Технические решения систем водяного отопления с котлом КУППЕР

Желание создать комфортный микроклимат в жилом помещении и вместе с тем подорожание топливно-энергетических ресурсов побуждают к проектированию эффективных и экономичных отопительных систем. Компания «Теплодар» производит высокотехнологичное теплоэнергетическое оборудование. В нашем интернет-магазине вы можете купить водяной котел отопления «Куппер» для использования в качестве источника тепловой энергии для нагрева теплоносителя.

Критерии функционирования отопительной системы

Для безаварийного и продолжительного функционирования нагревательной техники и соблюдения требований гарантийного обязательства, вопросами проектирования, расчета, комплектации, а также установки отопительного оборудования и конструкции отвода продуктов горения должны заниматься только квалифицированные специалисты.

Оценить и рассчитать эффективность системы отопления можно по ряду критериев:

• климатические особенности помещений (быстрота прогрева воздуха, поддержание установленной температуры);
• характеристики теплоносителя (коэффициент теплопередачи, текучесть, скорость прокачки по трубопроводу);
• эффективность теплопередачи радиаторов, установленных в помещениях;
• согласованность и совместимость элементов.

Экономичность отопительной системы обеспечивается с помощью радиаторов, которые характеризуются высоким коэффициентом теплопроводности при меньшей тепловой емкости. Главная функция изделий заключается в быстром поглощении тепловой энергии теплоносителя и уменьшении времени, необходимого на прогрев помещения до заданной температуры.

Организация отопительного контура малообъемных систем

Для равномерного распределения энергии теплоносителя по отапливаемым помещениям применяется современное решение — лучевая схема монтажа отопительного контура с использованием коллекторных распределительных узлов. С целью прокладки трубопровода по такой схеме применяются трубы небольшого диаметра, значение которых выбирается с возможностью обеспечения высокой скорости прохождения цикла теплоносителем.

Такое требование невозможно обеспечить трубами большого диаметра. Чем меньше время цикла, тем эффективнее отопление. Эта схема называется скоростной и малообъемной. Несмотря на ряд преимуществ, она обладает очевидным недостатком, который заключается в опасности превышения температуры рабочей жидкости водяными котлами отопления твердотопливного типа. Причина такого явления объясняется инерционностью котла. Процесс горения твердого топлива, в качестве которого может использоваться уголь или современное высококалорийное топливо, не контролируется с точностью до градуса. По этой причине существует вероятность:

• превышения критического значения температуры теплоносителя;
• перегрева и повреждения трубопровода, изготовленного, как правило, из полимера;
• получение гидроудара, являющегося причиной вывода из строя запорно-регулировочной арматуры.

Малообъемные системы при наличии печи с котлом водяного отопления предусматривают принудительную циркуляцию, так как не являются самотечными. Циркуляция рабочей среды обеспечивается специальными насосами, которые подключаются к отопительному контуру. Безаварийная и устойчивая работа изделия осуществляется благодаря наличию мелкосетчатого фильтра.

Бесперебойность отопления создается путем установки ИПБ (автономной АКБ) для подключения электронасоса в случае отключения промышленной сети. Также обязательным элементом отопительного контура является расширительный резервуар мембранного типа. Емкость должна иметь объем не менее 10 % от количества рабочей жидкости, заправленной в контур.

Оснащение водяных котлов

Системы теплых полов, монтируемые на многих объектах, предусматривают в своей конструкции термосмесители или трехпозиционные краны для регулировки температуры нагрева теплоносителя, циркулирующего по контуру. Согласно санитарным нормам в жилых помещениях рабочая жидкость в трубах не должна нагреваться до температуры, превышающей 55 ºС. Для обеспечения исправного функционирования водяной котел для отопления частного дома оборудуется группой безопасности, оснащенной:

• воздушным клапаном, работающим в автоматическом режиме;
• термометром для контроля степени нагрева воды;
• манометром, контролирующим давление в системе.

На данную группу безопасности возлагается функция по защите дорогостоящего оборудования от гидроудара и критического давления. Теплоноситель при циркуляции в отопительном контуре подлежит естественному испарению, поэтому требуется периодическая подпитка системы. Для выполнения этой операции предусмотрена возможность долива жидкости на обратном участке трубопровода или в нижней части гидроразделителя.

Для бесперебойного функционирования котел «Куппер» оборудуется дымоходом с возможностью использования сэндвич-панелей, производимых компанией «Теплодар». Предусмотрена опция подключения изделия к уже установленному дымоходу с соблюдением правил и требований документов, регламентирующих нормативы пожарной безопасности.

Схемы организации систем отопления разного типа

На данном изображении вы видите водяной котел отопления для частного дома с подключенными радиаторами, теплым полом и нагревателем для создания и поддержания запаса горячей воды. Отопительный контур с котлом согласуется через гидроразделитель, выполненный в виде емкости определенного объема, обеспечивающей беспрепятственную циркуляцию рабочей среды. Объем выбирается с учетом мощности котла из расчета: приблизительно 10 л на 1 кВт.

Схема №2. Котел подключен к контуру закрытого типа с электронасосом.

Котлы отопления с водяным контуром соединяются с закрытым трубопроводом через гидроразделитель. К системе подключаются радиаторы и теплый пол. Электронасос обеспечивает движение рабочей жидкости по трубам. При отсутствии необходимости в горячем водоснабжении схема собирается без нагревателя воды. Согласование контура с котлом обеспечивается, благодаря установке гидравлического разделителя, обеспечивающего циркуляцию теплоносителя. Объем гидроразделителя зависит от мощности котла (1 кВт — 10 л).

Схема №3. Котел дровяной для водяного отопления подключен к закрытому контуру с радиаторами и электронасосом.

Принудительная циркуляция обеспечивается электронасосом с сетчатым фильтром. Конструкция, проложенная стальными трубами, устойчива к перегреву рабочей жидкости.

Схема №4. Котел подключен к открытой системе с электронасосом.

Котел подключен к открытому контуру с радиаторами и установленным расширительным резервуаром. Для циркуляции рабочей жидкости подключается электронасос. Функцию гидроразделителя выполняет открытый расширительный бак.

Схема №5. «Куппер» подключен к самотечной радиаторной открытой системе.

Котел подключается к атмосферной системе с установленными радиаторами. Вместо группы безопасности установлен расширительный бак. Предусмотрена естественная циркуляция рабочей жидкости в контуре. Для эффективного функционирования атмосферно-открытой отопительной системы самотечного типа важным требованием является использование трубопровода с диаметром, установленным производителем котла. Для обеспечения естественной циркуляции теплоносителя трубы прокладываются с определенным уклоном.

Обвязка твердотопливного котла

Правильно произведенный монтаж обвязки твердотопливного котла — необходимое условие эффективной и стабильной работы системы отопления.

В этом материале мы ответим на популярные вопросы, возникающие в ходе устройства отопительных систем: как правильно собрать обвязку, и какие элементы обязательно должны входить в нее, чтобы избежать аварий и преждевременного износа котла.

Правильно произведенный монтаж обвязки твердотопливного котла — необходимое условие эффективной и стабильной работы системы отопления.

Особенности работы твердотопливного котла

При подсоединении прибора к отопительной системе нужно учитывать особенности работы конкретной модели.

Два основных фактора, напрямую влияющих на КПД и безопасность использования котельного оборудования — это:

1. Инерционность. Для остановки работы котла требуется время. Прекращение поступления кислорода не останавливает процесс горения сразу. Пока топливо не сгорит до конца, система будет продолжать функционировать. Это может привести к закипанию жидкости в и выделению большого количества пара. Также корпус котла может деформироваться, а отдельные элементы системы отопления — выйти из строя.
2. Конденсат. Избыток влаги образовывается по причине разницы температур теплоносителя на входе и выходе. Часто это случается, если котел напрямую подсоединен к системе. Конденсат может вызывать корродирование внутренних поверхностей печи. Смесь воды и продуктов горения оседает на стенках в виде кремообразного едкого налета, трудно поддающегося удалению.

Предотвратить описанные проблемы можно, если предусмотреть в составе обвязки котла группу безопасности.

Предотвратить проблемы перегрева и избытка конденсата можно, если предусмотреть в составе обвязки котла группу безопасности.

Функции обвязки и основные элементы

Обвязка котла конструктивно включает в себя четыре элемента, в числе которых:

• группа безопасности (предохранительный клапан, воздухоотводчик, манометр);
• расширительный бак;
• теплоаккумулятор (может присутствовать и отсутствовать);
• трехходовой смесительный клапан.

В перечень функций обвязки входят:

• предотвращение резких перепадов давления и защита отопительного прибора от перегрева;
• отведение лишних жидкости и пара;
• регулировка количества теплоносителя в трубопроводе;
• воздухоудаление;
• равномерное распределение теплоносителя между всеми конструктивными элементами системы отопления.

Группу безопасности следует установить максимально близко к выходному отверстию.

Виды обвязки котла, работающего на твердом топливе

Выделяют следующие варианты обвязок для различных отопительных систем:

• с естественной циркуляцией;
• с принудительной циркуляцией;
• с гидрострелкой;
• с теплоаккумулятором;
• для 2-х котлов одновременно;
• с подключением косвенного водонагревателя.

Рассмотрим особенности монтажа обвязки в каждом случае.

Открытая система с естественной циркуляцией

Обвязка включает всего несколько элементов (запорные механизмы, регулирующие устройства и т. п.) и полностью энергонезависима.

Основные правила, которые нужно учесть при монтаже:

1. Радиаторы должны находится на 0,5 м выше уровня расположения котла.
2. Расширительный бак подбирают открытого типа и устанавливают его выше всех прочих элементов системы — для этой цели отлично подходит отапливаемый чердак.
3. Трубы располагают под небольшим уклоном.

У такой организации обвязки есть свои минусы. Температура теплоносителя не регулируется. Воздух, который попадает в патрубки через открытый бак, пагубно влияет на внутренние стенки трубопровода.

Закрытая система с естественной циркуляцией

Открытая и закрытая системы с естественной циркуляцией.

Схема подключения похожа на предыдущую. Главное отличие состоит в том, что на обратном патрубке монтируется расширительный бак с мембраной. При этом объем емкости должен содержать запас не менее 10% от обычного объема теплоносителя.

Если для обвязки котла будет использоваться полипропилен, то для обеспечения безопасности работы системы вам потребуется установить металлические трубы на 2-х участках, а именно:

• на отрезке от теплогенератора до группы безопасности;
• на обратном патрубке, на который монтируют датчик и трехходовой кран.

Это необходимо сделать по причине низкой теплопроводности полипропилена, которая замедляет реакцию оборудования на изменение температуры.

Обвязка с принудительной циркуляцией закрытого типа

Системы закрытого типа оснащены насосом, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя. За счет этого трубы можно располагать горизонтально и без уклона.

Термодатчик и насос монтируют между расширительным баком и отопительным прибором. Система является энергозависимой. Такая обвязка обеспечивает более быстрый нагрев помещений.

Обвязка с принудительной циркуляцией закрытого типа.

Коллекторная обвязка с принудительной циркуляцией

В состав такой системы входят коллекторы (гребенки) — патрубки большого сечения с несколькими выходными отверстиями, в которые подключают теплопотребители. Коллектор устанавливают между подающим и обратным патрубками.

Коллекторная обвязка обеспечит эффективное управление системой, но является более трудоемкой в подключении, и для нее необходимо использовать большее количество труб.

Обвязка с гидрострелкой

Подключается по тому же принципу, что и коллектор — сразу после расширительного бака перед разводкой на обогревательные элементы, к трубам подачи и обратки.

Обвязка с гидрострелкой.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором

Бак представляет собой буферную емкость, позволяющую накапливать и сохранять выработанное котлом тепло.

Прибор ощутимо повышает эффективность работы оборудования, позволяя сократить расход топлива.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором.

Схема подключения образовывает 2 контура:

• котел — буфер тепла;
• аккумулятор — тепловые приборы.

В процессе циркуляции теплоноситель заполняет буферный бак. Когда котел работает в интенсивном режиме, буферная емкость аккумулирует тепло. Это позволяет после прогорания закладки еще какое-то время поддерживать температуру теплоносителя. С целью регулировки температурного режима сразу после буфера устанавливают трехходовый клапан. На это же место монтируется насос.

Обвязка для 2-х котлов

В целях увеличения надежности и безопасности работы отопительной системы дополнительно к твердотопливному котлу можно подключить еще один, работающий на газе или электричестве.

В данном случае то обстоятельство, на каком топливе работает дополнительный котел, значения не имеет — схема подключения будет одна и та же.

Обычно устанавливают теплоаккумулятор, который выполняет функцию гидрострелки. Тепло от котлов накапливается в нем, а далее уже направляется к теплому полу, полотенцесушителю, радиаторам и др.

Обвязка для 2-х котлов.

Существует и альтернативная схема. Здесь котел на твердом топливе выполняет роль основного генератора тепла, а газовое или электрическое оборудование служит для поддержания температуры в системе. Таким образом можно сэкономить на покупке теплоаккумулятора.

Как это работает? Когда топливо прогорает, температура в системе снижается. Датчик фиксирует этот процесс и подает сигнал на запуск дополнительного котла. Параллельно происходит отключение основного котла. Активируется газовое или электрическое устройство, которое будет поддерживать температуру теплоносителя до момента новой закладки топлива в основной котел, после чего по той же схеме происходит обратная смена активного прибора.

Подключение косвенного обогревателя в обвязку

С помощью твердотопливного котла можно нагревать воду в бойлере, если подключить его к теплообменнику. В этом случае нагрев будет косвенным. В холодное время года такая система позволит сэкономить на электроэнергии, а летом, когда отопление не работает, для нагрева бойлера можно использовать ТЭНы.

Обвязку этого типа можно подключать как к системам с электронасосами, так и к отоплению с естественной циркуляцией теплоносителя.

Порядок монтажа

Схема корректного подключения содержится в сопроводительных документах, которые вы получаете при покупке котла.

Прежде чем приступать к устройству обвязки, внимательно изучите инструкцию, а если вы решили выбрать один из описанных выше вариантов — рекомендуем проконсультироваться со специалистом для составления детального плана обвязки.

Как удешевить устройство обвязки

Чтобы сократить расходы на обвязку котла, профессионалы рекомендуют устанавливать трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции. В этом случае вам не потребуются термоголовка и накладной температурный датчик.

В таком смесительном клапане уже есть термостатический элемент, который обеспечивает подачу жидкости температурой не менее 55-60°С к котлу.

У описанного варианта есть незначительные минусы: нет возможности настроить температуру поступающей жидкости, а погрешность термостатического элемента составляет 1-2 °С. На работу системы это почти не влияет, но понимать разницу важно.

Обвязка твердотопливного котла на примере продукции «Теплодар»

В каталоге интернет-магазина «Теплодар» можно подобрать эффективный котел, работающий на твердом топливе.

Модели твердотопливных котлов «Куппер», «Куппер ПРО», «Уют» подходят для устройства разных видов отопительных систем: закрытых и открытых, с принудительной и естественной циркуляцией. Также можно дополнить обвязку гидроразделителем и водонагревателем.

При расчете объема гидроразделителя пользуются формулой: 10 л * N кВт, где N — мощность котла.

Для подключения твердотопливного котла к системе с естественной циркуляцией воды важно выбрать трубопровод, сечение которого соответствует требованиям в инструкции.

На сайте интернет-магазина можно приобрести необходимые элементы обвязки:

1. Группу безопасности. В наличии представлены 3 варианта для котлов с различным рабочим давлением (0,15; 0,25 и 0,30 МПа). В описании вы найдете список моделей котлов, для обвязки которых подойдет этот узел.
2. Емкостный гидроразделитель объемом от 120 до 400 л. Задача этого элемента — поддерживать баланс системы. Его установка обязательна при подключении нескольких тепловых приборов, ведь полимерные трубы очень уязвимы и не выдерживают перегрева теплоносителя и гидроударов.

Итак, правильно подключенная обвязка котла гарантирует надежную и безаварийную работу системы. Кроме того, подсоединение в систему водонагревателя или дополнительного котла помогут вам сделать отопление более удобным и минимизировать энергопотребление.

Важно серьезно подойти к монтажу обвязки котла и точно выполнить все рекомендации, описанные в инструкции.