Обвязка котла отопления своими руками

Обвязка котла отопления своими рука

Котел – основной элемент любой системы отопления. Правильная обвязка котла гарантирует эффективность работы всего комплекса, сборка своими руками позволяет сэкономить неплохую сумму. Существует общий принцип и схема обвязки теплогенераторов, для каждого отдельного случая они приобретают свою конфигурацию. Это зависит от вида отопительного котла и способа циркуляции теплоносителя, наличия встроенного оборудования. Материал статьи рассматривает все аспекты самостоятельной реализации обвязки котла отопления.

Виды систем водяного отопления

По способу циркуляции теплоносителя системы водяного отопления делятся на 2 типа:

  1. Схема с естественной (гравитационной) циркуляцией, открытая система;
  2. Схема с принудительной циркуляцией, система закрытого типа.

В системе с естественной циркуляцией движение воды осуществляется за счет разницы плотностей теплоносителя. Нагретая вода несколько расширяется, приобретает меньшую плотность и вес, поднимается по системе вверх. Ее место занимает холодный теплоноситель, который, в свою очередь, также нагревается и продолжает движение.

Системы данного типа сообщаются с атмосферой через расширительный бак открытого типа. Бак служит естественным воздухоотводчиком, принимает в себя излишки воды при нагреве. Расширитель часто оборудуют трубой перелива для сброса воды при быстром расширении.

Гравитационная система применима только к напольным котлам, так как настенные имеют относительно малый диаметр подключения и небольшой теплообменник. Эти факторы не позволят реализовать принцип естественного циркулирования.

Котел устанавливается в нижней точке системы, от него поднимается вертикальный стояк высотой не менее 2,5 метров. На верхней точке устанавливается расширительный бак, труба переходит в горизонтальное направление с уклоном не менее 3 – 5 мм на погонный метр, расходится к приборам отопления.

Отопление с естественной циркуляцией

Кроме расширительного бака никакого оборудования в этой схеме монтировать не требуется. Система выполняется из стальных труб диаметром 40 – 50 мм. Применение полимерных (пластиковых) трубопроводов не рекомендуется из-за высокого значения температуры в зоне котла и низкой теплопроводности стенок. Стальные трубы сами по себе выступают поверхностью нагрева.

В качестве приборов отопления используются чаще всего чугунные радиаторы, имеющие большое проходное сечение. Алюминиевые и биметаллические радиаторы имеют малое проходное сечение – это препятствует движению теплоносителя.

Система закрытого типа – наиболее популярная схема реализации отопления. Теплоноситель в такой системе движется принудительно, нагнетается циркуляционным насосом. Рабочее давление в закрытой схеме составляет 1,5 – 2,0 кгс/см2, предельное (давление срабатывания предохранительного клапана) – 3,0 кгс/см2.

Для монтажа систем применяются различные виды материалов. Трубы в этом случае имеют меньший диаметр по сравнению с естественной циркуляцией, доступна прокладка скрытым способом. Диапазон размеров трубопроводов колеблется от 15 до 25 мм (внутренний условный диаметр).

Закрытая схема универсальна для любых видов котлов – настенных и напольных. Обвязка котла в этом случае имеет набор обязательных элементов:

  1. Расширительный бак мембранного типа (экспанзомат);
  2. Циркуляционный насос;
  3. Группа безопасности котла.

Для обеспечения более качественной работы устанавливают дополнительное оборудование – гидравлический разделитель (гидрострелка), теплоаккумулятор.

Расширительный бак предназначен для компенсации давления в системе. При расширении пластичная мембрана растягивается, излишки теплоносителя заполняют водную камеру сосуда. При остывании мембрана вытесняет воду обратно под давлением воздушной камеры экспанзомата (1,0 – 2,0 кгс/см2).

В состав группы безопасности входят следующие устройства:

  1. Корпус;
  2. Термоманометр;
  3. Предохранительный сбросной клапан;
  4. Ручной или автоматический воздухоотводчик.

Настенные модели обычно имеют полный набор встроенного оборудования – насос, экспанзомат и группу безопасности. Напольные модели зачастую производятся без дополнительного оборудования, его необходимо приобрести и установить отдельно.

Системы с естественной (гравитационной) циркуляцией модернизируются установкой насоса малой мощности. Это значительно улучшает показатели работы, выравнивает температуру сети, не требует монтажа другого оборудования.

Виды отопительных котлов

Котлы отопления в призме рассмотрения вопроса можно разделить на 3 группы, отличающиеся по способу обвязки:

  1. Настенные – газовые, электрические, жидкотопливные;
  2. Напольные газовые, электрические, жидкотопливные;
  3. Напольные твердотопливные.

Сложность схемы обвязки зависит от наличия встроенного оборудования. Следует знать, что для напольных котлов отопления лучшими материалами обвязки являются стойкие к высокой температуре стальные или медные трубы. Температура в зоне напольного котла может достигать значений в 90 – 950С и быть предельной для целостности полимерных труб, даже стабилизированных.

Настенные котлы чаще всего работают на температурах до 750С, для обвязки можно применять полимерные трубы, желательно стабилизированные алюминием или стекловолокном.

Напольные твердотопливные котлы не имеют качественной регулировки температуры теплоносителя на выходе, имею высокую температуру и циклический режим работы. Цикличность обусловлена временем сгорания очередной загрузки топлива – угля, дров, торфа, брикетов и так далее. Обвязка такого оборудования выполняется строго из металлических труб. Для сглаживания циклов и сохранения теплоты в схему обвязки включают теплоаккумулятор.

Схема обвязки настенного котла

Место установки котла должно соответствовать следующим требованиям:

  1. Требования прилагаемой технической документации на котел;
  2. Требования газового проекта для газовых котлов.

Сопроводительная документация всегда четко отражает размеры расстояний до ограждающих конструкций. Решения о размещении электрических, твердотопливных и жидкотопливных теплогенераторов владелец может принимать самостоятельно, с соблюдением требований паспортов оборудования.

Газовые котлы настенного и напольного типа устанавливаются строго с соблюдением требований согласованного проекта. Жидкотопливные котлы при замене горелки и переводе на природный газ также требуют выполнения проекта – возможна смена точки размещения.

Настенные котлы имеют два патрубка с наружной резьбой диаметром ¾ дюйма (Ду20). Для обвязки котла с полным набором внутреннего оборудования применяют следующие изделия:

  1. Кран шаровый ¾ со сгоном Американка – 2 шт.;
  2. Фильтр сетчатый грубой очистки, внутренние резьбы ¾ — 1 шт.;
  3. Муфта латунная Ду20 (3/4 дюйма);
  4. Переходник выбранной трубной системы Ду20х3/4 НР (наружная резьба).

Обвязка настенного котла отопления

Шаровые краны устанавливаются сгонами в сторону патрубков котла. Это позволяет отключать и снимать котел для профилактики без освобождения системы от воды. Фильтр предназначен для защиты теплообменника от крупных фракций – окалины, песка и тому подобное.

К переходникам 20х3/4 присоединяются трубопроводы отопления – полипропиленовые, металлопластиковые, медные, из сшитого полиэтилена. Далее монтируется система отопления различных конфигураций:

  1. Однотрубная;
  2. Двухтрубная;
  3. Коллекторная;
  4. Комбинированная.

Нужно отметить, что объем встроенного расширительного бака в котле не всегда соответствует объему системы отопления. Для проверки всегда нужно проводить поверочный расчет.

Для этого рассчитывается объем теплоносителя в следующем оборудовании:

  1. Котел (вместимость теплообменника указана в паспорте);
  2. Радиаторы отопления – внутренний объем;
  3. Внутренний объем трубопроводов.

Внутренний объем воды в радиаторах указан в технической документации на изделие. В одной секции алюминиевого радиатора стандартной высоты 500 мм (расстояние между центрами подключения) содержится 300 – 350 мл теплоносителя, в секции чугунного радиатора МС-160 – около 1,5 литров.

Внутренний объем труб рассчитывается по проходному сечению трубы, умноженному на длину трубопровода (объем цилиндра).

Объем встроенного экспанзомата должен быть не менее 10% общего объема системы. В ином случае требуется установить дополнительный мембранный расширительный бак.

В случае отсутствия встроенного оборудования типовая схема обвязки состоит из запорной арматуры, фильтра, экспанзомата, циркуляционного насоса, группы безопасности. Линия подпитки (заполнения) от холодного водопровода монтируется только к одноконтурным настенным котлам. Двухконтурные котлы подключены к воде, имеют соответствующий переключатель для пополнения системы.

Типовая схема обвязки котла

Группа безопасности устанавливается в верхней точке узла обвязки. Циркуляционный насос рекомендуется устанавливать на обратном трубопроводе, имеющем более низкую температуру. Это создает условия для более продолжительной службы насоса.

При установке насоса следует соблюдать правила монтажа оборудования с «сухим» и «мокрым» ротором. Изделия с «сухим» ротором могут устанавливаться в любом пространственном положении, с «мокрым» ротором – строго с горизонтальным расположением ротора. Это обусловлено тем, что подшипники «мокрого» ротора охлаждаются перекачиваемой жидкостью.

Схема обвязки напольного газового котла

Принцип обвязки напольного газового котла мало отличается от схемы подключения настенного теплогенератора, изменяются диаметры трубопроводов. Чаще всего схема усложняется. Котлы имеют более высокую тепловую мощность, к ним часто подключают бойлеры косвенного нагрева, комплексы напольного отопления, калориферы приточной вентиляции.

При многокомпонентной системе лучшим решением является внедрение в схему гидравлического разделителя, коллекторной группы. Гидрострелка разделяет потоки теплоносителя, успешно балансирует между собой элементы системы с разными режимами работы и температурой.

Распределительные коллекторы с балансировочными вентилями улучшают возможности регулирования и балансировки ветвей.

Схема обвязки напольного котла с гидрострелкой

Схема обвязки напольного твердотопливного котла

Твердотопливные котлы имеют особый режим работы, зависящий от частоты загрузки топлива и его теплотворной способности. Агрегат работает в циклическом режиме, при этом на пике процесса горения температура может приближаться к 950С. Поэтому для обвязки высокотемпературного контура следует применять металлические трубы – медь, нержавеющую и обычную сталь.

Для сохранения избытков тепла и защиты системы от перегрева в схему обвязки котла включают теплоаккумулятор. Это обеспечивает накопление теплоты и ее рациональное потребление, снижает расход топлива.

Обвязка твердотопливного котла с теплоаккумулятором отопления

Теплоаккумулятор в схеме выполняет также функцию гидравлического разделения первичного и вторичного контуров. При полном гидравлическом разделении во вторичном контуре устанавливается отдельный расширительный бак, монтируется линия подпитки из системы холодного водоснабжения, группа безопасности.

Твердотопливные котлы зачастую оборудуются гравитационными системами отопления. Применение теплоаккумулятора актуально только для комплексов закрытого типа, с наличием циркуляционных насосов.

Обвязка котла – важнейший этап сооружения системы отопления. Работы можно произвести своими руками, при этом нужно придерживаться описанных выше правил и схем, паспортов изделий и проектов (в случае газового оборудования). Кроме того, требуется наличие навыков монтажа выбранного оборудования и материалов, необходимого набора инструментов и оборудования.