Обвязка пеллетного котла: схемы, правила установки и подключения котла на пеллетах

Начнем обвязывать котел

Есть две схемы отопления: гравитационная и принудительная. Первый тип называется гравитационным, потому что в нем используются простые законы физики: из-за разности в плотности нагретого и отработавшего теплоносителя, осуществляется движение по контуру. Теплоноситель возвращается в котел под действием своего веса самостоятельно, без использования насоса. Создание гравитационного контура – это не только основа всех основ, но и базис, на котором строится вся безопасность работы системы. Этим правилом никогда не следует пренебрегать.

Два котла и обвязка

Преимущества:

1. Простота, которая является залогом надежности.
2. Автономность в работе.
3. Один из самых дешевых вариантов обвязки.

Группа безопасности для твердотопливного котла

Принудительный тип отопления – это когда вы вставляете в ваш гравитационный контур насос. Делают это по ряду причин:

• хотят сэкономить на котле и топливе: котел маленький, система большая, поэтому насос обеспечивает прокачку теплоносителя до самой крайней точки системы, так чтобы вся она отдавала равномерно тепло в помещение;
• исправить работу неправильно смонтированной системы отопления – контур не гравитационный.

Схема с насосом – надежная, обеспечивает потребителю комфорт. Но отсутствие электричества делает ее бесполезной.

Обвязка напольных котлов мощной отопительной системы

Изначально: котел устанавливают как можно ниже самой верхней точки системы отопления (поэтому в частных домах требуется установка в приямок).

Простая обвязка котла, работающего на твердом топливе

Теплоноситель всегда насыщен воздухом. Необходимо дать возможность этому воздуху скопиться и выйти – для этого и делают в самой верхней точке системы расширительный бак.

Сегодня во многих моделях есть свой воздухосбросник (или взрывной клапан). В агрегатах без данного элемента труба подачи теплоносителя должна уходить строго вертикально вверх – это избавит вас от завоздушивания котла.

Подготовка обвязки котла для выполнения отделочных операций в помещении

Если патрубки подачи и обратки выходят внизу или сбоку котла, то система сброса воздуха в котле есть. Как правило, встречается во всех моделях электрических и газовых котлов.

На схемах обвязки (см. фото) можно встретить массу сгонов, поворотов труб, различных встраиваемых элементов (избыточные фильтры, краны, клапаны). Задача мастера – уменьшить их количество до необходимого минимума: сгонов должно быть меньше, поворотов и тройников – еще меньше. Действует принцип: чем проще система – тем она надежнее.

Простая обвязка пеллетного котла

Твердотопливные котлы просто подключать, но

Процесс горения в данных котлах не регулируется. Из-за этого возможен ряд аварийных ситуаций, которые необходимо нивелировать. Самая распространенная – отключение электричества, из-за чего может выйти из строя или остановится насос. Выход простой – создание дополнительных аварийных схем, к которым относятся:

1. Гравитационный контур.
2. Подача холодной воды.
3. Резервный источник питания для насоса.
4. Установка теплоаккумуляторного бака.
5. Дополнительный аварийный контур.

Идеальная обвязка котла

Рекомендации по выполнению самостоятельной обвязки котла

Обратная тяга (пожарный термин)

Обратная тяга — явление, которое может иметь место в условиях, когда огонь, испытывая недостаток кислорода, затухает. При доступе свежего воздуха, например при открытии двери в помещение, происходит молниеносное взрывообразное раздувание огня с выбросом раскалённых газов. Опасность с внешней стороны можно распознать по жёлтому или коричневому дыму, чей цвет обусловлен неполным сгоранием, просачивающимся сквозь щели или вытяжные отверстия.

Пожарные предотвращают обратную тягу вентиляцией, позволяя дыму и пламени рассеяться.

Легкомысленное отношение к «обратной тяге» может стать причиной смерти сотрудников пожарных служб.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

• Более равномерный прогрев всего домовладения;
• Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
• Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
• Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Как рассчитать мощность котла

Чтобы установить требуемую мощность котла, нужно знать размеры помещения, которое им будет обслуживаться, степень утеплённости дома и погодные особенности района.

Сложный теплотехнический расчёт можно заказать специалистам, а можно самостоятельно сделать примерные расчёты.

Для этого понадобится знать площадь дома.

• Для тёплых регионов берётся 0,8 кВт мощности на 10 м2.
• В средней полосе – 1,2–1,4 кВт на 10 м2.
• А в районах с морозными зимами – 1,5 – 2 кВт.

Если дом плохо утеплён, добавляют от 20 до 40 % мощности.

Например, для дома в 90 м2 принято устанавливать котёл мощностью 9 кВт, но если жильё расположено в северном районе, лучше выбрать котёл 13 – 18 кВт (90 х 1,5 или 90 х 2).

Толщина пеноплекса для утепления пола на балконе

Важным параметром является толщина. Здесь нужно правильно подобрать материал, выполнив несколько расчетов. Плиты выпускают толщиной 20-100 мм. Чем они толще, тем лучше утепление и звукоизоляция, но скрадывается свободное пространство. Если в случае со стенами и потолком это грозит уменьшением полезной площади, то с полом могут возникнуть более сложные проблемы.

Важно! Плиты толщиной 20 мм имеют ровные края. Во время стыковки их заливают пеной. Пеноплекс большей толщины выпускают с замковым соединением, что упрощает монтаж

Пеноплекс большей толщины выпускают с замковым соединением, что упрощает монтаж.

Толщина пеноплекса варьируется от 20 до 100 мм

По этому параметру пеноплекс для пола рассчитывают с учетом толщины всех слоев: стяжка, черновое и финишное покрытие, дополнительная теплоизоляция. Готовый пол балкона не должен подняться выше порога, иначе он создаст дискомфорт.

Котлы на пеллетах — устройство

Основные части агрегата:

• топливный корпус с теплообменником;
• пеллетная горелка;
• бункер для загрузки гранул;
• механизм со винтом для подачи топлива в зону горения;
• блок управления;
• датчик температуры;
• другие мелкие составляющие.

Главная особенность пеллетного котла в системе наддува. Если просто высыпать порцию гранул в топку обычной печи, воздух будет поступать плохо и вместо жаркого пламени, топливо будет тлеть.

Пеллеты засыпаются в отдельностоящий бункер, и подаются в котёл, при помощи Архимедова винта (или шнека) по трубе. В зоне горения располагается теплообменник (труба в виде змейки, спирали или решётка), наполненный теплоносителем и подключенный к системе отопления.

Отходы отработанного топлива ссыпаются в зольник.

Полностью автоматизированные заводские конструкции требуют минимального вмешательства человека. Блок управления руководит подачей, степенью горения и очисткой золы.

Как производится обвязка такого оборудования?

Общая схема монтажа котлов отопления состоит из следующего ряда этапов:

• монтаж распределительных гребенок;
• монтаж соответствующих насосных контуров для каждого потребителя;
• установка предохранительного оборудования;
• установка расширительного бака;
• монтаж запорной арматуры;
• соединение котла с подающим и обратным контурами;
• заполнение контуров теплоносителем;
• опрессовка оборудования и проверка его работы.

На практике все зависит от мощности оборудования, количества потребителей, особенностей конструкции котла и т. п. Следует отметить, что к обвязке пеллетных котлов предъявляются довольно высокие требования. Во-первых, потому что влажность топлива должна оставаться приемлемо низкой, а во-вторых, поскольку и топливо, и теплоноситель разогреваются до очень высоких температур. Некачественная обвязка может привести к тому, что условия эксплуатации оборудования будут нарушены, и котел быстро выйдет из строя.

В соответствии с нормами пожарной безопасности для обвязки пеллетных котлов рекомендуется использовать негорючие металлические трубопроводы. Применение полипропиленовых конструкций на практике не только опасно, но и не выгодно, поскольку температура теплоносителя на выходе из котла часто превышает рабочие показатели полимерных материалов. В результате уже через пару лет трубопроводы придется заменять.

Пеллетный котел — устройство достаточно сложное. Специалисты настоятельно не рекомендуют заниматься монтажом и обвязкой таких устройств неопытным новичкам. Однако знание основных этапов обвязки и некоторых нюансов этого процесса позволит эффективно проконтролировать работу приглашенной бригады монтажников.

На схеме представлен один из вариантов обвязки пеллетного котла отопления: 1 — помпа МК; 2 — смесительный кран МК; 3 — помпа ТК1; 4 — смесительный кран ТК1; 5 — рециркуляция воды в ТК1; 6 — помпа ТК2; 7 — смесительный кран ТК2; 8 — рециркуляция воды в ТК2; 9 — помпа ГВС; 10 — теплообменник ГВС; 11 — подача проточной воды в ГВС

Чтобы произвести обвязку пеллетного котла, необходимо:

• выполнить установку котла;
• подключить соответствующую горелку (если используется комбинированная модель котла);
• установить бункер для пеллет;
• подключить шнек для подачи топлива;
• подключить пульт автоматического управления котлом.

После этого следует выполнить:

1. Установку на подачу котла группы безопасности, которая включает манометр, автоматический воздухоотводчик и сбросной клапан.
2. Установку датчика термоклапана, если это предусмотрено конструкцией модели;
3. Монтаж дымохода, диаметр и высота которого соответствуют техническим требованиям.
4. Монтаж системы устройств для поддержания обратного потока: два крана-манометра на подачу и обратку, циркуляционный насос и термоголовку.
5. При высокой вероятности внезапных отключений электроэнергии рекомендуется дополнить систему подходящей моделью ИБП.

Поддержка обратного потока позволяет контролировать уровень нагрева теплоносителя до его поступления в систему. Пока температура на обратку не достигнет необходимого уровня (обычно 60 градусов и выше), теплоноситель будет оставаться в пределах малого циркуляционного круга. Только при нагревании теплоносителя до необходимого уровня термоголовка откроется и через нее начинает поступать холодный теплоноситель, а горячий начнет циркулировать по основному кругу.

Ни в коем случае нельзя использовать пеллетный котел с низкой температурой теплоносителя. Температура в 55 градусов является так называемой «точкой росы», при достижении которой происходит образование значительного количества конденсата. В результате объем сажи в дымоходе, а также на теплообменнике может значительно возрасти. Оборудование потребует дополнительных усилий по обслуживанию, а его мощность заметно уменьшится.

Так выглядит топочная камера пеллетного котла отопления после воздействия избыточного количества конденсата, появляющегося из-за ошибок при монтаже системы рециркуляции

Подробно процесс обвязки комбинированного пеллетного котла представлен на видео:

Многие производители пеллетных котлов рекомендуют дополнить конструкцию специальным баком-аккумулятором, который позволяет накапливать тепло. Экономия топлива при этом может достичь 20-30%. Кроме того, использование бака-накопителя позволяет избежать перегрева котла и достичь максимально высокого КПД.

Устройство

Устройство пеллетного котла с обозначением важнейших элементов и узлов (нажмите для увеличения)

Прежде чем начать работу следует оценить свои силы. Производство котла требует хорошей подготовки, знаний, навыков и сделать его намного сложнее, чем газовый или электрический. Не случайно готовые изделия этого класса очень дорогие.

Кроме пеллетной горелки для котла. которую практически невозможно сделать в домашних условиях, все остальные элементы конструкции придется выполнять самостоятельно. Потребуется немало потрудиться, чтобы результат удовлетворил ожидания.

Имея опыт подобной работы собрать теплообменник и выложить из шамотного кирпича камеру сгорания вполне посильная работа. С установкой горелки тоже можно справиться, но вот с системой подачи топлива придется потрудиться. Этот важнейший узел в каждом конкретном случае получается эксклюзивным. Необходимо обеспечит бесперебойную и надежную подачу топливных гранул к горелке (о котлах с автоматической подачей топлива читайте здесь ).

Плотность пеллет велика, и одновременно гореть большое их количество не может.

Обратите внимание: подача топлива и воздуха в пеллетных котлах всегда принудительная. Обеспечить правильный режим при ручном управлении практически невозможно, если только постоянно не находится рядом. Поэтому устройство оборудуется автоматическими системами, а стоят они немало

Поэтому устройство оборудуется автоматическими системами, а стоят они немало

Обеспечить правильный режим при ручном управлении практически невозможно, если только постоянно не находится рядом. Поэтому устройство оборудуется автоматическими системами, а стоят они немало.

Это является фактором высокой стоимости всей конструкции. Один или несколько программаторов справляются с задачей без постороннего вмешательства. Даже небольшой бункер с топливом способен в автономном режиме топить дом до трех дней. Если собрать более солидную конструкцию с большим запасом пеллет, то срок пользования можно увеличить в разы.

Совет специалиста: очень важно точно рассчитать подачу воздуха. При недостатке воздуха пеллеты могут не гореть, а тлеть, а при избытке будут потери тепла, которое будет выдуваться в атмосферу. Дополнительные расходы предстоят и на покупку двигателя для шнекового механизма и его автоматического подключения

Перед сборкой пеллетного котла своими руками, нужно составить чертежи будущего котла, рассчитать его размеры в зависимости от площади имеющегося места для его установки

Дополнительные расходы предстоят и на покупку двигателя для шнекового механизма и его автоматического подключения. Перед сборкой пеллетного котла своими руками, нужно составить чертежи будущего котла, рассчитать его размеры в зависимости от площади имеющегося места для его установки.

Главная деталь пеллетного котла — горелка

Решение сделать котел на пеллетах своими руками дело недешевое, но готовое изделие обойдется еще дороже. Главный элемент устройства горелка, которая покупается отдельно.

Аналогично заводским моделям, основное внимание уделяется сборке корпуса и подгонке всех узлов. Сборочная комплектация включает в себя:

• Листовая сталь 4-6 мм для изготовления корпуса котла.
• Материал для бункера. Сделать его можно из листового металла (толщины 1-2 мм будет достаточно), многослойной фанеры, дерева.
• Шнек. Подбирается он по размерам или при имеющихся навыках делается самостоятельно.
• Трубы для дымохода. Металлические или асбестовые и комплект крепления.
• Система управления. Обеспечивает автоматический контроль над работой котла.
• Двигатель для работы шнекового механизма.
• Трубы для теплообменника. Рекомендуются изделия квадратного сечения.
• Трубы и фитинги для подключения отопительной системы.
• Шамотный кирпич, если камеру сгорания делают стационарной.
• Колосник. Он обеспечит доступ воздуха к месту горения.

Подготовка помещения

При установке пеллетного котла в первую очередь надо правильно подготовить помещение, где будет находиться генератор отопления. Лучше использовать удаленную от жилья зону (хорошо подойдут подвалы, придомовые пристройки, гаражи, иногда котлы ставят на чердаках).

Если помещение с котлом будет находиться по близости к жилым комнатам, то лучше позаботиться о плотной герметичной двери и покрытии полов и дверей моющимися материалами (на них будет постоянно оседать древесная пыль, зола). Лучшим вариантом для облицовки является стандартная кафельная плитка.

Площадь помещения под котел с мощностью 15-18 кВт не должна быть меньше 2,5-3 кв. м., иначе это нарушает правила пожарной безопасности. Температура в помещении не была ниже +10 градусов, чтобы этого добиться стены и потолок можно утеплить пенопластом (достаточно слоя в 10 сантиметров). Необходимости в радиаторах нет.

Влажность выше 40% не приветствуется, так как она снизит эксплуатационный срок системы – если в помещении попадает вода с крыши или через стены, то придется сделать по периметру обшивку гидроизоляционным мембранным материалом.

Еще несколько важных условий при подготовке помещения:

1. Наличие приточной вентиляции. Достаточно отверстия диаметром 12-15 сантиметров. Никаких особо сложных систем кондиционирования не требуется. Можно сделать вытяжку, чтобы в помещении было комфортно находиться.
2. Наличие доступа к дымоходу или организация нового. Для пеллетных котлов подходит только дымоход типа «сэндвич» (с наличием слоя утеплителя). Высота трубы должна быть не менее 5 метров. Рекомендовано устройство сборника конденсата, чтобы скопление влаги не нарушала работы печи.
3. Наличие электропитания в помещении. Пеллетные котлы для автоматизации работы требуют электричества. Также рекомендовано провести свет в помещение, что значительно облегчит работы по обслуживанию печи.

Общая схема, но подробнее читайте ниже

Нормы температурных режимов помещений

Перед проведение любых расчётов параметров системы необходимо, как минимум, знать порядок ожидаемых результатов, а также иметь в наличии стандартизированные характеристики некоторых табличных величин, которые необходимо подставлять в формулы или ориентироваться на них.

Выполнив вычисления параметров с такими константами, можно быть уверенным в достоверности искомого динамического или постоянного параметра системы.

Для помещений разнообразного назначения существуют эталонные стандарты температурных режимов жилых и нежилых помещений. Эти нормы закреплены в так называемых ГОСТах

Для системы отопления одним из таких глобальных параметров является температура помещения, которая должна быть постоянной в независимости от периода года и условий окружающей среды.

Согласно регламенту санитарных нормативов и правил есть различия в температуре относительно летнего и зимнего периода года. За температурный режим помещения в летний сезон отвечает система кондиционирования, принцип ее расчета подробно изложен в этой статье.

А вот комнатная температура воздуха в зимний период обеспечивается системой отопления. Поэтому нам интересны диапазоны температур и их допуски отклонений для зимнего сезона.

В большинстве нормативных документов оговариваются следующие диапазоны температур, которые позволяют человеку комфортно находиться в комнате.

Для нежилых помещений офисного типа площадью до 100 м2:

• 22-24°С – оптимальная температура воздуха;
• 1°С – допустимое колебание.

Для помещений офисного типа площадью более 100 м2 температура составляет 21-23°С. Для нежилых помещений промышленного типа диапазоны температур сильно отличаются в зависимости от предназначения помещения и установленных норм охраны труда.

Комфортная температура помещения у каждого человека “своя”. Кто-то любит чтобы было очень тепло в комнате, кому-то комфортно когда в комнате прохладно – это всё достаточно индивидуально

Что же касаемо жилых помещений: квартир, частных домов, усадеб и т. д. существуют определённые диапазоны температуры, которые могут корректироваться в зависимости от пожеланий жильцов.

И всё же для конкретных помещений квартиры и дома имеем:

• 20-22°С – жилая, в том числе детская, комната, допуск ±2°С –
• 19-21°С – кухня, туалет, допуск ±2°С;
• 24-26°С – ванная, душевая, бассейн, допуск ±1°С;
• 16-18°С – коридоры, прихожие, лестничные клетки, кладовые, допуск +3°С

Особенности пеллетного котла

Котёл твёрдотопливный пеллетный

Рассматриваемый агрегат является одной из модификаций обыкновенного твердотопливного котла, оптимизированной под работу с использованием специальных прессованных гранул в качестве топлива.

1. Применяемые гранулы являются очень бюджетным топливом, уступающим по этому показателю разве что магистральному газу.
2. Собрав пеллетный котел, вы сможете обеспечить экономичный и эффективный обогрев собственного дома.
3. Помимо этого, пеллетные котлы являются одним из наиболее безопасных видов отопительного оборудования для частного использования.