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
Правильная организация отопления в частном доме позволяет равномерно распределить потоки тепла по всей обогреваемой площади
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
Устройство настенного котла с закрытой камерой сгорания
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
Конструкция двухконтурного 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,
- если кто-то из жильцов откроет кран ГВС, котел прекращает нагрев воды для отопления и продолжит греть ее в бойлере, при этом второй отопительный контур бездействует,
- после того как вентиль на трубопроводе с горячей воды закрывается, система тут же направляет теплоноситель в батареи.
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
Схема одноконтурного газового 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 система отопления
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».