Выбор котла
Котлы отопления для частного дома можно разделить на несколько групп по типу используемого топлива, мощности, способа установки и функциональных возможностей. Учитывая их разнообразие выбор того или иного типа необходимо осуществлять из особенностей эксплуатации и вида системы обогрева.
По типу потребляемого топлива выделяют электрические, дизельные, твердотопливные и газовые. Нагревательные котлы перечислены в порядке снижения затрат на энергоносители, т.е. газовые самые экономичные. Естественно, что выбор в пользу того или иного типа в первую очередь зависит от этой характеристики.
Несмотря на то, что отопление в своем доме можно создать, используя любой источник энергии, чаще всего имеется доступ к газу. По этой причине отопительный газовый котел более всех пользуется популярностью. Поэтому именно эту группу мы рассмотрим более подробно.
Газовые котлы для отопления могут быть двух типов исполнения напольные и настенные.
Напольные обладают большой мощностью и способны обогреть дом площадью более 150 кв.м. По устройству они более просты и могут работать как в системе гравитационного, так и закрытого типа. Большинство моделей энергонезависимы, т.е. не требуют подключения к электричеству.
Рис.8. Напольный газовый котел.
Настенные котлы отопления обладают меньшей мощностью и более компакты. Они имеют эстетичный внешний вид и могут быть установлены в любом месте. В основном они предназначены для использования в закрытой схеме. По этой причине настенные газовые котлы уже снабжены циркуляционным насосом, расширительным баком и всей необходимой автоматикой. Они энергозависимы, но благодаря электронному управлению способны полностью автоматизировать обогрев загородного дома.
Рис.9. Навесной котел.
Они могут быть с открытого и закрытого типа. Разница между ними в том, что с открытой камерой для работы берут воздух из помещения. Это накладывает требования по вентиляции и устройству дымохода. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжены специальным вентилятором (турбиной), благодаря которой воздух нагнетается с улицы, а отработанные газы удаляются через коаксиальный дымоход, который очень прост в установке.
Настенный газовый котел может быть одноконтурный и двухконтурный. Одноконтурный работает только на обогрев помещения. Двухконтурные газовые котлы обеспечивают еще и горячее водоснабжение. Однако они хорошо справятся с задачей если имеется не более 2-х потребителей г.в.
Если же число точек водоразбора, которые могут использоваться одновременно больше, то целесообразно выбирать одноконтурный котел и устанавливать бойлер косвенного нагрева. Бойлер — это бочка в которой установлен змеевик, через который циркулирует теплоноситель и тем самым нагревает воду.
Рис.10. Схема установки настенного газового котла.
Самой важной характеристикой газового котла является его мощность. Проектирование отопления дома начинают с расчета мощности котла с учетом множества параметров
Однако при высоте потолков до 3 м и хорошем утеплении стен и кровли можно руководствоваться простым правилом: 1 кВт мощности необходим для обогрева 10 кв.м. площади дома.
В чем заключается правильность схемы?
Схемой отопления дома с твердотопливным котлом называется связь каждого нагревательного элемента с дополнительными устройствами (которые в комплексе подключены к контуру), конструкционными единицами разводки и самим котлом. У любой отопительной системы есть свои основные составляющие – котел, нагревательные элементы (батареи, полотенцесушитель, трубы и т. д.), контролеры, предохранители, расширительный бак и прочее. Схема отопления – правильный контур, который соединяет воедино все необходимые составляющие, при этом должны быть соблюдены все требования и нормы государственных стандартов.
Если планируется самостоятельно заниматься системой отопления, то предварительно в обязательном порядке нужно ознакомиться с перечнем основных государственных стандартов. К ним относят:
- документы о строительных нормативах касательно теплоходных сетей;
- госнормативы о строительстве и основные положения о жилых зданиях (редакция 2005 года);
- стройнормативы о системах отопления и кондиционировании жилых помещений (редакция 1991 года);
- госстандарты об агрегатах, которые работают на основе твердого топлива (редакция 1995 года);
- госстандарты с описанием нагревательных устройств с производительностью в 100 кВт (редакция 1993 года).
Весь этот перечень является обязательным к ознакомлению. Во-первых, это позволит осуществить подключение в правильной последовательности, а значит, вся система будет работать исправно. Во-вторых, такие документы позволяют осуществить БЕЗОПАСНОЕ подключение.
Если нет уверенности, в том, что под силу перечитать всю литературу, или попросту лень брать такую документацию в руки, то лучше не рисковать не своим, не здоровьем своих близких, а сразу же вызвать специалистов.
Полезные рекомендации
- Даже если вы отлично продумали всю систему отопления и поставили крутейшее оборудование, система будет все равно работать с перебоями, если своевременно ее не чистить.
- Предохранительный клапан в систему отопления с ТТ котлом обязательно нужно устанавливать, в таком случае при перегреве клапан сольет излишки теплоносителя в специальную емкость или канализацию.
- Если вы хотите расходовать меньше топлива и грамотно использовать тепло выделяемое котлом, то вам точно стоит установить теплоаккумулятор.
- Если в вашем регионе частенько отключают электроснабжение, то стоит позаботиться об установке бесперебойного источника питания. В таком случае даже после отключения электричества циркуляционный насос будет гонять теплоноситель несколько часов, а значит система не вскипит.
Мы надеемся, что наша статья было для вас полезной и информативной, теперь вы знаете, как выполняется монтаж котла отопления в частном доме. Всего вам доброго!
Теплоаккумулятор — зачем?
Проблемы перегрева системы отопления решаются установкой теплоаккумулятора — значительной емкости с теплоносителем, которая «стабилизирует» систему. Во-первых, она добавляет объем
С малыми системами это важно. Больший объем теплоносителя перегреть сложно, а иногда (при определенных параметрах) и невозможно
Подбор объема аккумуляторного бака
Во-вторых, теплоаккумулятор исключает резкие скачки температуры, которые характерны для дровяных и угольных котлов. При установке аккумулирующей емкости, резкие изменения температуры тоже исключены, так как из-за большего объема система становится более инерционной. И это плохо, если ее приходится запускать заново. Потому для домов периодического проживания (дач) такой вариант не подходит.
Схема с баком для аккумуляции тепла
Большая инерционность намного лучше с точки зрения комфорта при постоянном проживании в доме: в емкости теплоаккумулятора находится большое количество теплой воды. После того как котел потух, температура в доме поддерживается благодаря циркуляции нагретого ранее в емкости теплоносителя. Этим достигается более стабильная температура, и более редкие топки. Потому обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулирующей емкостью используется только и исключительно для домов постоянного проживания.
Обратите внимание, что при обвязке твердотопливного котла с аккумуляторной емкостью, трехходовой клапан ставится по-другому:
Способы защиты тт котла и системы отопления от перегрева
Закипание системы отопления, является главным минусом применения твердотопливных котлов. Регулировать работу агрегатов достаточно сложно. Чтобы предотвратить закипание, в современных системах, используют многоуровневую защиту:
- Малый круг отопления – первоначально, схема предотвращает выпадение конденсата. После того, как заработал большой круг отопления, конструкция играет роль узла подмеса.
- Группа безопасности – включает воздухоотводчик, манометр и датчик давления. При чрезмерном перегреве, повышается давление в системе, что приводит к срыванию клапана и сбросу определенного количества воды из водяного контура.
- Мембранный бак – давление в расширительном баке в закрытой системе отопления твердотопливного котла, меняется, в зависимости от нагрева теплоносителя. Емкость подбирается из учета от общего объема теплоносителя, по специальным формулам. Давление в системе отопления должно быть не более 2 мБар. Большинство теплообменников тт котлов, не выдерживают больших параметров и деформируются при перегреве.
- Буферная емкость – подсоединение твердотопливного отопительного котла к системе отопления через бойлер накопитель, делает фактически невозможным закипание теплоносителя.
Подключение циркуляционного насоса – при отключении электроэнергии, движение теплоносителя останавливается, что приводит к практически моментальному закипанию. Правила безопасности требуют подключения насоса через источник бесперебойного питания.
Оптимальный объем системы отопления высчитывается по формуле, 1 кВт = 15 л воды. Полученный результат используется при подборе расширительного мембранного бака или определения необходимого количества теплоносителя / антифриза.
Что лучше залить в систему отопления при обогреве твердотопливным котлом
Система обогрева, с подключенным к ней твердотопливным котлом, может работать практически на любом типе теплоносителя. На выбор влияет несколько факторов:
- Тип здания – в отапливаемых помещениях, целесообразнее использовать в качестве жидкости для системы отопления, обычную воду.
- Если планируется топить здание время от времени, лучше применять незамерзающую жидкость.
Антифриз, используемый для отопительных систем, помимо своего основного качества (замерзания при -15°С), имеет еще одно свойство. Для нагрева жидкости, требуются большие затраты тепла. Соответственно, закипание антифриза наблюдается реже, чем обычной или дистиллированной воды.
Выбор обвязки твердотопливного котла влияет на безопасность и сроки эксплуатации отопительного оборудования. Расчет системы обогрева, требует привлечения квалифицированного специалиста теплотехника.
Виды схем обвязок твердотопливного котла
Схема подключения к системе отопления должна выбираться в соответствии с количеством контуров нагревательного элемента. Также тут учитывается геометрия и квадратура помещения, где устанавливают контур, и будут ли дополнительные вспомогательные устройства. Проанализировав все эти моменты, можно приступать к созданию чертежа.
Схема контура может быть следующей:
– открытой (циркуляция гравитационного типа);
– закрытой (естественная или принудительная циркуляция);
– коллекторный тип.
Любой тип схемы подключения требует правильной организации контура
Важно соблюсти дельту температур воды, чтобы на входе и выходе, она не превышала 20 градусов. Если этот момент упустить, то могут возникнуть побочные эффекты, в частности конденсат, который приводит к коррозии металлических элементов
Открытый контур с гравитационной циркуляцией
Данный вариант легко выполнить даже новичку. Тут вода циркулирует в системе за счет разницы плотности холодной и горячей жидкости. Согласно законов физики, горячая вода начинает поступать вверх (так как ее плотность меньше), а там уже остывает и возвращается в исходную точку.
Не смотря на то, что такой тип обвязки достаточно прост, он требует соблюдения ряда требований. Во-первых, для того, чтобы вода свободно циркулировала в системе, нужно устанавливать нагревательное оборудование на полметра ниже, чем в доме расположены батареи. Во-вторых, чтобы свести к минимуму проявление гидросопротивляемости, нужны трубы сечением до 5 см, при этом распределительные трубы на батареях могут иметь значение в 2,5 см. В-третьих, запирающие устройств и арматура напрямую влияет на свободную циркуляцию воды в системе, поэтому таких элементов должно быть минимум.
Но ради справедливости стоит сказать, что открытая система с естественной циркуляцией имеет и ряд своих преимуществ. Помимо того, что она самая простая в обустройстве, финансовые затраты на нее не так уж и велики. Правда, хозяин не сможет постоянно контролировать температурный режим теплоносителя на выходе, из-за чего обогрев контура несколько снижается. Также расширительный бак эпизодически остается открытым, значит, получается, что кислород имеет контакт с теплоносителем, из-за чего постепенно повышается риск развития коррозии.
Подведя итоги, стоит сказать, что специалисты рекомендуют данный тип схемы отопления только для тех частных домов, где люди живут время от времени, а не на постоянной основе, например, для дачи.
Схема отопления с двумя котлами
Часто с твердотопливной установкой используют маломощный прибор, работающий на ином виде горючего, – электрокотел или газовый, запитанный от баллона.
Это дает такие преимущества:
- Если пользователь забудет подложить дрова, второй агрегат запустится автоматически и не даст системе остыть.
- Основной отопитель работает с максимальным КПД.
Основное оборудование подбирают не по наименее низкой, а по среднезимней температуре. Это дает возможность эксплуатировать его большую часть времени в режиме номинальной производительности, а значит, с максимальным КПД.
Схема отопления с двумя твердотопливными котлами.
Второй котел используют:
- в экстремальные холода;
- во время простоя основного отопителя из-за отсутствия горючего или в период обслуживания;
- в межсезонье (в одиночку).
Применяют разные схемы подключения:
- параллельную;
- последовательную;
- каскадную.
Как подключить твердотопливный котел
Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:
Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.
Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:
Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.
Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры
Как работает схема
Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:
- Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
- При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
- Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
- По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.
Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:
- Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
- Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.
Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.
Способ удешевления обвязки
Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:
Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix
Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.
Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.
Правила обустройства котельной
Рекомендуется оклеить пол керамической плиткой, а стены выложить из огнеупорного кирпича. Такая мера уменьшит вероятность пожара.
Пол с деревянным или иным горючим покрытием в радиусе 1,2 м от центра топочной дверцы котла защищают настилом из стали толщиной 1,2 мм на теплоизоляционной подложке из асбеста или базальтового картона.
Стены покрывают огнестойкой штукатуркой, например, на основе вермикулита. Толщина слоя – 25 мм.
Между отопителем и стенами выдерживают следующие расстояния:
- со стороны топочной дверцы – 2 м;
- по бокам и сзади – 0,8 м.
В котельной устраивают дежурное и аварийное освещение. На случай разгерметизации контура ее оборудуют подключенным к канализации трапом или приямком глубиной 0,5 м.
Стены котельной желательно выложить из кирпича.
При мощности теплогенератора до 30 кВт дрова и уголь разрешается хранить возле котельной в ящиках из огнеупорного материала. Минимальное расстояние до топки – 1 м.
Закрытая система с естественной циркуляцией
В данной схеме основой является разность плотности горячей и холодной воды, как и в предыдущем варианте. Тут контур имеет достаточно простое строение, благодаря чему, монтаж осуществляется быстро и его стоимость не будет слишком высокой. Если в открытой системе, предохранительный бак остается открытым, то тут он полностью закрыт. А значит, кислород не имеет никакого контакта с теплоносителем, за счет чего снижает риск развития коррозии системы, а это существенно продлит срок службы всех устройств.
В данной схеме есть ряд основных элементов:
- котел;
- расширительный бак;
- мембранный бак;
- группа безопасности.
О последних устройствах стоит сказать более подробно. Такая группа, как видно из названия, обеспечивает безопасную эксплуатацию. В нее входит манометр, который контролирует давление внутри котла, и предохранительный клапан, сбрасывающий давление. Если в системе произойдут какие-либо сбои, то такие устройства не позволят возникнуть побочным эффектам.
КПД системы зависит от теплоизоляции труб для отопления, то есть, чем надежнее они защищены специальными материалами, тем меньше тепла будет рассеиваться. Но стоит знать, что в схеме закрытого типа с естественной циркуляцией нет возможности контролировать температуру теплоносителя на выходе (как и в предыдущем случае). Это приводит к снижению эффективности обогрева. Именно поэтому специалисты рекомендуют проводить дополнительную теплоизоляцию труб, чтобы суметь максимально сохранить тепло.
Взвешивая все за и против, становится понятным, что такая система может быть эффективной в доме, если учесть все нюансы естественной циркуляции воды. А значит, она вполне может подойти для дома, в котором планируется жить круглый год.
За счёт чего возможна длительная работа
На открытом воздухе даже отчасти сырые дрова сгорают очень быстро — буквально за 1–1,5 часа. Причиной всему свободный доступ кислорода — в закрытой топке котла он отсутствует, с помощью заслонки поддува дозируется порция поступающего кислорода, и горение происходит менее интенсивно.
Одной из главных проблем такого способа сжигания органического горючего оказалась его способность «гореть» даже без доступа кислорода. При высоких температурах происходит пиролиз — термическое разложение твёрдого топлива на летучие газообразные соединения. Кислород для этого процесса не нужен, достаточно разогреть закладку до 400–500 °С. При этом происходят колоссальные потери теплотворности — наиболее энергетически ценная составляющая угля или дров попросту выносится остаточной тягой в дымоход, не успевая прогорать полностью.
Пиролизный котёл на дровах: 1 — поддувало; 2 — камера загрузки топлива и газификации; 3 — теплобменник; 4 — камера сгорания; 5 — камера дожигания; 6 — дымоход
В конструкции каждого современного котла на твёрдом топливе должна быть предусмотрена дополнительная подача воздуха для догорания выделившихся газов. При этом интенсивность и скорость сгорания закладки регулируется не объёмом поступающего кислорода, а температурой нагрева топлива. Действительно, если разогреть всю закладку сразу, то горючие газы выделятся очень быстро и о продолжительной работе котла придётся забыть. Однако если нагревать твёрдое топливо отдельными порциями, возможно постепенное его разложение в генераторной камере и эффективное полное сгорание во втором отделении топки. При этом поток газов инвертируется, они движутся сверху вниз под действием тяги, созданной эжекцией.
Конструкция пиролизного котла длительного горения: 1 — пиролиз твёрдого топлива; 2 — камера сгорания; 3 — нижняя дверца; 4 — подача вторичного воздуха; 5 — подача первичного воздуха; 6 — верхняя загрузочная дверца; 7 — камера газификации; 8 — дымосос
Схемы отопления частного дома
Зависимо от того, за счет чего циркулирует теплоноситель внутри замкнутого контура, бывает СО с естественной и принудительной циркуляцией. В первом случае циркуляция происходит за счет разницы плотности холодной и горячей воды, а во втором случае – работает насос. Если вы хотите произвести систему отопления частного дома самостоятельно, то необходимо сделать тщательный расчет оптимальной схемы СО.
Система отопления с естественной циркуляцией | Система отопления с принудительной циркуляцией |
Разводка отопления – важный элемент в системе. Она бывает двух типов:
- однотрубная. В частных домах используется не часто, так как при такой разводке температура в радиаторах различается. Такой вариант подойдет для домов, которые небольшие и имеют мало помещений;
- двухтрубная. Этот вариант – достаточно материалоемкий. Но для регулирования температуры в отдельных помещениях система подходит.
Однотрубная схема газового отопления частного дома имеет один существенный недостаток – нижние радиаторы нагреваются менее, так как в них поступает уже немного охладившаяся вода. А если у вас двухэтажный частный дом, то на разных этажах комнаты также будут прогреваться неравномерно. Если вы хотите оборудовать отопление газом своими руками, то такая схема будет намного проще.
Однотрубная система отопления
Кроме того, при прокладывании трубопровода тратится мало материалов. Проблема неравномерного прогревания радиаторов решается при помощи установки перемычки, увеличения числа секций. А чтобы циркуляция теплоносителя происходила быстрее, применяется циркуляционный насос.
Что касается искусственной циркуляции, то здесь использование насоса необходимо. Такие схемы достаточно просты в установке, но они имеют несколько недостатков. К ним относится все тот же неравномерный прогрев, а также – появление воздушных пробок и зависимость от электрического снабжения.
https://youtube.com/watch?v=T8E2vT5XY3A
Очень часто можно встретить такой вариант, как ленинградская разводка отопительной системы (ленинградка). Смысл этой системы состоит в том, что в замкнутой на котел трубе циркулирует вода. К ней подключается отопительное оборудование (радиаторы), через которое теплоноситель будет идти параллельно к питающему контуру. Система является довольно эффективной для частного дома.
Следующая схема – двухтрубная. В данном случае радиаторы будут греться равномерно, но затраты на прокладывание труб будут выше. Регулирование нагревания отдельных радиаторов отопления можно производить при помощи специальных запорных вентилей.
Что такое правильная схема отопления с твердотопливным котлом?
Вот так подключают нагреватели на дровах, угле, брикетах или пиллетах.
Схема отопления частного дома с твердотопливным котлом – это совокупность нагревательных элементов, дополнительных устройств к котлу и контуру отопления, конструкционных единиц самой разводки, которые вместе образуют систему отопления дома с ее рабочими характеристиками. Полноценная отопительная система включает в себя котел, нагревательные элементы (радиаторы, трубы, полотенцесушитель и др.), контролирующие и предохранительные устройства, бак расширительный и др. Правильно выполненная схема – это контур отопления, соответствующий современным государственным стандартам и нормам.
Перечень основных государственных стандартов, согласно которым выполняется установка твердотопливных котлов отопления в частном доме:
- государственные строительные нормы и основные положения о жилых зданиях от 2005 года;
- государственный стандарт об устройствах, работающих на твердом топливе от 1995 года;
- государственный стандарт, где описаны нагревательные элементы с производительностью 100 кВт (1993 год);
- строительные нормативы о системе отопления и кондиционирования жилых зданий (1991 год);
- строительные нормативы о теплоходных сетях.
Идеальный вариант – положится на специалистов. Они не только знают все необходимые требования для успешного монтажа системы, но и имеют соответствующий опыт в данном вопросе. Сделают все в лучшем виде.
Схема обвязки ТТ котла с естественной циркуляцией
Перебои с электричеством в нашей стране нередки, причем обычно они случаются в самую плохую погоду. Поэтому во многих селах и деревнях предпочитают делать системы отопления с естественной циркуляцией — гравитационные. Они работают независимо от наличия электроэнергии, так что дом без тепла не останется.
Подключение котла на твердом топливе в гравитационную систему отопления
Приведенная на схеме обвязка твердотопливного котла для гравитационной системы — самый простой из возможных вариантов. В системе обязательно наличие расширительного бака. Он необходим для компенсации теплового расширения: во время нагрева объем теплоносителя увеличивается, и он вытесняется в расширительный бак. В системах с естественной циркуляцией расширительный бак ставят открытого типа. Это обычная емкость, в которой находится некоторое количество теплоносителя (около половины объема или меньше). Чтобы теплоноситель меньше испарялся, на бак ставят крышку. А чтобы одновременно еще и отводить воздух из системы, поднимают его в самую высокую точку системы.
Принцип работы системы отопления с естественной циркуляцией
В системах этого типа теплоноситель движется благодаря уклону труб. Для обеспечения циркуляции котел должен находиться в самой нижней точке, все отопительные приборы — выше него. Кроме этого, приходится использовать трубы большого сечения — чтобы снизить сопротивление при движении теплоносителя.
От котла труба поднимается вверх, затем, постепенно понижаясь, труба подачи обходит все отопительные приборы. Обратка подключается с обратным уклоном — к котлу. Работает схема так: нагретый теплоноситель за счет высокой температуры поднимается вверх по вертикальной трубе, с небольшим уклоном идет подача (немного выше уровня радиаторов). Эта часть называется разгонная петля. Далее по наклонной трубе подачи, за счет силы гравитации и набранной скорости, обходит все отопительные приборы.
Основной принцип работы естественной циркуляции — перепад высот и разница температур
Проходя по трубам и радиаторам теплоноситель остывает. Остывший теплоноситель имеет большую массу, чем горячий. Более холодный теплоноситель стремится вниз, создавая давление. За счет этого и происходит циркуляция — нагретый теплоноситель стремится вверх, холодный — вниз. Но система работает только при правильно подобранном диаметре труб и их уклоне.
Что еще необходимо
В приведенной выше схеме есть масса недостатков:
Нет предохранительного клапана — это устройство ставят на выходе котла. С его помощью происходит сброс лишнего теплоносителя при его закипании. Если этот клапан не установить, возможен разрыв труб, радиаторов, теплообменника, расширительного бака (если он закрытого типа).
- Нет воздухоотводчика. Если система открытого типа (расширительный бак в этом случае просто емкость с крышкой), воздух может выходить через расширительный бак. Но при разветвленной системе необходимы дополнительные устройства для отведения воздуха на радиаторах.
Указанные два устройства обязательны, но еще желателен манометр и термометр. Они нужны для контроля за системой. Термометров желательно иметь два — на выходе и на входе котла. Чтобы можно было оценить эффективность работы системы, подстроить и отрегулировать теплоотдачу радиаторов.
Недостатки
Основное достоинство гравитационной схемы обвязки твердотопливного котла — независимость от наличия электроэнергии. Недостатков намного больше:
Невысокая эффективность и невозможность регулировки. Скорость движения теплоносителя в таких системах невысокая. Поэтому добиться высокой эффективности не получается. Регулировать ее тоже нет возможности. Так что подстроиться под погодные условия невозможно.
- Каждый раз когда система разогревается ( утром, например), температура теплоносителя в обратке очень низкая. Из-за этого образуется конденсат, разъедающий теплообменник. И бороться с этим нет возможности.
- Неэстетичность исполнения. Для обеспечения циркуляции трубы подачи должны располагаться выше радиаторов. Обвязка твердотопливного котла в гравитационной системе делается трубой 32 мм или более. Иногда подачу тянут над ними — на уровне метра (или чуть выше) от пола, иногда — пускают под потолком. А трубы имеют немалый диаметр, так что вид тот еще.
Все эти недостатки приводят к тому, что системы отопления с естественной циркуляцией делают все реже. Люди предпочитают сделать резервированное электропитание (поставить аккумуляторные батареи или/и генератор) и иметь более удобную и регулируемую систему отопления.
