Схема отопления частного дома с твердотопливным котлом

Главные принципы выбора системы отопления для дома – экономичность, эффективность, удобство в эксплуатации. Рассмотрим, как будет выглядеть схема отопления частного дома с твердотопливным котлом и какие правила нужно соблюдать при монтаже.

Особенности котлов на твердом топливе

Газоснабжение и централизованное электроснабжение в России есть до сих пор не везде. Газ стоит дешево только в столичных городах, и даже там дорожает. Электричество всюду дорого.

Оставляют желать лучшего коммуникационные сети: перебои с подачей электроэнергии, резкие перепады напряжения – за городом дело обычное. Не всегда есть возможность подключиться к магистральному газу, а приобретение сжиженного в баллонах – дело энергоемкое.

Отопление твердотопливным котлом имеет несколько преимуществ:

• можно остановиться на том виде топлива, которое в вашей местности дешевле всего – дрова, торф, уголь, древесные отходы и т.д.;
• твердотопливные котлы – самые дешевые в категории. Дороже стоят модели длительного горения, но их теплоэффективность выше;
• большой ассортимент. Автоматику и вспомогательные элементы обвязки можно при необходимости докупить отдельно;
• в отличие от газовых агрегатов для установки твердотопливного котла не требуется разрешение местной администрации.

Теперь о минусах:

• пожароопасность. Но этот недостаток есть и у газовых моделей, и у дизельных. А в случае проблем с проводкой – даже у электрических;
• необходимость следить за количеством дров/угля в топке. Твердотопливный котел не получится просто «включить и забыть». Реже требуется подкладывать топливо в котлы пеллетные и длительного горения, но и они в этом отношении не слишком автономны;
• процессом горения твердого топлива управлять сложно (у других агрегатов достаточно перекрыть газовый кран или отключить электричество). Инерция у твердотопливных котлов высокая, и у всей системы, соответственно, тоже.

Конструкция котла на твердом топливе

Виды твердотопливных котлов

Разновидности твердотопливного котла отопления различаются по виду горючего:

• дрова;
• уголь;
• пеллеты и брикеты;
• торф;
• отходы деревообработки;
• универсальные котлы на две или больше топок.

Теплотворность твердого топлива

Кроме того существуют комбинированные модели на два или больше энергоносителей: дрова + электричество, дрова/дизель/газ и т.д. Их приобретение оправдано, если:

• в вашем районе два энергоносителя одинаково доступны и недороги. Закончились дрова – переходите на газ, перебои с электричеством – на дрова и так далее;
• в целях экономии. Например, если у вас двухтарифная оплата электроэнергии – днем топите дровами, а ночью (когда электричество дешевое) переходите на полностью автоматизированное электрическое отопление.

Котел на пеллетах

» alt=»»>
Есть т/т котлы классические и длительного горения. Виды последних:

• с верхним розжигом. При распространении пламени сверху вниз закладка прогорает медленнее;
• с удлиненной топкой и ограниченной подачей воздуха. Распространение пламени по горизонтали тоже происходит медленнее. Сокращая необходимый для горения кислород, вы снижаете интенсивность пламени;
• пиролизные оснащены двумя камерами: в одной сгорает топливо, во второй дожигаются выделяющиеся при горении газы. Теплоффективность этих агрегатов самая высокая, но они и стоят дороже остальных.

Обвязка твердотопливного котла

В комплектацию твердотопливного котла редко входят циркуляционный насос, автоматика, группа безопасности. Все это владелец докупает сам, руководствуясь особенностями своей системы отопления.

Независимо от типа разводки трубопровод следует оснастить приборами безопасности (см. ниже). Второй этап – обеспечение функциональности системы и комфорта при ее использовании. Здесь следует упомянуть пару устройств:

• теплоаккумулятор. Благодаря его работе в процессе перезагрузки котла не будет резких температурных перепадов в доме. Это бак большого объема, который устанавливают между котлом и системой на подающей трубе. Для регулировки температуры на выходе из бака устанавливают смеситель с трехходовым клапаном;
• бойлер косвенного нагрева для ГВС подключают параллельно отопительной системе. Оснащают смесителем и собственным насосом, чтобы при движении от котла к потребителям вода не успевала остыть.

Обвязка котла с теплоаккумулятором

Приобретать или не приобретать насос, если ГВС не предусмотрено – зависит от разводки. Рассмотрим ее основные виды.

Открытая система с естественной циркуляцией

Эта схема монтажа считается самой безопасной для твердотопливного котла: даже при резком повышении давления и температуры авария маловероятна. Отличия открытой системы от прочих:

• в контуре используется открытый расширительный бак (его устанавливают в самой высокой точке трубопровода);
• отсутствует циркуляционный насос. Вода движется по трубам в силу естественной гравитации. Для такой конструкции выбирают трубы большего сечения и устанавливают их под небольшим углом, чтобы вода перемещалась самотеком.

Достоинства открытых систем:

• поскольку нет насоса, отопление не зависит от электросети. В загородных условиях проблемы с электросетями – дело обычное: перебои из-за обрыва проводов, скачки напряжения;
• оборудование для обвязки обойдется в меньшую сумму (нет насоса, открытый бак дешевле мембранного).

Минусы:

• монтаж технически сложнее – нужно соблюдать необходимый уклон труб, устанавливать элементы обвязки на определенной высоте;
• неизбежно попадание в систему кислорода, который приводит к коррозии труб и металлических фитингов;
• по той же причине неизбежно завоздушивание контура;
• теплоноситель частично испаряется, приходится его восполнять;
• даже при большом диаметре труб естественная циркуляция медленнее принудительной. Необходимо оснащать регулировочными кранами все отопительные приборы, свести к минимуму количество запорной арматуры, но и в этом случае прогрев контура будет неравномерным.

Трубопровод системы с естественной циркуляцией

Специалисты рекомендуют добавлять в расширительный бак минеральное масло, слой 1-2 сантиметра. Это сократит поступление кислорода в систему и уменьшит испарение теплоносителя.

Закрытый контур с естественной циркуляцией

Насоса нет, но расширительный бак другой – закрытого (мембранного) типа. Конфигурация системы будет такая же, как в предыдущем случае (трубы большого сечения, установленные под уклоном), но некоторых недостатков открытого контура получится избежать:

• через бак в трубопровод не попадает кислород, т.е. медленнее завоздушивание и развитие коррозии внутренних стенок;
• не придется регулярно восстанавливать количество теплоносителя в контуре.

При выборе этого типа разводки учитывайте:

• емкость бачка должна вмещать минимум 10 % объема теплоносителя;
• на подающей трубе обязательно нужен предохранительный клапан. Когда давление в системе превышает критическое (т.е. более трех атмосфер), клапан сбрасывает излишек теплоносителя;
• в верхней точке контура устанавливают воздухоотводчик.

Схема монтажа твердотопливного котла с циркуляционным насосом

Система с насосом может быть только закрытой. Преимущества принудительной циркуляции очевидны:

• высокая скорость движения теплоносителя, равномерный прогрев всех помещений;
• не требуются трубы большого диаметра;
• нет сложностей в монтаже трубопровода: не нужно соблюдать уклон, непринципиальна высота размещения мембранного бака.

Поскольку в системе с принудительной циркуляцией давление выше, требования к группе безопасности тоже повышенные.

Монтаж такого контура предусматривает возможность перехода на естественную циркуляцию в случае поломки насоса или перебоев с электроэнергией: насос подсоединяют параллельно, на байпасе с отсекающими вентилями. Магистральная труба и насос на байпасе

Чаще всего насос врезают в трубопровод на участке обратной трубы возле котла, здесь самая низкая температура. Это позволяет сэкономить ресурс устройства и так безопаснее для всей системы: при установке на подающую трубу, если вода в котле закипит, пары перекроют циркуляцию, что чревато аварией.

Со стороны обратной магистрали перед насосом устанавливают фильтр.

Коллекторная разводка

В длинном сильно разветвленном трубопроводе большого коттеджа одного насоса может не хватить. В этом случае их устанавливают два и даже больше, на каждый контур свой. Отдельно теплый пол, радиаторы, ГВС. Поскольку температура теплых полов исходно низкая (в пределах 50 градусов), можно ставить насос и на входе в контур.

Оптимальный вариант разводки для большого дома с несколькими контурами – коллекторная (лучевая). В каждый контур теплоноситель поступает от котла по собственной трубе. Тепло распределяется равномерно, жидкость не остывает, последовательно проходя всю систему.

Коллектор включает в себя минимум две гребенки, прямую и обратную. К торцам гребенок подходят соответствующие магистрали от котла, а к штуцерам на их корпусах параллельно подключаются прямые/обратные трубы контуров – радиаторы и теплые полы, разные этажи, подсобные помещения, ГВС – каждый со своим температурным режимом. Коллектор

На входе в коллектор устанавливают манометр и предохранительный клапан, с противоположной стороны на «горячей» гребенке – воздухоотводчик, на «холодной» – кран для слива теплоносителя из системы. Трубы оснащаются регулировочными кранами – это один из способов устанавливать разную температуру в контурах. В большом доме может быть несколько пар гребенок.

Еще один способ устанавливать разные режимы – гидрострелка. Поставленный вертикально отрезок трубы большого сечения соединяют с прямой трубой и обраткой котла, а к корпусу на разной высоте подключают контуры. Чем выше подсоединение, тем горячее теплоноситель.

В небольших контурах температуру можно регулировать следующим образом: свободные торцы гребенок соединяют байпасом с отсекающим вентилем. При открытии вентиля прохладная вода из обратки подмешивается в горячую из подающей трубы.

Группа безопасности

Функции приборов контроля и безопасности:

• защита трубопровода от разгерметизации вследствие резкого повышения давления;
• защита от перегрева самого котла;
• регулировка температурного режима;
• предотвращение образования конденсата. Обычно это случается из-за слишком большой температурной вилки между подачей и обраткой. Оптимальная дельта температур – 20 градусов.

В эту группу приборов входят:

• предохранительный клапан для сброса избыточного давления/излишков теплоносителя;
• контрольный манометр;
• воздухоотводчик;
• аварийный теплообменник;
• регулировочная арматура, в т.ч. термостатические клапаны.

Группа безопасности

Особенности монтажа

Твердотопливные котлы не относятся к числу экологически чистого оборудования, для их установки нужна котельная. При монтаже соблюдают ряд правил:

• от топки до стены следует оставлять минимум 1 метр свободного пространства;
• в полуметре от пола и максимум в 40 сантиметрах от потолка нужно оборудовать вентканалы;
• в котельной не должно быть горючих веществ;
• перед топкой следует настелить металлический или асбестовый лист не меньше 50 на 70 см размером;
• над котлом оборудуют дымоход. Рекомендуемые параметры дымохода есть в инструкции котла.

Дымоход твердотопливного котла

В трубе дымохода следует предусмотреть ревизионные люки для очистки от сажи. На стыке с котлом устраивают конденсатосборник. Части металлической трубы, находящиеся в холодных помещениях (неотапливаемый чердак и др.) нужно обмотать теплоизоляционным материалом для защиты от конденсации и обледенения.

Теплоизоляционный материал для дымоходов – базальтовая вата. Все остальные утеплители в той или иной степени горючи.

Схема отопления и установка твердотопливного котла

Эффективное, удобное и недорогое отопление в частном доме твердотопливным котлом постепенно приходит на смену традиционным газовым и электрическим аналогам. Помимо экономичности, этот способ обогрева строений пользуется спросом у владельцев недвижимости, которая не подключена к центральным коммуникациям. Устройства могут использоваться в качестве основного и резервного источника тепла. В небольших дачных домиках без этих приборов просто не обойтись, так как они не дадут их владельцам замерзнуть даже в самые суровые морозы. Есть возможность провести монтаж котлов отопления своими руками, не привлекая наемных рабочих, и без получения разрешения. Чтобы система отопления работала эффективно и надежно, нужно изучить разновидности отопительного оборудования, его особенности и ассортимент применяемого горючего.

Критерии выбора котла в частный дом

Единых рекомендаций в отношении характеристик системы отопления для частного дома не существует. Каждое строение, также как и приоритеты проживающих в нем людей, индивидуально. Однако есть ряд требований, соблюдать которые необходимо во всех случаях.

В отношении выбора котлов на твердом топливе действуют следующие критерии:

• Стоимость оборудования, комплектующих и монтажных работ. Не следует покупать дешевую установку, так как она отличается низкой производительностью и ненадежностью.
• Ассортимент твердого топлива на рынке. Приборы целесообразно выбирать под горючее, которое всегда в наличии и стоит недорого.
• Удобство эксплуатации оборудования. Простота проведения обслуживания, ремонта и топки.
• Экономичность котла. Стоимость производства единицы энергии.
• Возможность складирования и хранения выбранного горючего.
• Безопасность работы оборудования в плане риска возгорания, задымления и отключения при сбоях в работе.

Во главу угла рекомендуется ставить вопрос выбора топлива. Необходимо заранее просчитать, во сколько обойдется отопительный сезон и только после этого принимать окончательное решение. Кроме этого, нужно соизмерить свои физические возможности и состояние здоровья процессу эксплуатации нагревателя. Потребуется прилагать усилия для переноски тяжестей, спускаться с ними по лестнице, вставать по ночам для дозаправки печи. А это не всем по силам.

Виды котлов на твердом топливе

По уровню функциональности отопительные приборы подразделяются на такие типы:

• Одноконтурные. Используются только для нагрева помещений.
• Двухконтурные. Применяются одновременно для отопления и создания горячей воды для бытовых целей. Запас жидкости содержится в теплоаккумуляторе, обеспечивающим равномерную температуру воды в системе.

В зависимости от типа применяемого горючего котлы изготавливаются из стали или чугуна.

Традиционные, прямого горения

Изделия этого типа используются в отоплении помещений с тех пор, как человечество научилось получать металл. Они представляют собой камеру с окошками для загрузки топлива и поддувала. Материал укладывается на колосники, сквозь которые поступает воздух и падает зола.

Достоинства традиционных котлов:

• простота;
• надежность;
• доступная цена;
• возможность изготовления своими руками;
• варианты изготовления в разных модификациях.

Недостаток в том, что традиционные печи отличаются низкой производительностью. Дрова в них прогорают в течение нескольких часов, нужно регулярная заправка.

Пиролизные

Это сложные и дорогостоящие газогенераторные установки, в которых сгорание топлива происходит в несколько этапов. На первом происходит просушивание и нагревание древесины. Затем она воспламеняется, происходит выделение газа, а дрова превращаются в уголь. На заключительной фазе газ загорается, а уголь продолжает тлеть. Подача воздуха в закрытую камеру производится электрическим вентилятором.

• высокий КПД;
• управляемость горением;
• полная переработка горючего;
• отличная теплоотдача.

Минус конструкции только в ее стоимости. Несмотря на это, окупаемость наступает уже после первого отопительного сезона. Кроме того, электрокотел зависит от постоянной подачи тока. При его отсутствии вентилятор останавливается и горение прекращается.

Продолжительного горения

Особенностью такой дровяной печи является то, что поддувало расположено не снизу, а сверху. Благодаря такой конструкции горение происходит только на верхнем уровне. Огонь постепенно опускается вниз, по мере расхода древесины.

• продолжительное горение;
• отсутствие частых дозаправок;
• экономичность;
• простота конструкции;
• возможность загрузки большого объема топлива.

Минус устройства длительного горения только в его размерах. Чтобы обеспечить реализацию принципа действия, необходимо делать печи большой высоты и диаметра.

Пеллетные

Корпус прибора состоит из двух камер. В первой хранятся капсулы, а во второй происходит их сгорание. Топливо подается автоматически по мере расходования. В качестве горючего используются прессованные из отходов древесины пеллеты.

• высокая теплоотдача;
• сильный производимый жар;
• длительная работа на одной заправке;
• недорогое топливо;
• наличие автоматики, обеспечивающей контроль и безопасность.

Минус изделий только в их цене. Такие устройства лучше выбирать тем, кто не хочет целыми днями работать кочегаром. Объема бункера хватает на 24-48 часов непрерывной работы.

Инструкция по установке

Решив сделать отопление в частном доме своими руками, котел на твердом топливе нужно правильно установить. Основным принципом работы агрегата является перепад высот между нижней и верхней частью водяного контура. Кроме этого необходима высокая труба для создания хорошей тяги. Если дом имеет ленточный фундамент, для размещения оборудования целесообразно использовать цокольный уровень. Если такой возможности нет, придется его ставить на первом этаже. Чтобы обеспечить хорошую циркуляцию теплоносителя, потребуется установить небольшой центробежный насос.

Перед тем как начать монтажные работы, необходимо подготовить помещение к установке котла.

Последовательность работы следующая:

1. Вынести все горючие объекты.
2. Сделать из бетона прочное основание для прибора.
3. Закрыть деревянные изделия листами железа или асбестоцемента.
4. Обустроить производительную вентиляцию. Необходимо предусмотреть вероятность отключения электричества и сделать приточно-вытяжную систему, работающую на естественной тяге.

Лучшим местом для размещения котла является боковая стена. От этого места удобно вести трубопровод и дымоход.

Монтаж теплогенератора и дымохода

Твердотопливный котел целесообразно устанавливать совместно с буферным баком для теплой воды. Эта емкость размещается между печью и обвязкой. Подключить ее к системе можно на этапе строительства или в процессе эксплуатации системы.

1. Защита системы от перегрева. Резервуар поглощает перегретую воду, перемешивая ее с относительно холодным содержимым. Благодаря этому исключается вероятность разрыва контура из-за образования пара.
2. Аккумулирование энергии. Буфер собирает тепло и по мере охлаждения носителя в системе поставляет в нее горячую воду. При наличии двухпикового счетчика энергия накапливается в ночное время, когда ее стоимость в 2 раза ниже.
3. Коммутация. Устройство связывает в единую цепь все подключенные агрегаты, работающие на газу, электричестве и твердом топливе. Происходит распределение энергии, сглаживание перепадов давления и температуры.

Для работы потребуются такие инструменты и материалы:

• рулетка, уровень, угольник;
• перфоратор, шуруповерт, болгарка;
• молоток;
• паяльник для пластика;
• полипропиленовые трубы и фитинги;
• маркер;
• защитные очки и перчатки.

При установке необходимо соблюдать правила обустройства дымохода для отведения продуктов горения

Монтаж системы отопления проводится в такой последовательности:

1. Нанесение разметки в соответствии с составленной схемой.
2. Укрепление основания для котла.
3. Крепление хомутов для труб и упоров для радиаторов.
4. Установка печи, ее выравнивание и фиксация.
5. Протягивание пластиковых труб, установка кранов и фитингов.
6. Проверка герметичности контура.
7. Обустройство дымохода.
8. Проведение контрольной топки.

Отдельным вопросом является сборка вытяжной системы. Она изготавливается из стальных труб или сэндвич секций. В зависимости от архитектуры здания делается выбор в пользу внешней или внутренней прокладки дымохода. Внутренний вариант позволяет использовать тепло от дымохода для нагревания помещений и водяного контура. Внешний хорош тем, что не нужно делать отверстия в перекрытиях и заниматься гидроизоляционными работами.

Схема подключения котла

Схема подключения твердотопливного котла выбирается исходя из его мощности, этажности и площади здания. Приоритет отдается однотрубной или двухтрубной конструкции

Подключение ТТ котла может быть произведено одним из следующих способов:

• прямая с замкнутым контуром (ленинградка);
• с трехходовым клапаном;
• с теплым полом и батареями;
• с нагревательным баком и аккумулирующим резервуаром.

При установке системы отопления следует каждый радиатор, если это не предусмотрено его конструкцией изначально, дополнить краном Маевского для стравливания воздуха. Кроме этого нужно учитывать, что при нагревании вода расширяется. Чтобы предотвратить образование повышенного давления в системе, ее нужно оборудовать герметичным расширительным баком.