенная на этой странице, поможет вам разобраться в этом вопросе. Несколько комментариев к схеме и несколько дополнительных фото также добавят ясности.

Самая простая схема обвязки газового котла отопления

Самая простая обвязка газового котла отопления, схема которой представлена ниже, будет справедлива для газовых теплогенераторов. которые объединяют в своем корпусе сразу несколько устройств:

1. Газовая горелка, которая сжигает подаваемый магистральный или сжиженный природный газ.
2. Теплообменник газового котла, который нагревается горелкой и передает тепло сжигаемого газа теплоносителю.
3. Встроенная в корпус котла группа безопасности.
4. Встроенный в корпус котла расширительный бак – экспанзомат.
5. Встроенный в корпус котла циркуляционный насос системы отопления.

Практически вся обвязка в этом случае состоит в подключении к котлу подающего трубопровода и трубопровода обратки.

Когда реализована такая обвязка газового котла отопления, схема будет рабочей сразу, как только вы повесили котел на стену и подвели к нему трубы системы отопления. Конечно, если у вас подведен магистральный газ или установлен газгольдер.

Если у вас установлен двухконтурный газовый котел. то подведя к его второму контуру холодную водопроводную воду, вы получите на выходе горячую воду для ГВС.

Схема обвязки с напольным одноконтурным газовым котлом

Какой будет схема обвязки для одноконтурного напольного газового котла. Фактически, она будет идентичной той, которую мы рассматривали выше. Только корпус котла будет «распотрошен» — все компоненты будут снаружи и будут стоять отдельно.

Получится, что в корпусе напольного одноконтурного газового котла будет только два компонента из списка выше:

Все остальные устройства будут находиться в самой котельной — это группа безопасности, расширительный бак и циркуляционный насос.

А в случае производства ГВС здесь роль «второго контура» будет выполнять БКН – бойлер косвенного нагрева.

То есть, система стала более «разбросанной», но формально сохранила все те же части, что и на схеме с двухконтурным газовым настенным котлом.

Все прочие атрибуты теплогенерирующего оборудования – дымоход. система подмеса воды и подающая газовая труба с датчиками и счетчиками – едины в любой схеме. То есть, могут конечно быть различными, уже не зависят от типа котла.