Обвязка твердотопливного котла: схема и особенности

Закрытая система

При желании организовать доступную, но надежную схему обвязки твердотопливного котла с бойлером закрытый вариант может стать наиболее подходящим. Он функционирует за счет разности плотностей холодного и горячего теплоносителя и обладает следующими плюсами:

  1. Простота и доступность монтажа контура.
  2. Отсутствие сложностей в самостоятельном обслуживании.
  3. Большой срок службы.
  4. Защита труб от коррозийных процессов.

К недостаткам относят невозможность отслеживания температуры и снижение показателей КПД из-за естественной циркуляции теплоносителя.

Закрытая схема обвязки твердотопливного котла с баком аккумулятором предотвращает негативное воздействие кислорода и лишает владельцев постройки необходимости постоянно следить за объемом воды. При обустройстве подобной системы следует придерживаться таких правил:

  1. В резервуаре должно вмещаться не меньше 10% объема теплоносителя.
  2. На подающей трубе нужно установить предохранительный клапан.
  3. Самую верхнюю точку оборудования снабжают воздухоотводчиком.

Элементы из группы безопасности, к которым относится воздухоотводчик и клапан, покупаются дополнительно – только флагманские котлы имеют их в базовом комплекте. Задача предохранительного клапана заключается в сбрасывании теплоносителя при превышении показателей давления выше допустимого уровня. Нормальное значение составляет 1,5-2 атм. Срабатывание аварийного клапана происходит при достижении отметки в 3 атм.

Еще производится обвязка котла на твердом топливе с установкой насоса. Такой вариант отличается высокой теплоотдачей жидкости, что поднимает значения КПД и делает систему энергоэффективной. Расход энергии для нагрева жидкости снижается, а необходимость монтажа труб большого диаметра исключается, поскольку гидросопротивляемость преодолевается за счет работы насоса. По мере нагревания теплоноситель не испаряется, т.к. он находится в герметичной мембране. Закрытый вариант обвязки защищает оборудование от коррозии и увеличивает его эксплуатационный срок.

Из минусов выделяют зависимость системы от источника электроэнергии и дороговизну монтажа. При этом провести работы по установке своими руками не удастся.

Но несмотря на ряд минусов, открытая схема монтажа дровяного или пеллетного котла пользуется популярностью. Это оправдывается простотой ее обустройства и доступной стоимостью.

Обвязка твердотопливного котла: правильная схема с бойлером и с теплоаккумулятором

В холодное время года никак не обойтись без отопления. В домах, где отсутствует централизованное теплоснабжение, применяются различные котлы. Отопительные приборы могут работать на газе, твердом топливе и за счет электричества.

Оборудование, работающее на твердом топливе, имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами, например, электрическими приборами. При обвязке твердотопливного котла отопления (ТТКО) оснащение предохранительной арматурой и циркуляционными насосами не является обязательным.


Как и любое другое оборудование, данный вид нагревателя имеет свои плюсы и минусы.

В чем отличие твердотопливных котлов

Помимо сжигания различных видов твердого топлива, теплогенераторы имеют ряд отличий от остальных источников тепла. Эти особенности нужно воспринимать как данность и всегда учитывать при обвязке твердотопливного котла с системой водяного отопления. В чем они заключаются:

  1. Высокая инерционность. На данный момент не существует способов резко потушить разгоревшееся твердое топливо в камере сжигания.
  2. Образование конденсата в топливнике во время прогрева. Особенность проявляется из-за поступления в котловой бак теплоносителя с низкой температурой (ниже 50 °С).

Примечание. Явление инерционности отсутствует только у одного вида агрегатов на твердом топливе – пеллетных котлов. В них имеется горелка, куда древесные гранулы подаются дозировано, после прекращения подачи пламя угасает почти сразу же.

Инерционность создает опасность перегрева водяной рубашки отопителя, вследствие чего теплоноситель в ней вскипает. Образуется пар, который создает высокое давление, разрывающее корпус агрегата и часть подающего трубопровода. Как результат, в помещении топочной много воды, куча пара и непригодный к дальнейшей эксплуатации твердотопливный котел.

Подобная ситуация может возникнуть, когда обвязка теплогенератора выполнена неправильно. Ведь на самом деле нормальный режим работы дровяных котлов – максимальный, именно в это время агрегат выходит на свой паспортный КПД. Когда термостат реагирует на достижение теплоносителем температуры 85 °С и прикрывает воздушную заслонку, горение и тление в топке еще продолжается. Температура воды повышается еще на 2—4 °С, а то и больше, прежде чем ее рост остановится.

Во избежание превышения давления и последующей аварии, в обвязке твердотопливного котла всегда участвует важный элемент – группа безопасности, подробнее о ней будет сказано ниже.

Другая неприятная особенность работы агрегата на дровах – появление конденсата на внутренних стенках топливника из-за прохождения через водяную рубашку еще не разогретого теплоносителя. Этот конденсат – вовсе не божья роса, поскольку представляет собой агрессивную жидкость, от которой быстро корродируют стальные стенки камеры сжигания. Потом смешавшись с пеплом, конденсат превращается в липкую субстанцию, отодрать ее от поверхности не так легко. Проблема решается установкой смесительного узла в схему обвязки твердотопливного котла.

Такой налет служит теплоизолятором и снижает КПД твердотопливного котла

Владельцам теплогенераторов с чугунными теплообменниками, не боящимися коррозии, рано вздыхать с облегчением. Их может ожидать другая беда – возможность разрушения чугуна от температурного шока. Представьте, что в частном доме на 20—30 минут отключили электроэнергию и циркуляционный насос, прогоняющий воду через твердотопливный котел, остановился. За это время вода в радиаторах успевает остыть, а в теплообменнике – нагреться (из-за той же инерционности).

Появляется электричество, включается насос и направляет в разогретый котел остывший теплоноситель из закрытой системы отопления. От резкого перепада температур у теплообменника случается температурный шок, чугунная секция дает трещину, на пол бежит вода. Отремонтировать весьма сложно, заменить секцию удается не всегда. Так что и при таком раскладе узел подмеса предотвратит аварию, о чем будет сказано далее.

Аварийные ситуации и их последствия описаны не с целью напугать пользователей твердотопливных котлов или побудить их к покупкам ненужных элементов схем обвязки. Описание основано на практическом опыте, который необходимо учитывать всегда. При правильном подключении теплового агрегата вероятность подобных последствий чрезвычайно низка, почти такая же, как у теплогенераторов на других видах топлива.

Читайте также:  Отопительный котел куппер котел на твердом топливе куппер

Во избежание превышения давления и последующей аварии, в обвязке твердотопливного котла всегда участвует важный элемент – группа безопасности, подробнее о ней будет сказано ниже.

Система с принудительной циркуляцией

Рассматривается другой источник тепла, который устанавливают в домах. Несложная схема обвязки твердотопливного классического котла с циркуляция насосом способна перемещать теплоноситель по системе естественным путём.

Циркуляионный насос, а также термодатчик обеспечивают контроль работы агрегата. Подключение данных элементов происходит через электросеть.


Циркуляионный насос, а также термодатчик обеспечивают контроль работы агрегата. Подключение данных элементов происходит через электросеть.

Подключение к системе двух котлов

Основным агрегатом в такой ситуации будет дровяной котел. После того как дрова прогорят, а в доме станет прохладно, датчик зарегистрирует понижение температуры и автоматически включится. Если периодически не выполнять загрузку дров, уровень данного показателя очень быстро снизится.


Основным агрегатом в такой ситуации будет дровяной котел. После того как дрова прогорят, а в доме станет прохладно, датчик зарегистрирует понижение температуры и автоматически включится. Если периодически не выполнять загрузку дров, уровень данного показателя очень быстро снизится.

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.


На сайте интернет-магазина можно приобрести необходимые элементы обвязки:

С естественной циркуляцией в системе закрытого типа

Котел отопления обвязывается по такой схеме с использованием мембранного бака, располагающегося на уровне «обратки». Объем этого бака должен быть равным примерно 10% от полного объема находящейся в системе жидкости.

Помимо бака потребуется установка на выходе системы также и предохранительного клапана, подключающегося к домашней канализационной сети, а также «воздушника». Эти два элемента могут ставиться как отдельно друг от друга, так и быть связанными в один узел, образуя группу безопасности.

Схема обвязки с естественной циркуляцией в системе закрытого типа


Помимо бака потребуется установка на выходе системы также и предохранительного клапана, подключающегося к домашней канализационной сети, а также «воздушника». Эти два элемента могут ставиться как отдельно друг от друга, так и быть связанными в один узел, образуя группу безопасности.

Необходимые агрегаты и узлы для обвязки тт котла

Полный перечень арматуры для обвязки котла с системой, зависит от выбранной схемы, наличия или отсутствия буферной емкости и другого оборудования. При стандартном подключении, потребуются следующие узы:

    Термостатический или термосмесительный клапан – необходим для стабилизации нагрева теплоносителя и предотвращения перегрева, и закипания последнего.

Расширительный бак – предусмотрен в любой схеме отопления. Мембранный расширительный бак монтируют в закрытых системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. В гравитационных схемах, в высшей точке водяного контура, устанавливается открытая емкость.

Циркуляционный насос – устанавливается в закрытых и открытых системах с принудительной циркуляцией жидкости в водяном контуре. Некоторые решения, как использование буферной емкости, двух параллельно подключенных котлов, требует установки сразу двух модулей циркуляционного оборудования.

Обратный клапан – координирует направленность теплового потока жидкости. Используется при подключении мембранного бака. Предотвращает появление дублирующего потока при одновременном подключении электрического и твердотопливного котлов.

Коллектор – используется при одновременном подключении теплых полов и радиаторов. Без коллектора, не обойтись при изготовлении лучевой системы отопления, когда к каждому отопительному прибору ведет свой отдельный трубопровод. Коллектор в системе отопления нужен для большинства современных схем обогрева.

Воздухоудалитель – автоматический клапан, входящий в стандартную комплектацию группы безопасности. В автоматическом режиме, стравливает воздух из системы отопления.

Клапан подпитки системы – контролирует давление и общий объем теплоносителя в системе. При падении ниже минимального значения, открывается и дополняет водяной контур жидкостью.

Датчик давления в системе – также входит в группу безопасности. Показывает номинальное давление в системе отопления, часто, первым указывает на перегрев теплоносителя. Благодаря сверке показаний термометра и датчика давления (манометра), удобно выставлять необходимый рабочий режим и настроить автоматический регулятор тяги.

Фильтр грубой очистки – устанавливается на обратку, непосредственно перед циркуляционным насосом. Рекомендуется, чтобы фильтр монтировался перед буферной емкостью, расширительным баком и другими чувствительными элементами отопительной системы.

Гидравлическая стрелка – гидрострелка в системе отопления, нужна для котлов, использующих принцип длительного горения и модуляционные настройки мощности. Практически – это устройство заменяет собой буферную емкость и имеет общий принцип работы.

  • Смесительный узел или узел подмеса – смешивает горячую и остывшую воду из отопительного когтура, чтобы предотвратить закипание и уменьшить разницу между подачей и обраткой теплоносителя.
  • Клапан подпитки системы – контролирует давление и общий объем теплоносителя в системе. При падении ниже минимального значения, открывается и дополняет водяной контур жидкостью.

    Простые схемы

    Рис.1 Схема обвязки котла в открытой системе с естественной циркуляцией

    Наиболее простой является схема обвязки твердотопливного котла для одноконтурной системы отопления с естественной (гравитационной) циркуляцией теплоносителя. Как правило, в таких системах используются металлические (чаще всего – стальные) трубы относительно большого диаметра, соответствующего диаметру выходного и входного патрубков котла. Лучше всего, если их диаметр будет одинаков. Это позволит, наряду с другими факторами, снизить гидравлическое сопротивление и создать лучшие условия для естественной циркуляции. Такие схемы отличаются максимальной простотой и в обвязке котла необходимо стараться избегать лишних элементов, в той или иной мере препятствующих естественному движению теплоносителя. Поэтому, необходимо по минимуму использовать запорную или регулирующую арматуру и только в местах, где без нее обойтись нельзя. Также, нежелательно присутствие в контуре такой системы различных фильтров. Чаще всего такие системы являются открытыми. Расширительный бак в них выполняет функцию создания избыточного давления и отвода воздуха, поэтому устанавливается в наиболее высокой точке, на максимально возможной высоте ( под потолком или на чердаке).

    Читайте также:  Выбираем дровяной котел длительного горения для отопления дома

    На рис. 1 : 1 — котел; 2 — дымовая труба; 3 — подающая труба (диаметр 40-50 мм); 4 — «обратка» (диаметр 40-50 мм); 5 — труба (1/2); 6 — расширительный бак открытого типа.


    В случае отсутствия электроэнергии, кран на прямой трубе байпаса открывается и система работает с естественной циркуляцией. Вместо крана в этом месте иногда устанавливают клапан, открывающийся автоматически, при отсутствии электричества.

    Что такое обвязка и из чего ее делают

    В системе отопления две основные части — котел и радиаторы отопления или теплый пол. То что их связывает и обеспечивает безопасность — это и есть обвязка. В зависимости от типа установленного котла используются разные элементы, потому обычно рассматривают отдельно обвязку твердотопливных агрегатов без автоматики и автоматизированных (чаще — газовых) котлов. У них разные алгоритмы работы, основные — возможность нагрева ТТ котла в фазе активного горения до высоких температур и наличие/отсутствие автоматики. Это накладывает ряд ограничений и дополнительных требований, которые приходится выполнять при обвязке котла, работающего на твердом топливе.

    Пример обвязки котла — сначала идет медь, потом — полимерные трубы

    Для обеспечения безопасной работы отопления обвязка котла должна содержать ряд устройств. Обязательно должны быть:

    • Манометр. Для контроля давления в системе.
    • Автоматический воздухоотводчик. Для спуска воздуха, попавшего в систему — чтобы не образовывались пробки и не стопорилось движение теплоносителя.
    • Аварийный клапан. Для сброса чрезмерного давления (подключается к системе канализации так как стравливается некоторое количество теплоносителя).
    • Расширительный бак. Необходим для компенсации теплового расширения. В системах открытого типа бак ставится в верхней точке системы и представляет собой обычную емкость. В закрытых системах отопления (обязательно с циркуляционным насосом) ставится мембранный бачок. Место установки — в обратном трубопроводе, перед входом в котел. Он может быть внутри настенного газового котла или устанавливается отдельно. При использовании котла для подготовки воды для ГВС также необходим расширительный бак в этом контуре.
    • Циркуляционный насос. Обязателен к установке в системах с принудительной циркуляцией. Для повышения эффективности отопления может стоять и в системах с естественной циркуляцией (гравитационных). Ставится на подачу или обратку перед котлом до первого ответвления.

    Примерная схема обвязки напольного котла

    Часть этих устройств уже установлена под кожухом газового настенного котла. Обвязка такого агрегата очень проста. Для того чтобы не усложнять систему большим количеством отводов манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан собирают в одну группу. Есть специальный корпус с тремя отводами. На него накручиваются соответствующие устройства.

    Так выглядит группа безопасности

    Устанавливают группу безопасности на подающем трубопроводе сразу на выходе котла. Ставят так, чтобы легко было контролировать давление и можно было вручную стравить давление в случае необходимости.


    Часть этих устройств уже установлена под кожухом газового настенного котла. Обвязка такого агрегата очень проста. Для того чтобы не усложнять систему большим количеством отводов манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан собирают в одну группу. Есть специальный корпус с тремя отводами. На него накручиваются соответствующие устройства.

    Закрытый тип с принудительной циркуляцией

    Несложная схема с циркуляционным насосом, который перемещает теплоноситель по системе. Уклон как таковой уже не требуется соблюдать. Насос, а также термодатчик (контролирует работу насоса) устанавливаются на обратке (между расширительным баком и котлом), подключаются к электросети.

    Схема отопления закрытого типа с принудительной циркуляцией

    Данная обвязка отличается большей производительностью из-за использования устройства терморегулировочного . Может использоваться там, где подача электроэнергии стабильна. Иначе при отключении электричества остановится система отопления.


    При этом нужно учитывать, что такая обвязка займет много времени, сил, материальных затрат (большой расход труб, финансовые траты).

    Принудительная циркуляция

    Теплоаккумулятор (ТА) относительно твердотопливного (ТТ) котла является обычным высокотемпературным потребителем, схема обвязки не отличается от схемы подключения котла к простейшей системе отопления.

    Основные нюансы, которые нужно учитывать

    1. Защита от конденсата строго необходима. Большую часть времени обратный теплоноситель, поступающий из ТА, будет холодным.

    2. Насос ТТ котла подключается к сети через ИБП, для обеспечения теплосъема в случае отключения электроэнергии.

    3. Насос ТТ котла необходимо отключать при завершении процесса топки. Нагретый ТА является источником тепла, а остывающий котел потребителем. Воздух из помещения котельной, двигающийся за счёт тяги дымохода, омывает стенки теплообменника и уносит тепло в атмосферу. В съеме тепла также участвуют трубопроводы без теплоизоляции, арматура и корпус котла.

    Установленный антиконденсационный трехходовой клапан перекроет поток теплоносителя из ТА примерно на 55°С, предотвратив полное остывание ТА в случае постоянно работающего насоса.

    Обвязка ТТ котла и буферной емкости. Принудительная циркуляция

    Включение насоса загрузки теплоаккумулятора в автоматическом режиме возможно несколькими способами:

    А. Дифференциальный термостат – два датчика температуры (подающая линия котла и нижний патрубок теплоаккумулятора). Насос включается, если температура теплоносителя на подаче котла выше, чем температура теплоносителя в нижней части ТА. Насос выключается, если температура на подаче котла равна или ниже чем температура на выходе из ТА.

    Читайте также:  Как избежать бесполезной траты ресурсов. Конденсационный газовый котел вам в помощь.

    Б. Термостат, установленный на дымоходе – фиксирует факт процесса горения. Подходят термостаты для духовых шкафов – имеется выносной датчик и подходящий диапазон регулирования. Настройка производится при пусконаладке котельной, значение температуры выставляется от 50 до 100С. Выставленные высокие значения на термостате могут привести к закипанию котла в начале и к преждевременному выключению насоса в конце топки. Сам термостат размещается на стене поблизости от дымохода в монтажной распределительной коробке из магазина электротоваров.

    Часто можно встретить самый очевидный, на первый взгляд, способ — питание насоса заводят через термостат, установленный на подающем трубопроводе котла и задают порог включения 50-60°С.

    У такого решения есть недостатки.

    Во-первых: Если термостат накладной (монтаж на участке трубопровода) то необходимо устанавливать его как можно ближе к котлу. При растопке котла насос выключен, циркуляции нет, термостат будет снимать температуру с холодного трубопровода, даже если в котле вода уже кипит. В случае если установить термостат максимально близко к подающему патрубку котла, всё равно будет погрешность измерения – котел кипит, а термостат «видит» температуру в районе 60-80°С.

    Во-вторых: если термостат включается при заданной температуре 60С, то выключится он при температуре меньше заданной (на величину гистерезиса, например 60-5 = 55°С) – т.е. когда теплоноситель остынет. Применительно к работе на теплоаккумулятор такой подход недопустим.

    Данная схема позволит обойтись без ИБП для защиты от перегрева. В случае отключения электричества съем тепла с котла будет обеспечен за счёт естественной циркуляции.

    Особенности эксплуатации твердотопливных котлов

    Процесс горения древесины или угля несколько сложнее, чем сжигание того же метана (природного газа). Метан – простое неорганическое соединение, разлагающееся при высокой температуре на углекислый газ и воду с некоторой примесью угарного газа. Дерево и уголь – это сложные органические вещества, которые при сжигании образуют несколько веществ и газов, часть из них агрессивны. Это накладывает свой отпечаток на долговечность работы теплогенератора. Индивидуальная обвязка твердотопливных котлов делается для того, чтобы создать оптимальный рабочий режим и тем самым продлить им срок эксплуатации.

    Одна из особенностей работы водогрейных агрегатов, сжигающих твердое топливо, проявляется после розжига топки и выхода на рабочий режим. Если монтаж трубопроводов отопления выполнить напрямую к отопительной установке и во время разогрева пропускать через водяную рубашку агрегата холодную воду, то на внутренних стенках топки начнет интенсивно выделяться конденсат. Он вступает в реакцию с продуктами горения, смешивается с золой и намертво пристает к металлической или чугунной поверхности. Результаты следующие:

    1. Стальные стенки камеры сгорания разъедаются коррозией.
    2. Чугунная топка не так подвержена коррозии, но ее шероховатая поверхность способствует прилипанию налета, который удалить очень трудно. Такой же налет появится и на стенках камеры из стали.

    Для успешной борьбы с конденсатом надо выполнить малый контур циркуляции с трехходовым клапаном, подключение твердотопливного котла к системе отопления не рекомендуется осуществлять напрямую.

    Из правила есть одно исключение-при подключении теплогенератора к самотечной системе отопления, функционирующей без циркуляционного насоса, монтаж допускается осуществлять напрямую. Теплоноситель здесь течет по принципу конвекции, по мере разогрева увеличивая скорость движения, конденсат при этом не появляется. Правда, это возможно лишь при малой мощности отопительного оборудования и в небольших домах.

    Еще одна особенность работы отопительных установок на дровах – инерционность. Когда температура воды в системе достаточна, автоматика закрывает доступ воздуха в топку и останавливает процесс. Тем не менее еще какое-то время горение продолжается, температура теплоносителя превышает заданную. Такое же явление наблюдается при остановке циркуляционного насоса в результате отключения электроэнергии. Вода в рубашке может вскипеть, образуя пар, и разрушить оболочку либо порвать трубы. Чтобы этого избежать, на подающий трубопровод или прямо в бак котловой воды устанавливается группа безопасности со сбросным клапаном, настроенным на определенное критическое давление.

    Из правила есть одно исключение-при подключении теплогенератора к самотечной системе отопления, функционирующей без циркуляционного насоса, монтаж допускается осуществлять напрямую. Теплоноситель здесь течет по принципу конвекции, по мере разогрева увеличивая скорость движения, конденсат при этом не появляется. Правда, это возможно лишь при малой мощности отопительного оборудования и в небольших домах.

    Как подключается аварийная система — основные схемы

    Мы уже упоминали об аварийной системе, расскажем лишь об основных ее функциях:

    1. защита от повышенного давления;
    2. предотвращение конденсации влаги;
    3. защита от перегрева.


    Как и предыдущий вариант, данная схема может использоваться в системах с любым типом циркуляции воды. После обвязки появляется сразу пара контуров:

    Делаем обвязку ТТ котла своими руками

    При установке ТТ теплогенератора в котельной, обвязка твердотопливного котла более всего напоминает такую же схему для дизельного агрегата. Почему? Потому что настенных ТТ котлов, как известно не бывает, равно как и дизельных. Все остальные теплогенераторы – газовые, электрические и т.п., бывают настенного исполнения.

    Соответственно, во многих моментах обвязка твердотопливного котла отопления может быть реализована так же, как и для других напольных котлов. При этом схема подключения твердотопливного котла отопления все-таки отличается на пару моментов. О них – ниже.

    Итак, что касается нашего вопроса, посмотрим подключение твердотопливного котла по нескольким вариантам. Схема подключения твердотопливного котла отопления к СО может быть реализована в следующих видах:

    Добавить комментарий