Комбинированные котлы для отопления дома виды, характеристики и правила выбора

Базовые принципы подключения твердотопливного агрегата

Рассматривая, как правильно подключить твердотопливный котел, необходимо обратить внимание на базовые элементы обвязки, обеспечивающие безопасность функционирования теплогенератора. Речь идет о группе безопасности и смесительном узле. Группа безопасности, в состав который входит манометр, а также предохранительный клапан и воздухоотводчик, смонтированные на одном коллекторе, устанавливается непосредственно на выходном патрубке котельного агрегата

Манометр помогает следить за давлением в системе, воздухоотводчик служит для удаления воздушных пробок, а предохранительный клапан сбрасывает излишки пароводяной смеси, когда давление превышает заданные параметры

Группа безопасности, в состав который входит манометр, а также предохранительный клапан и воздухоотводчик, смонтированные на одном коллекторе, устанавливается непосредственно на выходном патрубке котельного агрегата. Манометр помогает следить за давлением в системе, воздухоотводчик служит для удаления воздушных пробок, а предохранительный клапан сбрасывает излишки пароводяной смеси, когда давление превышает заданные параметры.

Смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой устанавливается совместно с байпасом (перемычкой), соединяющим трубу подачи и обратки, за счет чего формируется малый циркуляционный контур.

Работает система, предохраняющая котел от конденсата и температурного шока, по следующей схеме:

1. Пока топливо разгорается, клапан перекрывает поток остывшего теплоносителя из большого контура системы отопления. В результате циркуляционный насос гоняет по малому кругу ограниченный объем теплоносителя.
2. На трубе обратки установлен датчик, соединенный с термоголовкой трехходового клапана. Когда теплоноситель в обратном трубопроводе нагревается до 50-55 градусов, термоголовка срабатывает и нажимает на шток клапана.
3. Клапан плавно приоткрывается и остывший теплоноситель начинает понемногу поступать в рубашку котла, смешиваясь с нагретым из байпаса.
4. Когда все радиаторы прогреваются и температура обратки повышается до безопасных для котла значений, трехходовой клапан перекрывает байпас, полностью открывая проход потоку теплоносителя по обратному трубопроводу.

Базовая схема подключения твердотопливного котла к отопительной системе максимально проста и надежна, монтаж обвязки можно выполнить самостоятельно.

Важно знать, как подключить твердотопливный котел с использованием полимерных труб, чтобы избежать распространенных проблем:

• Полимерные трубы небезопасно использовать для обвязки котла – они могут не выдержать аварийного повышения температуры и давления. Поэтому обвязку рекомендуется выполнить сталью или медью, а полимерные трубы подсоединять уже к коллектору, распределяющему теплоноситель по отопительным контурам. В крайнем случае, металлическую трубу монтируют только между подающим патрубком котла и группой безопасности.
• Использование толстостенной полипропиленовой трубы для обратного трубопровода на участке между трехходовым клапаном и патрубком котла приводит к тому, что накладной температурный датчик реагирует на нагрев теплоносителя с заметным запозданием. Лучше установить металлическую трубу.

Насос для системы отопления с принудительной подачей теплоносителя устанавливается на трубу обратки между трехходовым клапаном и котлом. Такое расположение позволяет ему обеспечить циркуляцию воды или антифриза по малому кругу. Ставить циркуляционный насос на трубу подачи нельзя, поскольку устройство не рассчитано на работу с пароводяной смесью, которая образуется при перегреве теплоносителя. Остановка насоса ускорит или спровоцирует взрыв отопительного котла, поскольку в него перестанет поступать остывший теплоноситель.

Как удешевить обвязку

Базовая схема подключения твердотопливного котла предусматривает использование трехходового смесительного клапана, оснащенного термоголовкой и накладным датчиком. Это оборудование достаточно дорого стоит, и его можно заменить более дешевым вариантом – трехходовым клапаном с вмонтированным термостатическим элементом. Такое устройство отличается фиксированной настройкой – клапан срабатывает, когда температур среды достигает 55 или 60 градусов (в зависимости от модели).

Установка клапана, поддерживающего фиксированную температуру, снижает финансовые затраты на монтаж защиты твердотопливного агрегата от конденсата и термических перепадов. Теряется возможность гибко управлять температурой теплоносителя, отклонения от заданного значения могут достигать 1-2 градусов, но это не является критичным.

Особенности установки

Занимаясь инсталляцией подобного оборудования, следует соблюдать основные правила, которые позволят максимально безопасно осуществлять эксплуатацию прибора.

Перед началом работ нужно произвести вычисления, необходимые для определения технических параметров устройства, а также подобрать подходящее место.

• Агрегат, работающий на твердом топливе, должен находиться в отдельном помещении размером не менее 7 кв. м.
• В котельном отсеке требуется в обязательном порядке создать приточную вентиляцию: на 1 кВт мощности прибора должно приходиться 8 кв. см воздуховода.
• Покрытие для пола следует выбирать с учетом огнеупорности, а перед котлом нужно положить лист металла.
• Устройство должно располагаться на некотором удалении от боковых поверхностей: не менее 200 см от передней части и более 50 см от боковых стенок.

Пример расположения твердотопливного агрегата.

Внимание! При проведении работ следует использовать металлические трубы для подсоединения к патрубкам твердотопливных котлов. Их протяженность не должна быть менее 15 см

Базовая схема обвязки твердотопливного котла

Для наилучшего понимания процессов, что происходят во время работы теплогенератора, мы покажем на рисунке его обвязку, а затем разберем назначение каждого элемента. В том случае, когда отопительный агрегат – единственный в доме источник тепла, то для его присоединения рекомендуется использовать следующую базовую схему:

Примечание. Базовая схема, где имеется малый котловой контур и трехходовой клапан, представленная на рисунке, обязательна к применению и при совместной работе с другими видами теплогенераторов.

Итак, первым на пути движения теплоносителя от котельной установки встречается группа безопасности. Она состоит из трех деталей, установленных на одном коллекторе:

• манометр – для контроля давления в сети;
• автоматический клапан для сброса воздуха;
• предохранительный клапан.

При работе твердотопливного котла всегда присутствует риск перегрева теплоносителя, особенно на режимах, близких к максимальной мощности. Это связано с некоторой инерцией горения топлива, ведь при достижении требуемой температуры воды или внезапном отключении электричества сразу прекратить процесс не удастся. В течение нескольких минут после прекращения подачи воздуха теплоноситель еще будет нагреваться, в этот момент и возникает риск парообразования. Это приводит к росту давления в сети и опасности разрушения котла или прорыва труб.

Чтобы исключить аварийные ситуации, обвязка котла на твердом топливе обязательно должна включать в себя предохранительный клапан. Он настраивается на определенное критическое давление, чье значение указано в паспорте теплогенератора. Как правило, величина этого давления в большинстве систем равно 3 Бар, при его достижении клапан открывается, выпуская пар и лишнюю воду.

Далее, в соответствии со схемой, для правильной эксплуатации агрегата необходимо организовать малый контур циркуляции теплоносителя. Его задача – не допустить попадание холодной воды из домовой системы отопления в теплообменник и водяную рубашку котла. Это возможно в 2 случаях:

• при запуске отопления в работу;
• когда вследствие отключения электроэнергии останавливается насос, вода в трубопроводах остывает, а потом подача напряжения возобновляется.

Важно! Ситуация с отключением электричества представляет особую опасность для чугунных теплообменников. Резкая подача насосом холодной воды из системы может привести к его растрескиванию и потере герметичности

Если топка и теплообменник изготовлены из стали, то подключение твердотопливного котла к системе отопления через трехходовой клапан защищает их от низкотемпературной коррозии. Явление возникает, если на внутренних стенках камеры сгорания образуется конденсат из-за разницы температур. Смешиваясь с летучими фракциями и пеплом, влага образует слой накипи на стальных стенках, который очень тяжело счищается. При этом металл подвергается коррозии и сокращается срок службы изделия в целом.

Схема работает по такому принципу: пока вода в рубашке котла и в системе холодная, трехходовой клапан позволяет ей циркулировать по малому контуру. После достижения температуры 60 ºС узел начинает подмешивать на входе в агрегат теплоноситель из сети, постепенно наращивая его расход. Таким образом, вся вода в трубах прогревается постепенно и равномерно.

Устройство системы отопления на твердом топливе

Твердотопливный котел – это теплоагрегат с камерой сгорания открытого типа. Понятно, что и вся остальная схема подключения оборудования отопления должна быть разработана с учетом требований к открытым системам:

• Выход для продуктов сгорания котла необходимо подключить к дымоходу с естественной тягой;
• В верхней точке отопительного контура нужно обязательно установить расширительный бачок, обеспечивающий контакт теплоносителя с атмосферой;
• Работать такая система может только на воде.

Котельная с установленным твердотопливным котлом

В последнее время среди владельцев загородной недвижимости гораздо большей популярностью стали пользоваться системы отопления закрытого типа. Однако подключение твердотопливного котла к закрытым системам категорически запрещено. Дело в том, что при нагревании воды происходит серьезное увеличение ее объема и давления.

В газовых моделях котлов для предотвращения неконтролируемого расширения теплоносителя имеется терморегулятор, который мгновенно отключает горелку в опасной ситуации. Процесс горения в камере твердотопливного котла гораздо более инерционен: даже после полного перекрытия подачи кислорода в топку (для этого также нужно подключить терморегулятор) температура воды в отопительном контуре может расти еще достаточно долгое время. Это обусловлено большей теплоемкостью дерева по сравнению с газом. Так что при сильном перегреве излишки воды в открытой системе просто выльются через отводящую трубку расширительного бачка. Если же применяется закрытая схема, избыточное давление в трубах может привести к их разрыву.

Таблица пайки полипропиленовых труб в зависимости от диаметра трубок

Обустройство системы отопления с теплоаккумулятором

Применение такого элемента в схеме с двумя котлами в одной системе отопления имеет несколько особенностей в зависимости от установленных агрегатов:

• Теплоаккумулятор, газовый котел и приборы отопления образуют единую закрытую систему.
• Твердотопливные котлы, работающие на дровах, пеллетах или угле, нагревают воду, тепловая энергия передается теплоаккумулятору. Он в свою очередь греет теплоноситель, циркулирующий по закрытому контуру отопления.

Для самостоятельного создания схемы отопления с двумя котлами необходимо приобрести следующее:

• Отопительный котел.
• Теплоаккумулятор.
• Расширительный бачок соответствующего объема.
• Шланг для дополнительного отвода теплоносителя.
• Отсекающие краны в количестве 13 штук.
• Насос для принудительной циркуляции теплоносителя в количестве 2 штуки.
• Трехходовой клапан.
• Водяной фильтр.
• Стальные или полипропиленовые трубы.

Для подобной схемы характерна работа в нескольких режимах:

• Передача тепловой энергии от твердотопливного котла посредством теплоаккумулятора.
• Нагревание воды твердотопливным котлом без использования этого устройства.
• Получение тепла от газового котла, подключенного к газовому баллону.
• Подключение двух котлов одновременно.

Классификация

Условно котлы разделяются по характерным особенностям.

По материалу теплообменника

1. Чугунные – конструкция собрана из отдельных секций с резьбовыми соединениями.

Мощность зависит от количества секций. Дым обычно выходит напрямую без дополнительных каналов с теплообменниками.

Преимущества:

• долговечность и антикоррозийные свойства;
• высокая термоустойчивость;
• возрастание мощности увеличением числа секций;
• ремонтопригодность.

Недостатки:

• повышенная хрупкость;
• неустойчивость к резким перепадам температуры;
• необходимость фундамента или прочного пола из-за веса котла;
• пониженный КПД.

2. Стальные – конструкция сварена из листовых элементов.

Теплообменником выступает «водяная рубашка», нагревающая теплоноситель. Установка дополнительных заслонок на путях выхода газов повышает теплоотдачу и КПД.

Преимущества:

• большой ассортимент;
• удобство обслуживания;
• быстрый выход в рабочий режим
• ударостойкость;
• ремонтопригодность.

Недостатки:

• подверженность коррозии;
• образование слабокислотного конденсата, ограничивающего срок эксплуатации;
• возможность прогара из-за некачественной тонкой стали;
• мощность не регулируется.

По виду топлива

1. На дровах.

Основными показателями являются плотность древесины, количество выделяемого дыма, а также золы. Подходящие породы:

• дуб – самое большое выделение тепла при длительном горении;
• ольха – не требует сушки, подходит для очистки дымохода;
• берёза – хорошая теплоотдача с длительным горением, но недолгое хранение;
• осина – подходит для чистки трубы;
• ясень – максимальная теплотворность:
• тополь или ива – когда уже нет никаких дров;
• сосна – даёт жар, но быстро сгорает, оставляя много копоти.

2. На угле.

В котлах используются:

• каменный уголь;
• слабоспекающийся кокс;
• бурый уголь;
• антрацит.

3. На пеллетах.

Спрессованные гранулы диаметром до 10 мм и длиной до 50 миллиметров. Изготовители обычно указывают подходящие размеры, так как превышение значений повышает нагрузку на компоненты котла, снижая срок службы. В качестве сырья для изготовления используются:

• древесина;
• солома;
• шелуха подсолнечника;
• камыш;
• торф;
• кукурузные початки и шелуха гречихи;
• твёрдые бытовые отходы;
• макулатура;
• уголь.

4. На щепе и опилках.

Эффективный способ избавиться от остатков деревопереработки.

5. На смешанных материалах.

Возможность сжигания разных видов в одном котле.

По способу подачи

1. Котлы с ручной загрузкой.

Изделия, в которых топливо добавляется по мере надобности или сгорания. Неплохой вариант для установки в частном доме для максимального извлечения тепла.

2. Полуавтоматические агрегаты.

Закладка осуществляется вручную, а процесс горения контролируется автоматикой.

3. Автоматические изделия.

Современное оборудование с автоматической подачей гранулированного топлива в виде пеллетов. Характеризуется компактностью, высоким КПД до 86%, а также малой зольностью.

Кроме того, оборудуются автоматизированными системами розжига, поддержания заданной температуры, а также аварийной защиты.

По направлению загрузки

1. С горизонтальной (фронтальной) загрузкой – у изделий с чугунными теплообменниками. В процессе работы удобно подкладывать поленья дров.
2.  С вертикальной (верхней) загрузкой – у моделей со стальными теплообменниками и характерным горением на нижнем уровне с одновременной просушкой в верхней части. Для эффективной работы требуется аккуратность при укладке поленьев.

По способу сжигания

1. Традиционные – отличаются отсутствием какой-либо электроники или элементов, зависящих от электропитания. Используется вся топливная линейка. Размеры топки и принцип горения определяют частоту загрузки котла и регулярность очистки. Изделие является неплохим вариантом для оборудования деревянного дома или дачи.

2. Пиролизные – отличаются применением принципа раздельного сгорания материалов и газов, образующихся при горении. Тепло в большом количестве выделяется при смешивании с поступающим кислородом. Отходы в виде золы и сажи практически не образуются, а КПД устройства очень большой. Обязательно соблюдение повышенных требований к влажности дров, которая не должна превышать 15 процентов.

3. Длительного горения – простые устройства с лояльными требованиями к влажности и возможностью обслуживания один-два раза в день. Бывают:

• одноконтурные;
• двухконтурные;
• комбинированные.

По способу регулирования воздушной тяги

1. Энергонезависимые – механическая регулировка притока воздуха.
2. Энергозависимые – использование нагнетающего вентилятора, управляемого электронным блоком.

По количеству контуров

1. Одноконтурные – только для отопительной системы.
2. Двухконтурные – обеспечивают обогрев помещения и снабжение горячей водой.

Твердотопливные котлы и их подключение

Некоторые требования к установке ТТ котлов

Твердотопливный котел Viadrus U22C-5

• Корректность работы отопительной системы зависит, в первую очередь, от самой системы, так как правильно подключить твердотопливный котел (с водяным контуром или без) можно лишь в том случае, если разводка труб и радиаторов выполнена профессионально. Ведь, по сути, у водонагревающего устройства дано го типа есть только вход и выход, куда врезается остальная схема.
• Чтобы твердотопливный котёл работал с наибольшей отдачей и имел наибольший срок бесперебойной  службы, инструкция по эксплуатации предполагает минимальную температуру на выходе – 55⁰C, а на входе (обратка) — 45⁰C. В противном случае, конденсат на холодных стенках агрегата снизит его временные показатели, разрушив металл. Этого можно избежать, используя различные схемы подключения котла к отопительной системе.

Пиролизный котёл

• Не менее важна и установка агрегата, потому что котёл должен стоять строго вертикально, на жёстком основании, а это подразумевает цементную стяжку не менее 5 см толщиной с подсыпкой (полушкой) такой же толщины. Расширительный бачок открытого типа должен находиться выше всей системы отопления и для этого чаще всего его определяют в чердачное помещение.
• Дымоход у котла должен быть оборудован клапаном из нержавеющей стали, а в нижней его части необходимо устроить сборник для конденсата. Чтобы иметь возможность очищать канал от сажи, по его длине можно сделать небольшие, легкодоступные  люки. В неотапливаемой части помещения, через которую проходит труба для отвода копоти следует утеплить её своими руками, чтобы продлить срок эксплуатации.

Схемы подключения ТТ котлов

Подключение ТТ котла

Схем на подключение твердотопливного котла существует множество и все они в тех или иных случаях являются наиболее приемлемыми, а иногда – даже незаменимыми. Но, тем не менее, вовсе не обязательно заучивать все чертежи, чтобы добиться самого оптимального результата – достаточно хорошо знать принцип работы агрегатов на твёрдом топливе, их преимущества и недостатки.

Самая простая и популярная схема подключения пиролизного котла

Чтобы рассчитать идеальную схему отопления, нужно как можно лучше совместить работу твердотопливного агрегата с баком аккумуляции тепловой энергии. Дело в том, что рабочая температура водоподогревающего устройства постоянно колеблется в районе 60⁰C-90⁰C и удержать её в постоянном режиме практически невозможно. Ведь котёл, работающий на дровах или угле – это инертное устройство, в отличие от аналогичных газовых, электрических и даже дизельных установок (схему подключения твердотопливного котла вы можете посмотреть в этом материале).

Подключение твердотопливного котла без принудительной циркуляции

Не всегда есть возможность для установки водяного насоса для принудительной циркуляции теплоносителя и причины для этого могут быть самые банальные. Одна из них – это частые перепады напряжения в сети, которые сложно выровнять стабилизатором или вообще, полное отсутствие ЛЭП вблизи дома. Конечно, цена на такую систему будет ниже за счёт отсутствия дополнительного оборудования, но дл её монтажа понадобится особая тщательность для соблюдения уклонов.

Ещё одна схема подключения ТТ котла к системе отопления

Между котлом и баком в системе отопления будут не лишними предохранительные линии на входной и выходной трубе, как можно ближе к водонагревателю

Также соединение котла с расширительным бачком должно происходить наиболее коротким путём, на котором нельзя врезать краны или предохранительные клапаны.
Обратите внимание на расстояние h на схеме, которое определяет подъём расширительного бачка над верхней точкой системы отопления. Если по каким-либо причинам невозможно поднять бак, таким образом, что циркуляционный насос следует врезать в прямую трубу

В противном случае вы откроете возможность для всасывания воздуха в верхние радиаторы.

Принцип врезки циркуляционного насоса

Циркуляционный насос устанавливается на трубе возврата (обратке) поблизости от котла отопления. Это делается для того чтобы в случае сбоя с энергообеспечением система продолжала функционировать без принуждения. Этот агрегат монтируется по обводному пути и в случае необходимости его можно отключить от сети, а обвод перекрыть кранами.

De Dietrich GT 123

Технические характеристики:

• мощность – 21 кВт;
• КПД – 90 %;
• топливо – газ/дизель;
• способ монтажа – напольный;
• камера сгорания – открытая;
• подключение – стандартная сеть 220 В;
• габариты — 860/570/565 мм;
• вес — 146 кг.

Общие сведения о модели

Секционный чугунный котел высокой производительности. Материал изготовления чрезвычайно устойчив к механическим повреждениям, воздействиям окружающей среды, в том числе проявлениям коррозии.

Модель может использоваться в качестве основного или резервного отопительного прибора в загородных домах, на дачах, прочих жилых строениях частного сектора.

Предназначен для эксплуатации с газовой или жидкотопливной горелкой. Обладает теплообменником с горизонтальными каналами и турбулизаторами для эффективного отвода дыма, угарных газов.

Встроенная панель управления предназначена для управления работой горелки. Содержит элементы, позволяющие обеспечить безопасное функционирование агрегата, устанавливать оптимальный температурный режим. Наличие электронной программируемой системы регулировки способствует быстрому изменению показателей температуры котловой воды.

Агрегат может быть дополнен функциональным блоком дистанционного управления, что позволяет регулировать параметры работы системы из другого помещения. Подключаться котроллер может как беспроводным, так и проводным способом. Панель управления снабжена электронным дисплеем для установки оптимальных режимов работы.
Стоимость модели – от 46000 рублей.

Плюсы и минусы

Комбинированный отопительный котел De Dietrich GT 123 отличается использованием качественных материалов изготовления, надежной сборкой, эффективной реализацией технических решений. Готовые изделия предлагаются потребителю лишь после прохождения испытаний и строгого контроля качества. Все это способствует продолжительной службе и надежности отопительной системы при эксплуатации.

Среди прочих достоинств модели стоит отметить:

• Функционирование как от жидкотопливной, так и газовой горелки.
• Скромные габариты при достойной мощности.
• Компактный дизайн.
• Легкую транспортировку и простоту монтажа (возможность применения специальных ручек и штанг для удобного перемещения).

Охарактеризовать котел De Dietrich GT 123 можно как низкотемпературную модель. Среди недостатков стоит отметить лишь сравнительно невысокую максимальную мощность.

Монтаж котла должен производиться способом, который обеспечивает беспрепятственный доступ к агрегату со всех сторон. Допустимое расстояние до корпуса, а также расположение элементов для подачи и отвода воздуха при сгорании определяются исключительно специалистами на основе действующих предписаний.

Kiturami KRM 30R

Технические характеристики:

• мощность – 35 кВт;
• КПД – 85%;
• топливо – уголь, дизель, древесина;
• способ монтажа – напольный;
• камера сгорания – закрытая;
• подключение – стандартная сеть 220 В;
• габариты – 700/855/1360 мм;
• вес – 170 кг.

Описание прибора

Комбинированная биотопливаная система для обогрева и снабжения горячей водой сооружений жилого назначения в регионах с нерегулярной подачей магистрального газа. Котлы данной серии эффективно функционируют как на твердом горючем (дрова, каменный уголь), так и дизельном топливе. После сгорания одного источника тепла агрегат автоматически переключается на потребление другого.

Модель содержит две раздельные камеры сгорания. Благодаря данной особенности исчезает необходимость в перепрофилировании агрегата, что повышает надежность работы.

Особенностью модели выступает автоматический контроллер, наличие которого способствует удобному управлению воздушной заслонкой. Агрегат оснащен горелкой турбоциклонного типа, электронными датчиками и панелями, которые предоставляют пользователю весь объем информации о функционировании системы.

Комбинированный котел обладает теплообменником, изготовленным из высокопрочной стали, топливным насосом и фильтром, функциональным термостатом.

Стоимость агрегатов серии Kiturami KRM 30R – от 11000 рублей.

Положительные характеристики

При эксплуатации котла сразу заметна высокая производительность. Плюсом также выступает наличие защиты от перегрева, автоматическая блокировка и отключение системы при опустошении камеры сгорания от теплоносителя.

Среди прочих достоинств модели особого внимания заслуживает экономичный расход горючего. Продукты распада, которые остаются после сжигания твердого топлива, не загрязняют дизельную горелку. Данный момент значительно повышает стабильность и надежность функционирования отопительной системы.

Комбинированный отопительный котел Kiturami KRM 30R устанавливается специалистами согласно прилагающимся инструкциям и требованиям технической документации. Монтаж модели целесообразно производить в отдельном помещении, чтобы посторонние шумы и отработанные газы при работе агрегата не доставляли дискомфорт как жильцам, так и соседям. При монтаже необходимо оставлять достаточно свободного пространства для беспрепятственного управления, ремонта и обслуживания системы.