Обвязка котла на твердом топливе

Твердотопливные котлы в нашей стране совсем не редкость, а в последние годы так и вовсе становятся все популярнее по целому ряду причин. Такие тепловые генераторы имеют свои особенности в схеме работы и подключения к домовой системе отопления (далее – СО). Поэтому, при обустройстве в доме СО с котлом на твердом топливе нужно придерживаться нескольких основных правил и рекомендаций, чтобы создать качественную, надежную и эффективную обвязку. Если всё сделать правильно, то вы сможете не только создать надежную СО и продлить срок службы котла, но и обезопасить его во время возникновения по той или иной причине нештатных ситуаций.

Если трубопроводы СО подсоединить напрямую к теплогенератору, и пропускать через его водяную рубашку холодную воду из обратки, то внутренние стены топочной камеры котла будут покрываться конденсатом. Химическая реакция этого конденсата и продуктов горения дерева или угля приводит к его смешению с золой. Эта смесь буквально въедается в поверхность стенок топки, и очистить её будет очень непросто. Если стенки камеры теплогенератора изготовлены из стали, то они будут разъедаться коррозией, что приведет к проблемам в работе котла и необходимости проведения ремонта. Если в вашем теплогенераторе установлена топка из чугуна, то проблема коррозии вам не страшна. Но в случае с чугунной топкой есть свои нюансы. Поскольку чугунные стенки имеют обычную для этого изделий из этого материала шероховатость, то и налет из смеси конденсата и золы будет прилипать гораздо в больших размерах и более прочно, поэтому удалить этот налет буде кране проблематично. Такой же налет, но в более легкой форме, будет нарастать и в камерах сгорания со стальными стенками.

Чтобы избежать таких проблем с конденсатом, специалисты не советуют подключать трубы СО к котлу напрямую. В случае создания для котла малого контура циркуляции с установкой трехходового клапана, вышеописанная проблема фактически нивелируется, а значит, увеличивается срок службы агрегата и его эффективность.

Однако если вы создаете самотечную СО и не планируете подключать циркуляционный насос, то тепловой генератор всё же можно напрямую подключить к магистралям СО. В таком случае конденсат не будет появляться, поскольку в системах с естественной циркуляцией теплоноситель движется по трубам благодаря конвекции, и скорость перемещения воды увеличивается в зависимости от её нагрева.

Второй важной особенностью твердотопливных котлов, которая является и одной из главных их недостатков, является инерционность. Остановить процесс горения в одну секунду, как в случае с агрегатами на газе, невозможно, даже если котел оснащен хорошей автоматикой. Процесс работы автоматики прост: когда температура теплоносителя повышается до заданного вами уровня, автоматически закрывается приток воздуха в камеру сгорания, благодаря чему процесс горения постепенно останавливается. Но при этом горение все же будет продолжаться некоторое время, и вода будет продолжать нагреваться, то есть е температура уже будет превышать заданное значение. Аналогичная ситуация будет происходить и в том случае, если циркуляционный насос по какой-то причине остановится (поломка, перебои в электроснабжении и т.д.).

В подобных случаях температура теплоносителя в рубашке может превысить критическое значение, и вода вскипит с образованием пара. А это может привести к разрушению оболочки или же к порыву трубопроводов, что выльется в дополнительные финансовые траты и устранение последствий аварии, и на проведение ремонтных работ. Чтобы избежать таких проблем и обезопасить систему и сам тепловой генератор от вскипания теплоносителя, в бак теплового генератора или же на подающей магистрали нужно установить группу безопасности. Главным её действующим «лицом» является сбросный клапан, который можно настроить на критическое значение допустимой температуры, и тем самым забыть о возможной проблеме вскипания теплоносителя.

Подключение теплогенератора в домовую отопительную систему

Рассмотрим схему подключения котла, сжигающего твердое топливо, полипропиленом со смешивающим узлом и малым контуром, о котором мы говорили выше:

Благодаря смесительному узлу холодная вода из обратной магистрали не проходит в водяную рубашку котла. До тех пор, пока температура теплоносителя в малом кругу не подымится выше 450 (граничное значение рабочей температуры настраивается в трехходовом клапане), трехходовой клапан не пропускает воду из другого контура. Когда температура теплоносителя поднимется до нужного значения, клапан автоматически начнет подмешивать горячую воду к охлажденному теплоносителю в обратке, поступающему в котел для подогрева. В СО теплоноситель, проходя по магистральным трубам и отопительным приборам загрязняется шламом и накипью, которые могут попасть в малый круг. Чтобы избежать этого, в систему встраивается фильтр-грязевик, который устанавливается перед упомянутым выше трехходовым клапаном. На схеме выше фильтр установлен в горизонтальном положении, что является верным вариантом его использования. Монтировать его в вертикальном положении нельзя, и нужно фильтр устанавливать именно так, как это показано на схеме.

Использование теплового аккумулятора и гидрострелки

Во многих СО совместно с котлами на твердом топливе используют тепловые аккумуляторы, применение которых продиктовано двумя основными причинами. Во-первых, когда доступ воздуха в камеру сгорания прекращается, дрова начинают тлеть при малом количестве кислорода. При этом в продуктах горения увеличивается содержание угарного газа, которые выводится в окружающую среду и загрязняет её. Поэтому, многие эксперты уверены, что теплогенератор не должен прекращать свою работу в принудительном режиме, и гораздо лучше, когда он будет работать в среднем или полном режиме. Излишки тепла накапливаются в тепловом аккумуляторе, и используются по мере необходимости. Во-вторых, в случае использования теплового аккумулятора, нагретый теплоноситель, находящийся в этой буферной ёмкости, сможет и дальше обогревать помещения некоторое время после того, как огонь в камере сгорания погаснет полностью. В зависимости от рабочего объема данной ёмкости будет зависеть и время автономного обогрева помещений без нового розжига топлива в котле.

На схеме ниже показана схема совместной работы котла на твердом топливе и с аккумуляторным баком. В СО также представлены два смесительных узла и малый круг циркуляции. Циркуляция воды в системе показана стрелками соответствующего цвета.

Вместо теплового аккумулятора также часто используют варианта обвязки котла с гидрострелкой. Подключение данной буферной ёмкости к самому котлу и потребителям несколько напоминает вариант с теплоаккумулятором. Но при этом гидрострелка не является накопителем тепловой энергии, а используется для гидравлической разделения малого контура с другими отопительными ветками, которых может быть сколько угодно. В качестве таких отопительных контуров могут быть и системы теплого пола, и традиционные батареи, и бойлер для нагрева воды для нужд системы ГВС. При этом температура теплоносителя в каждом из отопительных контуров может быть различной в зависимости от потребностей. Ниже представлена схема СО с твердотопливным котлом, гидрострелкой (буферной ёмкостью), распределительным коллектором, системой радиаторного отопления и бойлером:

На данной схеме под номером 1 указан твердотопливный теплогенератор, под номером 2 – температурный датчик, 3-м номером обозначен трехходовой кран малого контура, номером 4 – расширительный бак мембранного типа (поскольку циркуляция теплоносителя в рассматриваемой нами СО принудительная), номером 5 – буферная ёмкость, номером 6 – батареи, номером 7 – циркуляционный насос для контура отопления, номером 8 – трехходовой клапан для отопительного контура, номером 9 обозначен комнатный регулятор температуры, а под 10 номером указан бойлер косвенного нагрева. Циркуляционный насос, используемый для работы контура системы ГВС, указан на схеме под 11 номером. Группа безопасности, которая служит для предотвращения закипания теплоносителя, отмечена на данной схеме номером 12.

Работа вместе с электрическими котлами

В котельных многие домовладельцы устанавливают сразу два вида теплогенераторов, чтобы они работали в паре и подстраховывали друг друга. Иногда твердотопливные котлы устанавливают дополнительно к котлам, работающим на газе, или же на электричестве. В таком случае крайне важно правильно провести их обвязку, чтобы они смогли эффективно работать вместе и справляться со своим предназначением. Зачастую котлы соединяют таким образом, чтобы один из них страховал другой агрегат в случае возникновения проблем в его работе. Данная подстраховка является вполне оправданной и полезной, поскольку позволяет избежать перебоев в работе СО даже в тех случаях, когда один из котлов по какой-то причине не может работать в нормальном режиме. Например, часто совместную работу котла на твердом топливе с электрическим (или газовым) теплогенератором настраивают таким образом, чтобы в случае догорания топлива в камере в первом котле, в автоматическом режиме включался второй. То есть, домовладельцу не нужно каждый раз спускаться в помещение топочной, чтобы загрузить новую порцию топлива, когда старая закладка догорит, и можно это делать, когда ему будет удобно. И всем не обязательно ночью просыпаться, чтобы подкинуть в котел дров или угля, поскольку котел на газу автоматически поддержит работу СО в доме.

Заключение

В данной статье мы рассмотрели лишь несколько возможных схем обвязки твердотопливных котлов. Эти схемы являются самыми популярными, поскольку они просты и продемонстрировали свою надежность и эффективность. Однако кроме этих вариантов есть еще множество других способов обвязки, которые также не стоит сбрасывать со счетов. Какой из рассмотренных нами вариантов выбрать? Какие новшества и изменения в них внести? На эти вопросы вам поможет ответить опытный мастер с учетом всех особенностей вашего дома и создаваемый отопительной системы, а также ваших пожеланий, возможностей и потребностей.