Правила установки твердотопливного котла

Схемы обвязки

Закончив с монтажом отводящих горючие газы каналов, нужно заняться обвязкой твердотопливного котла, причем в ней есть не меньше тонкостей. Очень часто такие генераторы тепла оснащают баком для воды, который используется в разнообразных схемах подсоединения. Роль устройства состоит в гашении напряжений, которые могут возникнуть при предельной нагрузке на котел.

Выбор теплоаккумулятора зависит от личных вкусов владельца. Более того, при покупке стоит обратить внимание и на потребности в поддержании некоторой нагрузки за конкретное время теплоаккумулятором

Обычно ориентируются на величину аккумулятора тепловой энергии в 30–50 л на 1 кВт предельной мощности котла. Если пиковый расход тепла значительно превосходит средний суточный уровень в пересчете на 1 час, а особенно если этот расход длится долго, требуется установить более емкий бак.

Он должен быть рассчитан на давление большее, чем запланированный рабочий максимум. Независимо от избранной схемы присоединения требуется ставить предохраняющие клапаны и бак для расширения. Следует внимательно проводить все расчеты, а в идеале обратиться к профессионалам и для них, и для выполнения самого монтажа.

Это набор систем, которые автоматически сбросят давление, если оно превзойдет установленные показатели. Подобного рода манипуляция осуществляется предохраняющим клапаном, который дополняется манометром и устройством, как раз выводящим воздух наружу. От набора безопасности до самого котла недопустимо применение какой угодно запирающей арматуры. Когда топливо начинает разгораться, циркуляционный насос работает, а клапан, расположенный на вводе в нагревательный контур, перекрыт.

При этом движение жидкости происходит по сокращенному кругу. Как только обратный трубопровод прогреется до 50 или 55 градусов, термическая головка по команде датчика начинает приоткрывать закрытый контур. Это делается плавно, чтобы перемешивание холодной воды с горячей, содержащейся в байпасе, происходило равномерно. В результате прогрева радиаторов температура вырастает, и наступает момент, когда клапан закрывает байпас до конца. При этом 100% теплоносителя направляется сквозь теплообменник котла.

Подобная конфигурация проще всех и может быть выполнена своими руками. Полипропиленовыми трубами пользоваться совершенно спокойно, но требуется только проверить их официальное происхождение и соответствие необходимым характеристикам. Рекомендуется использовать для промежутка между котлом и группой безопасности исключительно металл.

Толстые стенки полипропиленовой трубы отличаются слабой теплопроводностью, из-за которой внешние датчики дают неверные показания, а трехходовой клапан опаздывает с реакцией на изменения условий.

Подключение твердотопливного котла к системе

После того, как монтаж твердотопливного котла своими руками будет завершен, а дымовая труба займет свое место, можно переходить непосредственно к подключению оборудования к общей системе. Главное, о чем следует помнить – в работающий котел, особенно если в нем чугунный теплообменник, не должна подаваться холодная вода. В противном случае, из-за перепада температур на стенках топки образуется липкий конденсат, который смешается с сажей. Он будет снижать эффективность котла, а отчистить его достаточно сложно.

В связи с этим, требования к установке твердотопливного котла предусматривают типовую схему обвязки с байпасом и трехходовым клапаном. Его выставляют на фиксированную температуру в 50-55º, так что теплоноситель будет двигаться по малому кругу до тех пор, пока его температура не достигнет нужных показателей, после чего клапан начнет его постепенно разбавлять холодным потоком из отопительного контура.

Стоит отметить, что при обвязке пеллетных котлов особое внимание нужно уделить подключению горелки и автоматики. Нередко изделия европейских брендов оборудованы автоматическими системами пожаротушения, подключенными к центральному водопроводу

Поэтому, чтобы разобраться, как правильно установить твердотопливный котел пеллетного типа, стоит проконсультироваться с представителем фирмы производителя.

Для подключения котла понадобится также установка расширительного бачка, запорной арматуры и циркуляционного насоса. После этого контур заполняют водой и нагнетают в нем давление в 1 Бар. По завершении работ для проверки работоспособности выполняют пробный запуск системы.

Как повысить производительность котла

Самостоятельно собранный твердотопливный котел, как правило, отличается существенными теплопотерями, связанными с уходом тепла в дымовую трубу. Причем чем прямее и выше дымоход, тем больше теряется тепла. Выходом из положения в данном случае будет создание, так называемого, отопительного щита, то есть дымохода изогнутой формы, который позволяет передать больше тепловой энергии кирпичной кладке. Кирпич, в свою очередь, будет отдавать тепло воздуху в помещении, обогревая его. Нередко такие ходы устраивают в стенах между комнатами. Однако подобный подход осуществим только, если котел расположен в подвале или на цокольном этаже, либо при условии постройки громоздкого многоступенчатого дымохода.

Как вариант, повысить эффективность котла можно, если вокруг дымовой трубы смонтировать водонагреватель. В данном случае тепло уходящих газов будет нагревать стенки дымохода, и передаваться воде. Для этих целей дымоход можно сделать из более тонкой трубы, которую встроить в трубу большего сечения.

Наиболее эффективным способом повысить КПД твердотопливного котла будет установка циркуляционного насоса, принудительно перекачивающего воду. Это позволит повысить производительность установки примерно на 20-30 %.

Безусловно, сконструировать котел нужно так, чтобы теплоноситель мог циркулировать самостоятельно, если в доме отключили электричество. А при его наличии насос позволит ускорить прогрев дома до комфортных температур.

Советы по выбору пиролизного котла

Каждый производитель предлагает ряд моделей котлов в зависимости по мощности. Чтобы не ошибиться с выбором, нужно знать некоторые параметры. Вот несколько советов:

• Необходимую мощность можно рассчитать исходя из площади помещения и степени утепленности. Примерно нужно брать 1 вКт на 10 м2, при этом набросить несколько кВт, учитывая еще и функции котла как бойлера. Так, если у вас площадь 80 м2, то подойдет вариант мощностью на 10 кВт, но если площадь 100 м2 и стены не утеплены, то 10 кВт будет мало;
• Размеры топки важны, если вы будете топить дровами, чем она больше, тем большие размеры дров можно будет туда поместить;
• Время горения без дозагрузки обычно указано с учетом топлива отменного качества, так что берите 2/3 от этих данных. Например, при заявлены 10 часах можно рассчитывать на 6;
• Энергонезависимость очень важна для выбора котла на дачу или отдаленное от электричества место, кроме того, это еще и экономия электричества.

Пиролизный или обычный котел?

Главная отличительная особенность пиролизного твердотопливного котла от стандартного твердотопливника длительного горения – дожиг пиролизных газов. Это позволяет увеличить КПД на несколько пунктов. Так, если обычный котел на твердом топливе выдает 80%, то пиролизный — 85% и более. Хотя максимальные показатели можно получить лишь на топливо высокого качества, которое не всегда есть в наличии.

Особенно интересны пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром для системы отопления и нагрева воды на бытовые нужды. Некоторые из пиролизных котлов полностью автономны от государственных энергоносителей, то есть не зависят от подачи электричества. Многие модели разных производителей практически идентичны, поэтому выбор не так прост. Не редкость и самодельные пиролизные твердотопливные агрегаты, чертежи которых пестрят на просторах интернет.

Особенность конструкции

Особенность конструкции «пиролизный котел» — наличие вентилятора 50 – 100 Вт мощностью, принудительная подача воздуха. Причем происходит движение воздуха и в первичной камере между дров, за счет завихривания (содания разрежения) в месте расположения подающей форсунки.

Наличие датчиков и управляющей автоматики, которая обеспечивает режимы работы. Большой размер, дополнительные металлические детали, камеры.

Основное конструкционное отличие – большая загрузка дров и наличие вокруг них всех «обвесов» из автоматики, форсунок, камер сгорания.

Как правильно установить приточно-вытяжную вентиляцию

Есть несколько объективных причин, по которым вентиляция в котельном помещении необходима:

• подача в котел достаточного количества кислорода для поддержания процесса горения;
• вывод за пределы помещения угарных газов, случайным образом попавших в помещение из топки;
• компенсация использованного в процессе горения количества воздуха.

Обратите внимание, что для сгорания 1 кг дров понадобится 4,6 м3 воздуха, а сжигание угля требует порядка 8-9 м3, исходя из качества топлива.

1. Отверстия для притока и оттока воздуха должны быть расположены в разных сторонах котельной. Приточное отверстие делают в нижней части стены как можно ближе к теплогенератору, а вытяжное – под потолком.
2. Если котел оборудован дымососом или нагнетающим вентилятором, вытяжку рядом с ним располагать не стоит (прочитайте: «Как выбрать дымосос для твердотопливного котла – виды, различия»). В противном случае произойдет переворот тяги, и вытяжное отверстие станет приточным.
3. Если дверь из жилого дома выходит в топочную, то в полотне желательно встроить решетку приточного отверстия. Поступающий в котел теплый воздух улучшит процесс сгорания топлива.
4. Размер вытяжного отверстия должен быть меньше приточного, поскольку большая часть поступающего воздуха вступает в термохимическую реакцию и выходит наружу по дымоходу в виде CO₂.

Рассчитать необходимый размер вытяжки можно, если мощность котла умножить на 8 – получим площадь отверстия в см2.

Пошаговая инструкция установки котла

Подбор и компоновка оборудования ещё не является залогом беспроблемной работы системы, ведь её элементы ещё нужно правильно установить. И начинать следует с обустройства помещения котельной, в которой всё это и должно находиться

Небольшая инструкция в картинках расскажет, на что нужно обратить особое внимание

Таблица 2. Правильная пошаговая установка.

Шаги, фото
Описание

Шаг 1. Обустройство котельной

Установка котла осуществляется после того, как в помещении, где он будет стоять, закончен ремонт

При этом важно, чтобы:
в отделке применялись негорючие материалы;
для котла был подготовлен фундамент;
в помещении обязательно был организован приток воздуха;
в стене или потолке необходимо заранее предусмотреть выход для дымоходной трубы.

Шаг 2. Выбор места под котёл

При выборе места для установки нужно иметь в виду, что между стенами и задней и боковой поверхностями корпуса котла должно быть минимум 700 мм

С фронтальной стороны это расстояние должно быть не меньше 1250 мм (если агрегат с верхней загрузкой). Ели же загрузка производится спереди, к этому расстоянию нужно ещё прибавить ширину дверцы.

Шаг 3. Выверка положения корпуса

Очень важно, чтобы положение котла не отклонялось от вертикали, поэтому при установке нужно пользоваться уровнем. Ставите его на топку, откинув крышку.

Шаг 4. Подготовка комплектующих

Согласно паспорту котла проверьте его комплектацию, которая в зависимости от производителя может варьироваться. Все остальные элементы, необходимые для монтажа, приобретите заранее в соответствии с выбранной схемой.

Шаг 5. Подготовка инструментария

Естественно, понадобятся инструменты: разводной, газовый, накидной и рожковый ключи, а так же отвёртки разных размеров, угольник и болгарка.

Шаг 6. Установка регулятора горения

На шток регулятора подматывается ФУМ-лента, и он устанавливается на штатное место. Затягиваете гайку, выставляете нужную температуру и фиксируете в этом положении винтом.

Шаг 7. Монтаж терморегулятора ТЭНа

Чуть дальше регулятора горения находится отверстие для установки регулятора ТЭНа. Если ставить его не планируется, то туда просто вкручивается заглушка.

Шаг 8. Монтаж ТЭНа

Далее монтируется сам ТЭН – либо заглушка вместо него.

Шаг 9. Установка крана

Для удобства эксплуатации либо текущего ремонта системы, на входе и выходе теплоносителя из котла устанавливаются краны.

Шаг 10. Сборка группы безопасности

Собираете в один узел манометр, воздушный и предохранительный клапана, которые обеспечивают безопасность работы котла и идут с ним в комплекте. Группа ставится перед запорной арматурой.

Шаг 11. Подводка к котлу трубопровода

Чтобы подсоединить к котлу подающий и отводящий трубопроводы, нужно изготовить поворотные патрубки. Лучше если соединения будут сварными, а не разъёмными.

Шаг 12. Герметизация места посадки дымовой трубы

Чтобы дымоотводящая труба сидела плотно и не пропускала в помещение продукты сгорания, место её посадки и все прочие соединения обрабатываются герметиком.

Шаг 13. Подключение воды

На смонтированный в самом начале краник устанавливаете гибкую трубку, через которую гидравлическая часть котла будет заполняться водой. Откройте все краны, поднимите давление до 1,3 атм, и проверьте герметичность системы. Течи быть нигде не должно.

Шаг 14. Топим котёл

Теперь в соответствии с инструкцией можно загружать топку дровами и разжигать.

Процесс монтажа представлен лишь в общих чертах, так как у каждой модели котла есть свои нюансы, да и схема подключения может быть разной.

Несколько советов по правильной эксплуатации котла

Чтобы КПД вашего котла был наиболее высоким, он должен правильно эксплуатироваться

Вот на какие моменты нужно обратить внимание, чтобы дрова горели дольше:

• При розжиге топлива заслонка на котле должна быть полностью открытой;
• Режим долгого горения устанавливается только после нагрева до +600 градусов;
• Теплоноситель на выходе должен иметь температуру 65 и более градусов;
• Если конструкция котла не предусматривает закладку сырых дров, их влажность должна не превышать 20%;

Зависимость выработки тепла от породы дерева

• Во избежание оседания на стенках топки и дымохода смолы, топите котёл дровами лиственных пород – акацией, берёзой, ольхой, осиной. И, кстати, порода оказывает большое влияние на количество получаемого тепла;
• Не мельчите дрова – чем крупнее куски, и чем плотнее друг к другу они уложены в топке, тем дольше будут гореть;
• Чтобы поленья не зависали, они не должны быть слишком длинными. Идеальный размер – длина топочной камеры минус 5 см.

Два примера дровяных отопительных котлов

Расчет объема мембранного расширительного бака

Больше преимуществ имеет закрытая система отопления, теплоноситель в которой находится под давлением выше атмосферного. В этом случае, для компенсации теплового расширения воды, вместо открытого расширительного бака, используют закрытый мембранный расширительный сосуд (на схеме показан пунктиром слева от котла).

Расширительный бак разделен на две части эластичной подвижной мембраной. В одну часть бака поступает теплоноситель из системы отопления. По другую сторону мембраны в баке находится сжатый воздух. Давление воздуха уравновешивает давление теплоносителя в системе отопления. При увеличении температуры и объема теплоносителя, мембрана в расширительном баке перемещается, увеличивая объем, занимаемый жидкостью. Воздух по другую сторону мембраны сжимается еще больше.

Расширительный мембранный бак бывает горизонтальным или вертикальным. Также есть такие, в которых можно заменить мембрану и отсутствует такая возможность.

Как правильно выбрать объем расширительного бака

Объем мембранного расширительного бака вычисляем по формуле: V = (VLхE) / D;

VL – полный объем жидкости в системе отопления;

E – коэффициент расширения жидкости, для воды при температуре 85°С=0,034;

D – эффективность мембранного бака, вычисляется по формуле:  D= (PV-PS)/(PV+1).

Где PV – максимальное рабочее давление системы, обычно достаточно 2 бар, PS – давление зарядки мембранного бака, равно 0,5 бар.

Таким образом, D=(2-0,5)/(2+1)=0,5

Если, например, объем теплоносителя — воды в системе отопления дома около 450 литров, то объем расширительного бака будет равен:

V = (450х0,034)/0,5 = 30,6 л.

Выбор правильного размера котла, т.е. его отопительной мощности, является очень важным условием для экономичной эксплуатации и правильного функционирования котла. Котел нужно выбрать так, чтобы его номинальная отопительная мощность соответствовала тепловым потерям отапливаемого объекта. Выбор котла слишком большой номинальной мощности может привести к повышенному образованию отложений (сажи, дегтя). Поэтому не следует использовать котел, имеющий значительно большую мощность, чем тепловые потери объекта.

Примерную отопительную мощность котла можно рассчитать так – на каждые 10 м2  отапливаемой площади дома при средней утепленности здания и высоте потолков до 3 м. требуется 1 кВт мощности.

Полезно познакомиться с инструкцией по эксплуатации твердотопливного котла. Инструкцию по эксплуатации твердотопливных котлов “Atmos” (Чехия) можно прочитать и скачать, если перейти по этой ссылке. Для скачивания в открывшемся окне, в меню, слева вверху, выбрать “файл” –> “скачать”.

Тепловой аккумулятор с утеплителем

Отопительное оборудование, работающее на твердом топливе, сегодня является прекрасной альтернативой газовому. Грамотно продуманная и профессионально спроектированная обвязка значительно увеличивает срок службы агрегата. Среди разных вариантов подключения весьма распространенным стало подключение теплоаккумулятора для твердотопливного котла. Такая схема позволяет существенно сэкономить и снимает напряжение с отопительного прибора при пиковых нагрузках.