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.

Отопление деревянного дома твердотопливным котлом

Прообразом современных систем обогрева была русская печь. По сути, отопление деревянного дома твердотопливным котлом является логическим продолжением печей, разница лишь в том, что раньше в качестве теплоносителя использовали воздух, поэтому печь проходила через максимальное количество помещений и располагалась в центре дома. Также отопительные щиты являются наследием сложных дымоходов, известных в давние времена.

За прошедшие со времен русских печек время отопление при помощи дров и угля не потеряло ничуть своей актуальности. Несмотря на то, что современный ассортимент топлива очень и очень широк, дерево остается самым популярным, особенно если речь ведется о загородных и частных домах. Все дело в том, что многие дачные и загородные поселки испытывают перебои с подачей электроэнергии. О газификации и говорить не приходится, большая часть деревенских жителей, которые используют газ, покупают баллоны. Опять же, случаются такие варианты, когда подвести газ к дому просто невозможно — участок находится на серьезном удалении от магистрали или же расположен в труднодоступном месте. (См. также: Расход топлива дизельных котлов отопления)

ИНТЕРЕСНО! Хорошо протопленный деревянный дом способен сохранять тепло в течении двух суток.

Именно поэтому отопление деревянного дома твердотопливным котлом очень и очень популярно. Не последнюю роль в этом, кстати, играет и его сравнительно невысокая стоимость, а также низкие затраты на топливо (по сравнению с электрокотлами, например). Конечно, некоторые предпочитают дровяные печи, но в том случае, если площадь дома значительная, то печь просто не сможет обогреть всего строения равномерно, где-то будет жарко, а где-то и зябко. К тому же, дровяная печь должна располагаться в доме, что не всегда положительно влияет на дизайн помещения, а котел обычно расположен в котельной или в цокольном этаже.

Специфика отопления

Какие нюансы следует учитывать, устанавливая твердотопливный котел в деревянном доме? В первую очередь необходимо позаботиться о безопасности. Как известно, дерево очень хорошо горит, а котел способен выдавать очень и очень высокую температуру. Для этого котельная должна быть облицована негорючим материалом с малой теплопроводностью — например, огнеупорным кирпичом.

Отопление дома является серьезной и важной задачей для каждого хозяина, именно поэтому для решения этой задачи используют современные технологии, не отказываясь от многовекового опыта. Важно также отметить и экологичность такой системы отопления. (См. также: Какой твердотопливный котел выбрать)

Монтаж системы отопления в деревянном доме

Производить установку систему отопления деревянного дома должны специалисты, если же вы планируете осуществить установки собственными силами, тщательно подготовьтесь, чтобы учесть все специфические детали. В процессе монтажа отопления в доме из дерева необходимо:

использовать высококачественные радиаторы и трубы, а также внимательно относиться к соединениям, чтобы не допустить протечек — дерево боится влаги;

устраивать разводку на каждом этаже, сократив тем самым количество стояков;

предусмотреть монтаж компенсаторной системы.

ЗАПРЕЩЕНО. Недопустимо монтировать крепления обвязки твердотопливного котла на стену из дерева.

Где разместить котел?

Довольно часто в проекте дома из дерева предусматривают цокольный этаж, в планировке которого предусматривают помещение под котельную. Твердотопливный котел в деревянном доме размещать следует очень аккуратно. В том случае, если цокольный этаж отсутствует, возможно размещение котла в специальном помещении как внутри дома, так и за его пределами. Вне зависимости от расположения котельной, требуется оснащать её согласно всем требованиям техники безопасности, самое главное — в помещении не должно быть взрывоопасных и легковоспламеняющихся материалов. (См. также: Требования по хранению диз.топлива и газа)

Безопасность при отоплении деревянного дома

Для безопасности также требуется регулятор тяги для твердотопливных котлов. Современные котлы оборудованы этим устройством практически все, но если у вас самодельный котел или просто в его комплектации регулятор не предусмотрен, следует приобрести его отдельно и установить. С его помощью регулируется поток воздуха, который идет в камеру сгорания, а, значит, и уровень температуры. Работает он следующим образом — по мере изменения температуры воды рабочее вещество сжимается или расширяется, при помощи этого рычаг поднимает или опускает заслонку.

Как сократить расходы и повысить КПД

Важен также и вопрос расходов, чтобы их сократить устанавливают теплоаккумулятор для твердотопливного котла. Его также называют буферной емкостью. По сути своей, это теплоизолированный резервуар с жидкостью, который располагают между котлом и системой отопления.

Теплоаккумулятор выполняет следующие функции:

накапливает тепло и энергию от котла, которые расходуют согласно требованиям отопительной системы (для этого потребуются автоматизированные устройства, например, трехходовой клапан);

защищает от перегрева отопительную систему;

комбинирует разнообразные источники тепла (например, может сочетать газовый котел и твердотопливный);

обеспечивает максимальную производительность и высокий КПД, а также сокращает расходы топлива;

стабилизирует и сохраняет режим температуры в отапливаемом помещении, тем самым снижая частоту загрузки котла;

обеспечивает горячей водой для нужд хозяйства.

Объем бака рассчитывают по-разному, но наиболее оптимальным считается соотношение 1кВт и 25 литров. Чем выше мощность источника тепла, тем больше должен быть теплоаккумулятор. (См. также: Комбинированные котлы)

Необходимость защиты котла от перегрева

Котлы, работающие на твердом топливе, позволяют эффективно обогревать помещения, к которым нет возможности подвести газ. Конструкция их проста, а потому надежна и долговечна. В тех случаях, когда система отопления, основанная на твердотопливном котле, оборудована также гравитационной системой циркуляции, достигается полная энергонезависимость. Но для того чтобы обеспечить безопасную и бесперебойную работу всей системы, трубопровод должен состоять из металлических труб большого диаметра, что приводит к значительному увеличению стоимости. Помимо стоимости гравитационная система также не оставляет возможностей регулировки, что может привести к частым дозагрузкам и нерациональному расходу.

Принудительная система циркуляции дает куда более широкие возможности, но в то же время имеются определенные сложности, и главная из них – обеспечивать защиту твердотопливного котла от перегрева в случае аварийного или планового отключения электричества. Процесс сгорания протекает инерционно, поэтому возможности прервать его практически нет. Это приводит к выработке изрядного количества тепла, которое не распределяется на радиаторы и прочие отопительные приборы. Такая ситуация может привести к повреждениям. Поэтому необходимо еще на стадии проектирования системы отопления озаботиться аварийной схемой. Для обеспечения безопасности деревянного дома имеет смысл оснастить котел датчиками, которые обычно ставят на твердотопливные промышленные котлы — в случае возникновения критической ситуации срабатывает автоматизированная система, которая предотвращает перегрев.

При монтаже системы отопления важно соблюдать все требования техники безопасности, в особенности это касается противопожарных требований, потому как температурный режим твердотопливного котла может изменяться в зависимости от используемого топлива. Также следует подготовить и место для хранения топлива, особенно в том случае, если вы предполагаете использовать обыкновенные дрова — для оптимального сгорания дрова должны храниться в абсолютно сухом месте, иначе температурный режим существенно снизится. Устанавливают котлы такого типа строго на бетонный фундамент. Простота установки позволяет выполнить все монтажные работы в течении одного рабочего дня, но скорость никоим образом не должна влиять на качество сборки.

ВАЖНО! Непросушенные дрова могут снизить КПД и производительность котла более чем на 50%.

Если сравнивать конструкцию котла, работающего на твердом топливе, и прочие аналоги, то самым главным преимуществом твердотопливного котла и основанной на нем системы отопления является полная энергонезависимость, что подходит не только для дачных участков, но и для жилых домов, расположенных в отдаленных районах. Вне зависимости от погодных условий и расположения магистральной отопительной сети при наличии дров или любого другого топлива помещение будет отапливаться. Кстати, необходимо упомянуть, что твердотопливные котлы бывают разные — существуют модели, которые могут работать на комбинированном топливе, а также универсальные котлы.

Помимо того, что данное отопительное оборудование является энергонезависимым и простым в эксплуатации, оно также является и безопасным для экологии и окружающей среды, что безусловно оценит любой здравомыслящий человек. Также их преимуществом является и низкая потребность в обслуживании. Топка имеет такую конструкцию, которая позволяет максимально облегчить процесс очищения и удаления продуктов горения и остатков сырья. Сырье, то есть топливо, следует подбирать исходя из соотношения цены и калорийность — первая должна быть низкой, а вторая, соответственно, высокой. Высококалорийное топливо при его кажущейся дороговизне способно существенно сократить количество загрузок — в среднем, до пяти раз.