Тепла підлога від твердопаливного казана. Котел для теплої водяної підлоги: особливості вибору та схема підключення. Відкрита система із природною циркуляцією

Серед котлів на твердому паливі найбільшою популярністю користуються твердопаливні котлина дровах.

Твердопаливні котли на дровах

Котел має електричний нагнітач повітря, що управляється електронною системою від термостату. Внаслідок зміни кількості повітря потужність котла в процесі горіння змінюється в залежності від температури теплоносія.

Електронна система виводить на дисплей різні показники контролю режиму роботи котла. Котел має індикатор мінімальної кількості палива в топці та подає сигнал про це господареві. Конструкція котла передбачає можливість дозавантаження палива, не зупиняючи процес горіння.

Виробники обладнання випускають універсальні комбіновані котли , які можуть спалювати паливо у двох режимах - з подачею повітря або знизу, або зверху. Вартість таких котлів природно вища.

Автоматичні твердопаливні котли

У продажу є автоматичні твердопаливні казани. Правильніше назвати їх напівавтоматичними, оскільки котел все ж таки вимагає періодично певних дій від людини, нехай і не щодня.

З пристроєм та принципом роботи автоматичного твердопаливного котла можна познайомитись, якщо подивитися цей відеокліп:

Паливом для автоматичного котла може бути гранульоване вугілля фракції 5 — 25 мм. або дерев'яні гранули - пелети, а також гранули з інших горючих матеріалів - торфу та відходів рослинного та тваринного походження.

Необхідність використання лише гранульованого паливадля спалювання в автоматичних казанах, викликає певні складнощі для господарів будинку. Вартість такого палива на ринку помітно вища, ніж звичайних колотих дров чи вугілля.

В автоматичних котлах виробники часто передбачають можливість заміни пальника для гранульованого палива, на інший пальник – для газу чи рідкого палива. Замість пальника можуть встановлюватися колосники. У цьому варіанті котел перетворюється на звичайний котел на дровах.

Гранульоване паливо зазвичай продається у мішках. Паливо легко та без пилу завантажується у бункер котла. Одного завантаження бункера вистачає на 3-10 днів роботи котла.

Після розпалу на початку опалювального сезону, горіння в автоматичному казані відбувається безперервно. Автоматичний котел може працювати у двох режимах:

• Режим активного горіння, При якому потужність котла може бути в діапазоні 10 - 100% від номінальної.
• Режим підтримки горінняколи потужність котла вибирається такою, щоб забезпечити температуру теплоносія в контурі котла близько 55 град.С. Автоматичний контролер переводить котел у режим підтримки, коли відсутня відбір тепла з контуру опалення. Такий режим необхідний для захисту котла від низькотемпературної корозії (див. нижче), а також забезпечує постійну готовність котла до відновлення активного горіння.

У процесі роботи котла необхідно:

• Стежити за наповненням бункера та завантажувати паливо в бункер один раз кожні 3-7 днів.
• Видаляти золу зі знімної зольного ящика через кожні 2-4 дні.
• Один раз на тиждень чистити внутрішні поверхніказана від відкладень спеціальним інструментом.
• Щорічно, перед початком опалювального сезону проводити чистку і перевіряти справність димоходу котла.

Як вибрати потужність твердопаливного котла

Твердопаливний котел потрібно вибрати так, щоб його номінальна опалювальна потужність відповідала тепловим втратам об'єкта, що опалюється.

Вибір котла занадто великої номінальної потужності призводить до того, що котел багато часу працює в режимі значного обмеження потужності. А це, у свою чергу, призводить до зниження ККД (збільшення витрати палива), підвищеного утворення відкладень (сажі, дьогтю), прискореної корозії котла та димаря. Збільшується ризик перегріву теплоносія у казані. Вартість котлів зростає зі збільшенням потужності.

Тому не слід купувати котел, що має значно більшу потужністьніж теплові втрати будинку.

Щоправда, при підборі котла з великим запасом потужністю збільшується тривалість горіння однієї закладки палива — у топці більше дров. Але вигідно реалізувати цю перевагу можна тільки в системі опалення з акумулятором тепла.

Точний розрахунок теплових втрат будинку та потужності опалювального котла досить складне завдання, рішення якого краще доручити спеціалістам-проектувальникам. Менеджери фірми, яка продає котли, швидше за все, порадять Вам вибрати котел надмірної потужності - це їм вигідно.

Орієнтовно потужність котла для опалення будинку, керуючись загальноприйнятими величинами питомої потужності на 10м 2 опалювальної площі по кліматичних зонах:

• Для південних районів Росії: 0,7 - 0,9 кВт/10м 2 .
• Для середньої смуги- 1,2 - 1,5 кВт/10м 2 .
• Для північних районів – 1,5 – 2 кВт/10м 2 .

Наприклад, для регіону м. Москви в будинку з опалювальною площею 150 м2 слід встановити котел потужністю 150м 2 х 1,2 кВт/10м 2 = 18кВт.

Для будинку, побудованого з дотриманням сучасних вимог до енергозбереження, для розрахунку застосовують менші із зазначених значень.

Слід також враховувати, що теплоємність незамерзаючих рідин на 20% нижче, ніж у води. При їх використанні як теплоносій потужність котла може падати на 10 - 15% від номінальної.

Систему водяного опалення з природною циркуляцією теплоносія рекомендується використовувати в будинках з опалювальною площею приміщень не більше 100м2. У будинках більшої площіабо в системах опалення з теплими підлогамизастосовують примусову циркуляціютеплоносія із встановленням циркуляційних насосів.

Захист твердопаливного котла від перегріву

У твердопаливному казані горюче паливо, та й сам котел мають досить велику масу. Тому процес тепловиділення в казані має велику інерцію. Горіння палива та нагрівання води у котлі на твердому паливі не можна миттєво зупинити, припинивши подачу палива, як це робиться у газовому котлі.

Твердопаливні котли, більш ніж інші, схильні до перегріву теплоносія– скипання води, якщо зник відбір тепла, наприклад, при раптовому припиненні циркуляції води в системі опалення, або тепла в котлі виділяється більше, ніж витрачається.

Кипіння води в котлі веде до зростання температури та тиску в системі опалення з усіма серйозними наслідками – руйнування обладнання системи опалення, травматизму людей, пошкодження майна.

Сучасні закриті системи опалення з твердопаливним котлом особливо схильні до перегріву, оскільки містять порівняно невеликий об'єм теплоносія.

У системах опалення зазвичай використовуються полімерні труби, колекторні вузли керування та розподілу, різні крани, клапани та інша арматура. Більшість елементів системи опалення дуже чутливі до перегріву теплоносія та стрибків тиску, спричинених кипінням води в системі.

Твердопаливний котел у системі опалення повинен мати захист від перегріву теплоносія.

Для захисту твердопаливного котла від перегріву у закритій системі опалення, що не має з'єднання з атмосферою, необхідно виконати дві дії:

1. Перекрити подачу повітря для горіння в топку котла, щоб якнайшвидше знизити інтенсивність горіння палива.
2. Забезпечити охолодження теплоносіяна виході з котла та не допустити підвищення температури води до кипіння. Охолодження має відбуватися доти, поки виділення тепла не знизиться рівня, у якому кипіння води стане неможливим.

Розглянемо, як захистити казан від перегріву, на прикладі схеми опалення, яка наведена нижче.

Схема підключення твердопаливного котла до закритої системи опалення

Схема закритої системи опалення із твердопаливним котлом. 1 - група безпеки котла (запобіжний клапан, автоматичний відвідник повітря, манометр); 2 - бак із запасом води для охолодження теплоносія при перегріві котла; 3 - поплавковий запірний клапан; 4 - термоклапан; 5 - група підключення розширювального мембранного бака; 6 - вузол циркуляції теплоносія та захисту котла від низькотемпературної корозії (з насосом та триходовим клапаном); 7 - теплообмінник захисту від перегріву.

Захист котла від перегріву працює в такий спосіб.При підвищенні температури теплоносія вище 95 градусів термостат на котлі закриває заслінку подачі повітря в камеру згоряння котла.

Термоклапан поз.4 відкриває подачу холодної води з бака поз.2 теплообмінник поз.7. Холодна вода, що протікає через теплообмінник, охолоджує теплоносій на виході з котла, не допускаючи кипіння.

Запас води в баку поз.2 необхідний у разі відсутності води у водопроводі, наприклад, при відключенні електроенергії. Часто у системі водопостачання будинку встановлюють загальний накопичувальний бак. Тоді воду для охолодження котла беруть із цього бака.

Теплообмінник для захисту котла від перегріву та охолодження теплоносія, поз.7 та термоклапан, поз.4 виробники котлів зазвичай вбудовують у корпус котла. Це стало стандартним оснащенням казанів, призначених для закритих систем опалення.

У системах опалення з твердопаливним котлом (за винятком систем ) не можна встановлювати на опалювальні прилади(радіатори) термостатичні клапанита інші автоматичні прилади, що скорочують відбір тепла. Автоматика може зменшувати споживання тепла в період інтенсивного горіння палива в котлі, а це може спричинити спрацювання захисту від перегріву.

Обв'язка котла є всіма пристроями та елементами, які підключають до джерела тепла, і які разом утворюють одну систему опалення. Схема обв'язування твердопаливного котла завжди складається з:

1. Запірної та регулюючої арматури.
2. Пристроїв контролю та автоматики.
3. Трубопроводи.
4. Нагрівальних пристроїв (радіаторів, теплої підлоги, сушки для рушників).

Вимоги до обв'язування

Обв'язку можна виконати за багатьма схемами, однак кожна з них повинна відповідати таким правилам:

1. Температура води або будь-якої іншої рідини, яка виходить з головного пристрою системи, не повинна перевищувати нормативні значення. Те саме стосується тиску, під яким подається теплоносій.
2. Температура, що входить у котел тривалого горіннятеплоносіяне повинна бути меншою на 20 °С від аналогічного показника води, що виходить із теплообмінника. В іншому випадку в середині корпусу починає.
3. Повинні бути автоматичні прилади, здатні керувати потужністю котла тривалого горіння та забезпечувати стабільну температуру води.

Найпростіше такі вимоги витримати у тих схемах, які передбачають наявність циркуляцій. насосів.

Відкрита система із природною циркуляцією

Така схема носить звання найпростіший серед усіх обв'язок. Це тому, що її склад представлений мінімальною кількістюелементів. Завдяки цьому вона є повністю автономною, тобто не потребує електроенергії. Але є недоліки:

1. Неможливо регулювати температуру води на виході із теплообмінника.
2. Через відкритий розширювальний бак теплоносій може проникати повітря. А це прискорює корозію панельних і біметалевих радіаторів, сталевих труб, а також теплообмінника. Про це часто зазначається у різних відео.

Цей тип обв'язки включає:

1. Котел тривалого горіння.
2. Лінію, що подає нагрітої води.
3. Відкритий розширювальний бачок.
4. Певна кількість радіаторів опалення.
5. Обернену лінію подачі води.

Правила монтажу цієї схеми, що часто зображується на різних фото, є такими:

1. Патрубок подачі води з котла повинен бути нижчим за радіатори опалення більш ніж на 0,5 м. Інакше природна циркуляція теплоносія буде нестійкою.
2. Труби встановлюють так, щоб вони були нахиленими у напрямку руху води. Щоб опір руху був меншим, рекомендується використовувати великі по діаметру труби.
3. Розширювальний бачок потрібно ставити там, висота якого є найбільшою, якщо порівнювати її з висотою розміщення всіх елементів обв'язки.
4. Оскільки запірна та регулююча арматура зменшує прохідний переріз труб (це збільшує опір воді), її кількість має бути якомога мінімальною.

Закрита система із природною циркуляцією

На відміну від вищеописаної схеми, ця обв'язка передбачає використання мембранного бака закритого типу. Його рекомендується розміщувати на зворотній трубі у найнижчій точці. При цьому оптимальним є такий бак, в якому міститься понад 10% води, яка використовується у всій системі.

Склад схеми представлений:

1. Котлом опалення
2. Група безпеки.
3. Ліній, що подає, нагрітої води.
4. Радіатори опалення.
5. Мембранний бак.
6. Оберненою лінією подачі води.

Група безпеки є окремим пристроєм, який повинен складатися як мінімум із радіаторів та запобіжного клапана. Останній з'єднують із каналізацією за допомогою зливного шланга. Його призначення - скидати надлишковий тиск. Також до складу цього пристрою може входити манометр, що дозволяє візуально оцінити тиск у системі.

Перші два елементи групи безпеки можуть бути встановлені окремо. Часто цю групу не потрібно встановлювати, адже вона вже . Згідно багатьох відео правила монтажу основних елементів обв'язки є фактично такими ж, як правила установки компонентів вищеописаної схеми.

Обв'язка із примусовою циркуляцією

Вона має майже таку будову, як закрита системаз природним рухом теплоносія. Щоправда, у цьому випадку з'являється додатковий елемент як циркуляційного насоса. Найчастіше його монтують на зворотну лінію подачі після мембранного бачка і перед вхідним штуцером теплообмінника.

Завдяки такому циркуляції. насосу можна гнучкіше керувати роботою системи. Адже з'являється можливість встановлювати на кожен радіатор запірну та регулюючу арматуру. Тепер вода здатна під тиском, створеним циркуляцією. насосом, легко пройти вужчі ділянки трубопроводу з поліпропілену.

Щоправда, використання циркуляцій. насос робить систему залежною від електропостачання. Також зростає вартість опалення, адже спожитий електричний струмкоштує грошей.

Система з колекторами

Така обв'язка твердопаливного котла включає:

1. Твердопаливний котел.
2. Група безпеки.
3. Колектор лінії подачі.
4. Опалювальні радіатори.
5. Сушка для рушників.
6. Систему теплої підлоги.
7. Колектор зворотного трубопроводу.
8. Бак мембранний.
9. Насос циркуляції.

Новими елементами у цій системі є колектори (їх можна побачити на багатьох фото). Відомі як гребінки. Є широкою трубою з великою кількістю патрубків. Один із них є вхідним, решта вихідних. До першого приєднується труба із групою безпеки. Через нього подається гаряча вода, яка, виходячи з-за різних патрубків, розподіляється між групами користувачів: радіаторами, теплою підлогою та рушникосушителем. Другий колектор збирає воду разом і спрямовує її через вихідний патрубок.

Система з гідрострілкою

Вона дуже схожа на схему з колекторами. Однак замість двох колекторів використовується гідрострілка, Що є вертикальною трубою з великим діаметром, і яка підключається до подавальної та зворотної лінії. Вона має ще багато штуцерів, до яких приєднуються окремі групи користувачів.

Патрубки, до яких можна тепла підлога і т. д. розміщуються на різних висотах гідрострілки. При цьому висота розміщення відповідає температурі води. Завдяки цьому в різні пристроїможна подавати теплоносій із певною температурою.

Система з теплоакумулятором

Обв'язка твердопаливного опалювального котла, схема якої включає , відрізняється тим, що в ній може бути два контури руху теплоносія:

• перший виникає між котлом та акумулятором тепла;
• другий формується між теплоакумулятором та радіаторами.

Схема така:

1. Котел.
2. Група безпеки.
3. Акумулятор тепла.
4. Опалювальні пристрої.
5. Головний циркуляційний насос. Його включають у трубу, яка відходить від радіаторів опалення та підходить до теплоакумулятора.
6. Мембранний бак. Перебуває після теплоакумулятора.
7. Додатковий циркуляційний насос. Знаходиться між мембранним баком та зворотним патрубком теплообмінника.

Користь такої схеми полягає в тому, що накопичує тепло, одночасно віддаючи необхідну його кількість радіаторам. Він завжди подає нормалізовану кількість тепла, вбираючи всі його надлишки. В результаті радіатори не перегріваються. За такого режиму теплоносій циркулює по всій системі.

Якщо потрібно припинити подачу нагрітої води до радіаторів на деякий час, вона починає циркулювати між котлом і теплоакумулятором. Коли паливо в котлі закінчується і вогонь гасне, теплоносій циркулює тільки між теплоакумулятором і радіаторами опалення.

Схема підключення котла на твердому паливі та котла на газі

Дуже простою є обв'язка, яка передбачає паралельне підключеннягазового та твердопаливного котла. Вона використовується для систем із природною циркуляцією.

Всі елементи розміщуються у такій послідовності:

1. Котел твердопаливний.
2. Лінія, що подає, що складається з двох трубз поліпропілену. Перша приєднується до розширювального бака, від якого відходить трубка в зливну систему, друга - до труби, що відходить від газового котла. На другій трубі завжди знаходиться кран, що відсікає..
3. Котел газовий із запобіжником.
4. Лінія, що подає. Є аналогічною вищеописаною. Щоправда, розширювальний бак не з'єднаний із каналізацією.
5. Поєднання двох ліній в одну трубу з поліпропілену або металу.
6. Опалювальні пристрої.
7. Зворотна лінія, яка поділяється на дві гілки. Перша підходить до котла на твердому паливі, друга - до газового котла. На кожній гілці знаходиться кран, що відсікає.